压裂机组仪表车的监控系统研究与设计

【摘要】压裂施工过程中,整套设备网络链接可靠,控制步调一致,作业协调有序,是精确压裂作业的保障。压裂机组仪表车是整套设备的监控中心,协调监控整套压裂设备施工作业,其监控系统优劣直接影响施工作业的好坏。施工过程中,压裂机组仪表车监测控制了压裂泵车系统,压裂混砂车系统,井口设备,现场画面等,保障压裂机组安全、有序、准确的施工。本文以此为基础,提出了相应设计方案：1.分析了现存压裂机组仪表车监控系统设计理念,行业设计标准等,提出仪表车总体设计方案。压裂机组是多车辆多单元控制系统,各车辆在本地站控制的基础上链入网络,实现远程遥控监测显示和集中控制。2.研究了压裂机组混砂车和压裂泵车本地站控制子系统,提出了压裂混砂车多前馈控制的液位监控系统的设计方案,建立多前馈控制模型,分析模型的基本特性以及控制算法,并在PLC中完成算法设计、程序编写。3.提出了压裂机组环形以太网冗余控制策略。通过工业以太冗余环网设计,利用以太网交换机链入压裂泵车PLC、混砂车PLC、仪表车计算机,在PLC控制程序中设计了冗余系统、网络组态、数据发送接收编程,完成压裂机组仪表车作为数据监控中心的数据监控系统设计。4.设计了压裂机组视频监控系统,实现了压裂混砂车,压裂泵车,井场,以及重要设备的视频采集系统,直观的反映现场各设备作业状态。5.设计了压裂机组仪表车整体系统监控界面。使用国产亚控公司组态软件(VIEWKING),设计了混砂车动画监控界面,混砂车数据监控界面,压裂泵车数据监控界面,报警界面,报表界面,曲线界面等。
【作者】王万帅；
【导师】韩致信；
【作者基本信息】兰州理工大学，机械制造及其自动化，2014，硕士
【关键词】压裂机组仪表车；多前馈控制模型；环形以太网冗余；监控界面；

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