专利名称：三相计量控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种计量控制器，尤指一种的油、气、水的三相油田计量站远程测控终端的三相计量控制器。
我国目前大部分油田还没有实现自动化，人工计量方式不足之处是为了完成计量站的数据采集和计量工作，油田在计量站都配备了值班人员，定时或定次倒井计量各油井的产量，记录各油井产油压力、注水压力。因此油田计量站值班人员占了整个油田很大的编制，而且人工计量时存在一定的误差。由于油田计量站地处比较偏远的地区，环境比较恶劣，这就给计量站值班人员的生活造成了很大的困难。
说明三相计量控制器的信号流程，现场仪表信号(如温度、压力、可燃气体浓度、液位、含水率)直接送入到模拟量输入模块，经A/D变换为数字信号，阀门开关状态信号直接输入到数字量输入模块，所有输入信号以串行数据流方式通过I/O BUS总线传送到主控制器，主控制器对各种输入量的数据进行数据采集、处理和存储，并可根据预先设定的上、下限提供报警功能及控制阀门动作。数字量输出模块接收主控制器的串行数据形式的控制信息，转换为标准的继电器类型信号输出，经中间继电器隔离后接入相应的控制位置。显示屏实现现场数据组态显示，其显示界面可以满足用户不同的数据显示要求，并可用键盘方便地实现现场操作控制。电台支持MODBUSRTU、MODBUS ASCII通讯协议，采用半双工的工作方式，支持点对点的查寻。
参见图3三相计量控制器的程序流程图，三相计量控制器可以根据计量工艺逐井计量计量站内各油井的产量，现说明其控制程序流程一.通过显示屏和键盘设定三相计量控制器自动定次计量1.控制器读取现场操作状态信号，判断是否所有的阀门都在生产位，如果有阀门不在生产位，处理器产生数据输出，经过配电箱中继电器的数字量隔离，使所有的电动阀转到生产位；2.根据设定的计量顺序，控制器产生数字量输出，控制相应的继电器吸合接通电动阀的220V供电，使排在第一位计量的油井的电动阀转动到计量位；3.电动阀转到计量位后，油井生产的原油进入分离器(用来计量液、油、气的一种容器)，分离器中的液位开始上升，当液位上升到下液位开关时计时器开始计时，处理器通过检测现场上液位开关状态信号，当发现上液位开关接通(分离器中的原油上升到上液位位置)后计时器停止计时，并计算进油时间，控制器输出数字量信号，控制相应的继电器接通使电动阀转到生产位，分离器停止进油；4.控制器检测现场操作状态信号，发现电动阀转动到生产位后打开分离器过油阀开关，分离器中的原油通过下部的分过油阀流出分离器，同时在过油阀后面的含水分析仪检测原油的含水率，分离器的液位开始下降，当处理器检测到分离器液位下降到下液位开关位置时关闭过油阀门。
5.控制器重复3、4过程直到完成所设定的计量罐次，完成所设定的计量罐次后，处量器累加所有的计量时间，用计量罐次乘以分离器的标定容积，除以计量时间，可以算出油井的日产液量，日产液量再乘以平均含水率可以得出日产油量，最后把所计算的数据存入寄存器，收到中控室的指令后传送数据到中控室；6.完成第一口油井的计量后，处理器控制下一口油井的阀门转动到计量位，重复3、4、5过程，直到计量完所有油井。
二.通过显示屏和键盘设定三相计量控制器自动定时计量1.控制器读取现场操作状态信号，判断是否所有的阀门都在生产位，如果有阀门不在生产位，处理器产生数据输出，经过配电箱中继电器的数字量隔离，使所有的电动阀转到生产位；2.根据设定的计量顺序，控制器产生数字量输出，控制相应的继电器吸合接通电动阀的220V供电，使排在第一位计量的油井的电动阀转动到计量位；3.电动阀转到计量位后，油井生产的原油进入分离器(用来计量液、油、气的一种容器)，分离器中的液位开始上升，当液位上升到下液位开关时计时器开始计时，处理器通过检测现场上液位开关状态信号，当发现上液位开关接通(分离器中的原油上升到上液位位置)后计时器停止计时，并算进油时间。控制器输出数字量信号，控制相应的继电器接通使电动阀转到生产位，分离器停止进油；4.控制器检测现场操作状态信号，发现电动阀转动到生产位后打开分离器过油阀开关，分离器中的原油通下部的过油阀流出分离器，同时在过油阀后面的含水分析仪检测原油的含水率，分离器的液位开始下降，当处理器检测到分离器液位下降到下液位开关位置时关闭过油阀；5.控制器重复3、4过程直到设定的计量时间。如果到设定时间后没有完成一罐次计量放弃最后一次的计时，完成计量后，处理器累加所有的计量时间，用计量罐次乘以分离器的标定容积，除以计量时间，可以算出油井的日产液量。日产液量再乘以平均含水率可以得出日产油量。最后把所计算的数据存入寄存器，收到中控室的指令后传送数据到中控室；6.完成第一口油井的计量后，处理器控制下一口油井的阀门转动到计量位，重复3、4、5过程，直到计量完所有油井。
