Введение 3
Глава 1. Автоматизированные системы управления технологическим процессом
(АСУ ТП) 5
1.1. Структура автоматизации производства 5
1.2 SCADA - системы 7
1.2.1 Общая структура и концепция 8
1.2.2 Функциональные характеристики SCADA - систем 9
1.2.3. Общие принципы построения SCADA и этапы проектировки 11
1.2.4 Автоматизированное рабочее место диспетчера (оператора).
Графический интерфейс пользователя 12
1.2.5. Механизм OPC как способ взаимодействия SCADA-системы с
внешним миром 13
1.3 Примеры SCADA-пакетов 16
Глава 2. SCADA - пакет Genesis64 20
2.1 Компонент визуализации (GraphWorX64) 22
2.2 Менеджер объединения данных (Unified Data Manager) 23
2.3 Компонент сбора, анализа и архивирования данных (TrendWorX,
Hyper Historian) 24
2.4 Компонент событий и тревог (AlarmWorX64) 26
2.5. Компонент построения отчетов (ReportWorX) 27
Глава 3. Разработка автоматизированного рабочего места 29
3.1 Структура автоматизированного комплекса 29
3.2 Описание программного обеспечения 32
3.2.1 Серверные компоненты 33
3.2.2 Клиентские приложение 44
3.3. Проведение эксперимента 52
Заключение 55
Список литературы 56
В рамках современных условий гидродинамических промысловых исследований флюидонасыщенных пластов и скважин методом фильтрационных волн давления существует необходимость создания автоматизированной системы контроля и управления. Метод ФВД является наиболее помехоустойчивым и достоверным из известных гидродинамических методов исследования пластов и скважин. Источником возмущающих колебаний служит скважина, на забое которой задается по периодическому во времени закону изменение дебита и давления. В этом случае в пласте по радиусу от скважины-источника будут распространяться фильтрационные волны давления, затухание амплитуды и скорость распространения которых будут определяться частотой ФВД, гидродинамическими параметрами пласта и возмущающей скважины. Работа скважины в периодическом режиме должна быть довольно длительной, обычно более трех периодов колебаний, для установления в любой точке исследуемого интервала пласта квазистационарного периодического режима, характеризующегося постоянством амплитуд колебаний дебита, давления и сдвигов фаз.[1] Метод ФВД используется не только для исследований гидропроводности и пьезопроводности в около скважинных и межскважинных интервалах, но, фактически, и как средство повышения нефтеотдачи пластов путем задания циклических режимов нагнетания и отбора.
Последние крупномасштабные комплексные промысловые
гидродинамические исследования методом ФВД проводились сотрудниками кафедры радиоэлектроники Казанского Федерального Университета, ими же был разработан программно-технический комплекс - «Автоматизированная система контроля и управления выработкой пластов». Данный комплекс позволял проводить весь спектр промысловых гидродинамических исследований на добывающих и нагнетательных скважинах.
Объектом автоматизированного контроля в информационно измерительном комплексе (ИИК) были добывающие, нагнетательные и контрольные скважины. В состав ИИК входили: подсистема обслуживания скважин, подсистема обслуживания кустов скважин, а также подсистема диспетчера и коммуникационная подсистема.
Было принято решение создать новый программно-аппаратный комплекс на следующих основаниях:
• нет необходимости оборудовать системой сбора все скважины участка. При проведении исследований задействуются только ближайшее окружение возмущающей скважины;
• возможность замены распределенной системы сбора информации с контроллеров АДАМ на универсальный промышленный программируемый контроллер Fastwell CPM902;
• замена программного пакета на более современный и надежный;
• передача данных по GPRS на диспетчерские пункты.
Целью данной работы является разработка автоматизированных рабочих мест оператора и диспетчера для программно-аппаратного комплекса околоскваженных гидродинамических исследований методом ФВД. Для достижения результата необходимо следующее:
• освоение принципов автоматизации и построения автоматизированных систем;
• освоение SCADA - пакета Genesis64 и общий принцип построения SCADA-систем;
• разработка SCADA-систем для оператора и диспетчера.
В результате проделанной работы были разработаны автоматизированные рабочие места оператора и диспетчера для мобильной автоматизированной системы контроля гидродинамических исследований методом ФВД на базе SCADA пакета Genesis64. Также были освоены принципы построения автоматизированных систем и разработки SCADA. Сконфигурированы ОРС- сервер, компоненты алармирования, архивирования, визуализации, построение отчетов. Тестирование аппаратно-программного комплекса было проведено на лабораторной установке по наблюдению ФВД при самопрослушивании системы «пласт-скважина». Автоматизированный комплекс не является конечным вариантом, внедряемым на данное время. Предполагается модернизация, исходящая из потребностей специалистов. Несмотря на это, отлаженный на лабораторной установке комплекс работает стабильно, но не долгосрочно, в связи нелицензионного программного продукта и ОРС-сервера, позволяющие работать непрерывно только 2 часа. Исходя из поставленных требований, цель создания автоматизированных рабочих мест полностью достигнута.
