关键词：PLC；MCGS；油管；热洗
Zhenghui
（SiChuan Vocational and technical college 62900, SuiNin China）
郑辉
（四川职业技术学院 四川，遂宁 629000）
Abstract:A supervision system for oil tube thermal washing implemented by Mitsubishi PLC and MCGS is given in this paper for Oil Tube Restoring Center of. Diggingsin Middle of Sichuan The system structure,the design of hardware and communication,the software design are described in detail.The system has already run in spot,works well.
Key words:PLC;MCGS; Oil Tube;Thermal Washing
1.引言
九十年代初，国内绝大多数油田对从井筒内取出的油管采取直接在现场用锅炉车产生高温蒸汽清洗的办法来清洗油管内外壁，这种办法一方面会造成环境污染，另一方面清洗效果也不理想。随着油田生产的规模化、专业化，大多油田成立了油管修复单位，定点、定员、定设备进行油管的清洗、检测、修复工序。清洗环节国内油田主要采用三种方式：高压旋转水射流、中频加热清洗和高温热洗。
可编程控制器（PLC）以其高可靠性、适应工业过程现场、强大的联网功能等特点，现已广泛应用于生产工艺过程。在目前的很多自控系统中，常选用PLC作为现场的控制设备，用于数据采集、状态控制和输出控制，而在系统上位机（通常为工控机）上利用工控组态软件来完成工业流程及控制参数的显示，以实现监控和管理功能。这种控制系统充分利用了微型机和PLC的各自的特点，实现了优势互补，得到了广泛的应用。
根据川中矿区油管修复中心的实际情况，设计了以研华Pentium D工控机、Mitsubishi FX2N型PLC为硬件核心，以昆仑通态MCGS6.2为软件平台的计算机监控系统，对油管进行高温热洗操作。系统总体设计如图1。
下面从硬件和软件两方面对油管高温热洗工艺进行分析。
2.硬件构成
利用现有一台2T锅炉通过旁管对热洗池内清洗液（主要成分为清水，含适量比例的氢氧化钠和金属表面活性剂配剂）进行加热。考虑油管体积、质量较大，人工搬运不便，且热洗间处于高温危险环境，故采用机械滚轮传输、气缸举升和机械式链提升装置，并由磁敏、光电或机械式行程开关对油管进行限位或控制滚轮、气缸的动作。
整个工艺系统设计采用Mitsubishi FX2N-—128型PLC作为控制核心。本身具有128个数字量I/O点，完全可以满足设计需要，同时为了以后扩充还留有余量。为了现场能对进行处理，将PLC编程口保留，而在PLC上增加一个FX2N-485-BD与工控机相连，与MCGS软件结合，实现计算机监控操作功能。硬件构成简图如图2。
3.软件分析
待清洗油管经传输线进入热洗池内管架，与池内清洗液充分接触，进行热交换，油管内外壁原油溶化、剥离，上浮至清洗液表面。油管被链提升装置提出至液面以上，进行第一次控水。控水完毕后仍经链提升装置提升至通径传输线一。通径传输线一正转，将油管送至内壁冲洗机，进行内壁冲洗。冲洗完毕后通径传输线一反转，油管后退至通径传输线一下料感应器，通径下料翻板动作，将油管翻至通径传输线二。通径下料翻板回位后，控水气缸动作，进行第二次控水。控水完毕后，通径传输线二正转，将油管传输通过外壁冲洗机，进行外壁清洗。完毕后出料，完成一根油管的清洗作业。PLC编程思路如图3。
由于整个系统监控点数多，画面复杂，自行设计监控软件周期较长、难度较大，所以上位机采用国内先进的组态软件—MCGS进行编写。，MCGS是运行于Win95/98/NT/XP平台的全中文可视化的组态软件，采用了多线程、多任务、COM组件等新技术，•提供近百种绘图工具和基本图符，快速构造图形界面，能方便地构成监控画面，具有丰富的设备驱动程序，•支持数据采集板卡、智能模块、智能仪表、PLC、变频器、网络设备等1000多种国内外众多常用设备•，支持温控曲线、计划曲线、实时曲线、历史曲线、XY曲线等多种工控曲线，灵活的组态方式和数据链接功能，支持OPC接口、DDE接口和OLE技术，可方便的与其他各种程序和设备互连用其构造监控系统能大大缩短开发时间，并能保证系统的质量。MCGS与PLC之间通信采用的是RS-485通讯协议。MCGS组态软件通过串行口与PLC进行通信，访问PLC相关的寄存器地址，以获得PLC所控制设备的状态或修改相关寄存器的值。在实际编程过程中不需要编写读写PLC寄存器的程序，MCGS提供了一种数据定义方法，在定义了I/O变量后，可直接使用变量名用于系统控制、操作显示、趋势分析、数据记录和报警显示。
根据监控的实际要求，设计的软件实现了下述功能：工艺流程进行动画显示，可以直观的看出各条传输线、水泵、电机的运转情况，以及热洗池内油管数量和班产量。通过软件提供的OPC技术,将三菱的编程软件集成到监控界面上,使系统有操作和调试更加方便.此外，针对不同的操作人员，可以在主界面上设置不同的系统操作权限及密码，并给予系统操作帮助等等。系统控制界面如图4。
4.结束语
本文作者创新点：设计运用MCGS组态软件和PLC进行通讯，同时在界面上集成三菱编程软件,具有时效性好、速度快、可靠性高、运行稳定、调节灵活等优点。系统人机界面友好而直观，具有一定的灵活性，易于扩充。设计于2005年竣工投产，现已正常运转3年，整个系统运行平稳，安全可靠。特别是PLC和MCGS软件技术的结合应用，使得生产中自动化程度大大提高，降低了工人的劳动强度，取得了较好的实际使用效果。
5.参考文献
[1]MCGS6.2使用手册.北京昆仑通态自动化软件有限公司，2003
[2]庄丽娟，吴丽云．基于PLC控制的废水系统设计．微计算机信息，2005，1：24，118
[3] 三菱微型可编程控制器使用手册［M］.三菱公司 1998
[3]阮友德 电气控制与PLC ［M］人民邮电出版社 2006
作者简介：郑辉，男,1970年生，汉族，四川遂宁,硕士，1991毕业于重庆大学自动控制专业,现就职于四川职业技术学院电气工程系统自动控制教研室主任
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