iFIX 工控软件在大庆油田聚合物驱三次采油中的应用

根据大庆油田“九五”聚合物驱油地面建设总体规划，大庆油田聚合物驱三次采油地面工程从先导性矿场试验到工业性推广应用，2000年度大庆油田聚合物工程实现增产原油近860万吨，实现社会效益近120亿元，投入产出比达1：10，社会效益显著。聚合物驱油采用 “集中配制、分散注入”的布局方案，各采油厂聚合物配制站建设是方案实施的重要一环。配制站主要是将聚合物干粉通过分散和熟化等工艺配制成5000mg/L的聚合物母液，聚合物溶液的浓度决定了驱油效果。 为保证聚合物驱的驱油效果，提高配制母液浓度的精确。工艺对控制系统提出两个基本要求：①精确的母液配比浓度，以使聚合物母液达到要求的表面张力和粘度系数；②配制过程昼夜连续进行，否则达不到提高采收率的效果。聚合物配制站控制系统就是针对这一工艺要求设计的。系统分为二级：监控操作（SCADA）级和现场控制（PLC）级。SCADA级由以太网ETHERNET和监控操作站构成，最多可并连64个操作站。PLC级则由现场控制网和控制单元PLC构成，可并连32个现场控制PLC单元/节点。其中SCADA级操作站提供人机界面HMI，要求具有完善的监视、操作、报警、趋势分析、信息管理、数据库连接等功能。在某大型聚合物配制站的扩改建工程设计中，设计人员针对一期工程中现场操作员提出的原组态软件在在线修改参数时易频繁死机，系统通讯在画面之间的切换时速度较慢，报表生成不及时的弱点，选用了INTELLUTION 公司2001年发布的IFIX 工控软件。IFIX 基于多种工业标准上，提供了前所未有的扩展性，极大地方便了系统集成。 一、IFIX在系统硬件中的应用 SCADA 操作站配置如下：PⅣ处理器，内存128M，32位声卡，WINDOWS 2000；21”,分辨率1024*768；支持双机冗余（热备分），ETHERNET 符合IEEE802 .3,10/100Mbps, 完全中文显示，控点数量10000。 配制站自控系统结构如下： IFIX的I/O驱动程序应用： 针对站内生产工艺，现场控制单元PLC有Omron、Modicon、Simens、Allen-Bradley等主流产品，IFIX 的OPC自动化技术可以同时支持8个不同类型设备的I/O驱动程序在一个SCADA节点上运行，满足站内要求。实时数据由IFIX高性能，高速的驱动程序通过各种方式采集到过程数据库中，近万点的数据经过100M快速以太网传到主控室IFIX超级服务器中，IFIX的I/O驱动程序软件将PLC从I/O设备中读取的数据传入驱动程序映射表（DIT DRIVER IMAGE TABLE）的地址中，扫描、报警、控制（SAC）程序从DIT 中读取数据，并将处理后的数据传输到过程数据库中，再通过内部数据库访问功能将这些数据传输至所作组态应用中。运行过程中，通讯状况一直保持稳定。 二、IFIX在系统软件中的应用 站内所有项目的组态均在IFIX的 INTELUTION WORKSPACE 中完成，它为INTELLUTION DYNAMICS各组件提供了统一的集成化开发环境，利用系统目录树方便的进行系统开发。它提供了一个可视化的窗口进行过程处理，使得界面提供图形化的过程信息，这些信息包括原始数据，计算数据，报警，变量，趋势图，报警等。 1.IFIX的强大的图形功能将站内控点信息体现的一目了然。 此图是站内系统A的画面： 为方便操作员进行参数设定，利用IFIX的图形工具产生参数设定框，直接点击就可对仪表量程，信号上下限报警值进行修改。 2.由于聚合物母液配制要求24小时不间断供液，而站内工作人员分班倒，需要有互相的交接记录，生产报表和报警记录等就为现场操作员的顺利交接班提供有效依据。而一期工程的报表功能极不完善，二期选用IFIX的原因之一，就是其完善的报表功能，IFIX通过DDE数据交换将需要打印的数据传送给EXCEL，根据用户的报表格式进行定时/随时打印 3.站内共有超声波液位计28个，为提高系统的测试精度,消除或减弱环境干扰的影响，系统对液位编制实时趋势曲线，应用IFIX的图表对象（Chart Object）将液位历史数据和和实时数据集成在一个图表内，通过设置笔的颜色来区分数据标签来源。极大了方便了调试，节约了投产成本。 4.站内报警的产生有利于为操作员提供站内设备维护的依据，该配制站同时采用了声音报警和报警记录。声音报警是通过插入window media player控件，然后设置filename属性并调用play方法实现，如当某罐液位过高，超过该参数设置的值时，会出现声音提示。同时，该项报警信息传入EXCEL，它的实现是通过ODBC数据源方式将报警信息写入EXCEL ，当需要调用时，打开EXCEL即可。 5．系统充分利用了INTELLUTION WORKSPACE 中的调度程序（SCHEDULER），来实现各个画面的切换，站内分散装置及外输泵的自动启停。 6.系统为保证配液生产的持续性,备有两台工业计算机,采用双机双工热后备控制。其中一台计算机起控制作用,同时把信息传给另一台备用计算机。服务器实时监视两台计算机的工况,并比较他们的执行结果。当起控制作用的工作机出现故障时,服务器把控制权转交给备用计算机,在故障处理完毕后,再重新启用工作机。始终保持两个服务器数据的统一及与PLC级的通讯。 6.为了对不同级别的用户实行相应的使用权限，利用IFIX的安全组态程序，对用户的应用程序调用，操作画面显示，事件调度都赋予权限管理，实现了软件在运行过程中的安全性。同时，利用IFIX提供的系统安全级管理，增强了WIN2000系统的安全性。 三、发展前景 IFIX的可视化操作，完善的图形环境，良好的机界面，灵活的数据交换，中文提示，易学易用。IFIX开放的开发接口，可嵌入用户第三方语言源程序，如C、VB等编制的程序，以其无可比拟的易用性和极大的灵活性成为油田扩改建项目的工控软件首选。