油田自动化系统（工程师培训）

培训资料名称：油田自动化系统（工程师培训）所属班组：xx汇报人：xx自动化系统构成系统的通讯网络

主要用于RTU与中心站通讯及与其它RTU通讯。通讯链路种类有无线、有线、微波、光纤。RTU可支持的通讯方式有中心站触发的通讯方式和RTU触发的通讯方式。

自动化系统构成DCS系统结构图自动化系统构成DCS系统从结构上划分，DCS包括过程级、操作级和管理级。1）

过程级主要由过程控制站、I/O单元和现场仪表组成，是系统控制功能的主要实施部分。2）操作级包括：操作员站和工程师站，完成系统的操作和组态。3）管理级主要是指工厂管理信息系统（MIS系统），作为DCS更高层次的应用，目前国内纸行业应用到这一层的系统较少。自动控制系统工作原理1、系统工作原理简易实验1）现在作一个游戏，让张三和李四分别去拿放在一张桌子上的杯子，张三把自己的双眼蒙上，而李四却不用蒙上双眼。看看他们谁能顺利地拿到杯子？2）人打算拿桌子上的杯子时，首先要看一下杯子的位置与自己手的距离有多少，然后人的大脑会指挥自己的手做出动作，向减少这个距离的方向移动，同时不断的观察两者之间的距离还有多少，直到人的手碰到了杯子，大脑就命令手停止运动，杯子也就拿到了。这个过程可以用下边的图来表示。

由于没有了眼睛所以图中的反馈就无法形成人这个“机器”也就工作不正常了四、自动控制系统工作原理自动控制系统工作的关键就在于反馈系统的存在，正是有了反馈的存在，才使自动化成为可能。反馈：反馈控制是这样一种控制过程，它能够在存在扰动的情况下，力图减小系统的输出量与参考输入量（也称参据量）（或者任意变化的希望的状态）之间的偏差，而且其工作正是基于这一偏差基础之上的。反馈控制系统是一种能对输出量与参考输入量进行比较，并力图保持两者之间的既定关系的系统，它利用输出量与输入量的偏差来进行控制。

四、自动控制系统工作原理一个自动化系统无论结构多么复杂都是由下面几部分组成检测比较装置所起作用相当于人眼在上面例子中的作用，主要是获得反馈，并且计算我们要达到的目的与现在的实际情况之间的差值

控制器所起作用相当于大脑在上面例子中的作用，主要是用来决定应该怎样做

执行机构主要所起作用相当于人手在上面例子中的作用，完成控制器下达的决定

控制量也就是所要达到的目的，相当于手和杯子之间的距离。控制量是我们自动化机器所要达到的最终目的四、自动控制系统工作原理外界信息五种感官人脑四肢传感器控制器执行器

人体和机器的对应关系

微机测控系统组成结构框图

四、自动控制系统工作原理热力系统人工控制热力系统自动控制四、自动控制系统工作原理2、自动化各构成部分的作用及实现1）检测（测量）装置

检测（测量）装置主要是传感器。传感器是一种能把物理量﹑化学量﹑生物量等转变成便于利用的电信号的器件。输出的电信号有不同形式，如电压﹑电流﹑频率﹑脉冲等，能满足信息传输﹑处理﹑记录﹑显示﹑控制的要求。四、自动控制系统工作原理通常传感器由感应组件和转换组件组成。感应组件(SensingElement)能直接感受被测量的的量;转换组件(TransductionElement)则将感应组件输出量转换为适于传输和测量的电信号。被测非电量敏感元件转换元件转换电路输出电量辅助电源感应组件转换组件四、自动控制系统工作原理与人类五大感觉器官相比对应的传感器眼睛（视觉）光传感器﹑影像传感器等耳朵（听觉）压力传感器﹑电容麦克风等皮肤（触觉）力学传感器﹑温度传感器﹑湿度传感器等﹔舌头（味觉）等离子传感器﹑化学传感器等﹔鼻子（嗅觉）半导体气体传感器﹑燃烧式气体传感器等除了以上和五感相比拟的传感器外还有红外线传感器、接近传感器速度和加速度传感器、磁性传感器等四、自动控制系统工作原理一般测量信号转换为电量类型(根据采集数据转换后接入控制器的种类划分）：被测量转换量举例图例模拟量（连续、不间断的量）0~5V，1~5V；0~20mA，4~20mA；电阻压力、液位，流量，温度脉冲量2~36V方波；油、气、水流量，开关量0~24V开关信号水位（点），阀位四、自动控制系统工作原理2）控制器

控制器（一般是RTU、PLC等设备）的主要作用是进行信号采集、数据转换、运算、处理、发送及本地控制。四、自动控制系统工作原理

由传感器测量的现场被测量被转换为与其成比例的标准电信号后输入到控制器，控制器将接收到的电流信号按相同的比例反算回被测量的现场实际值，同时将该数据应用到其他相关的计算、控制过程并按需要将数据传送至其他位置（如监控机）。四、自动控制系统工作原理3）执行机构（执行器）

执行机构是按控制器输出的指令驱动现场设备运行状态发生变化，从而达到控制被控设备的目的的装置。

执行机构一般有电动执行机构和气动执行机构。电动执行机构是以电为动力源的仪表，气动执行机构是以压缩空气为动力源的仪表。五、彩南油田自动化系统1、

彩南油田自动化系统构成：1）单井RPC、自动化仪表；计量站RTU、自动化仪表、电动执行机构；联合站油、水系统RTU、自动化仪表；彩31集气站RTU、自动化仪表；前线SCADA服务器等共同组成SCADA系统。2）联合站污水处理DCS系统（包括GSManager系统、相关自动化仪表、监控主机）；天然气处理站DCS系统（包括MACSSmartPro系统、相关自动化仪表、调节阀、监控主机）共同构成彩南油田DCS系统。五、彩南油田自动化系统彩南油田SCA