三.通过显示屏和键盘设定三相计量控制器自选井计量1.使所有的电动阀转到生产位；2.选定所要计量的油井，控制选定的油井转到计量位。设定所要计量的罐次或时间；3.电动阀转到计量位后，油井生产的原油进入分离器(用来计量液、油、气的一种容器)，分离器中的液位开始上升，当液位上升到下液位开关时计时器开始计时，处理器通过检测现场上液位开关状态信号，当发现上液位开关接通(分离器中的原油上升到上液位位置)后计时器停止计时，并计算进油时间，控制器输出数字量信号，控制相应的继电器接通使电动阀转到生产位，分离器停止进油；4.控制器检测现场操作状态信号，发现电动阀转动到生产位后打开分离器过油阀开关，分离器中的原油通下部的过油阀门流出分离器，同时在过油阀后面的含水分析仪检测原油的含水率。分离器的液位开始下降，当处理器检测到分离器液位下降到下液位开关位置时关闭分离器阀门；5.控制器重复3、4过程直到达设定的计量时间或罐次。如果定时计量最后一次没有完成一罐次计量放弃最后一次的计时，完成计量后，处量器累加所有的计量时间，用计量罐次乘以分离器的标定容积，除以计量时间，可以算出油井的日产液量。日产液量再乘以平均含水率可以得出日产油量，最后把所计算的数据存入寄存器，收到中控室的指令后传送数据到中控室，完成本次计量。
权利要求1.一种三相计量控制器，其特征是三相计量控制器由主控制器模块Micro16、模拟量输入模块5501、数字量输入模块5403、数字量输出模块5409、脉冲量输入模块5410、一体化电源POW1、POW2、POW3、POW4、POW5、显示小屏PWS、报警器和端子组成；主控制器模块Micro16通过数据总线I/O BUS与模拟量输入模块5501、数字量输入模块5403、数字量输出模块5409、脉冲量输入模块5410、电源模块POW5相连，主控制器模块为总线I/O BUS提供1000mA的5V电源；每块模拟量输入模块5501有8路模拟量输入通道，通过端子接计量配水间的压力、液位、温度、可燃气体浓度和含水率现场模拟信号的输入；每块数字量输入模块5403有8路数字量输入，通过端子接现场各阀门的开关状态输入信号以及其它开关量状态输入信号；每块数字量输出模块5409有8路数字量输出，通过继电器隔离控制电动阀；每块脉冲量输入模块5410有4路脉冲量输入，通过端子接配水间电子水表的脉冲量输入；电源模块POW4电源输入接变压器的24V交流输出，产生A路24V直流输出为接到主控制器模块Micro16，产生的B路24V直流输出接到电源模块POW5；电源模块POW5电源输入接POW4的B路输出。总线上各模块的耗电量超过控制模块Micro16的供电量时，在总线上接一块电源模块POW5通过数据总线I/O BUS为总线的模块提供5V直流电源。POW5的24V输出接到显示屏(PWS)；电台电源POW3输入接220V交流电，输出13.8V接电台输入口(RAD)；电台RAD的电源输入接电台电源的电源输出，数据口接主控制器Micro16的COM1口，射频口通过避雷器接天线馈线；显示屏PWS的串口接主控制器模块Micro16的串口2，电源输入端与电源模块POW5的24V电源输出相连；一体化24V直流电源POW1输入端子通过接线端子接配电箱送来的220V交流电，产生的24V直流电源通过保险端子和现场接线端子接到模拟量输入模块5501、数字量输出模块5409及现场仪表；一体化12V直流电源POW2输入端子通过接线端子接配电箱送来的220V交流电，产生的12V直流电源通过保险端子和现场接线端子接到电子水表。
专利摘要本实用新型涉及一种三相计量控制器，由主控制器模块、模拟量输入模块、数字量输入模块、数字量输出模块、脉冲量输入模块、电源模块、电台电源及电台、变压器、显示屏、端子等组成。模拟量输入模块、数字量输入模块、数字量输出模块、脉冲量输入模块与主控制器模块通过总线连接，每一模块的8个信号输入与现场接线端子相连，主控制器的串口1经专用电台串口线与电台的串口相连，电台的射频输入经避雷器与天线馈线相连。主控制器的串口2经专用显示串口线与显示屏的串口相连，电源模块及变压器为各部提供电源。使用该三相计量控制器，实现了计量站无人值守，取消了计量站的人员编制，而且计量更准确可靠，从而降低了人力成本提高了生产效益。
文档编号G01F5/00GK2567579SQ0224382
公开日2003年8月20日 申请日期2002年7月24日 优先权日2002年7月24日
发明者俞凌, 刘晓良 申请人:北京安控科技发展有限公司