基于Modbus協(xié)議的注入站測控系統(tǒng)改造

韓麗娟

（大慶油田有限責(zé)任公司第四采油廠）

0 引言

大慶油田某三元（聚合物、堿、表面活性劑）注入站每口注入井均安裝有一個壓力傳感器、一套水流量計和一套母液流量計。在注三元期間，使用PLC（可編程控制器）系統(tǒng)采集母液的流量和壓力數(shù)據(jù)。

2017年，該注入站所屬區(qū)塊進(jìn)入后續(xù)水驅(qū)階段，注入井停注三元改為注水后，需采集每口注水井的瞬時流量、累積流量和井口壓力數(shù)據(jù)。因此，對原有母液數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行改造，開發(fā)了上位機(jī)組態(tài)軟件程序，應(yīng)用Modbus協(xié)議自動讀取智能水流量計的數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)井口注水?dāng)?shù)據(jù)的實時采集、網(wǎng)頁發(fā)布、遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理等功能，滿足了生產(chǎn)管理的需要。

1 Modbus協(xié)議

Modbus協(xié)議是Modicon公司于1978年發(fā)明的一種用于電子控制器進(jìn)行控制和通訊的通訊協(xié)議。通過此協(xié)議，控制器相互之間、控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)和其他設(shè)備之間可以進(jìn)行通信［1］。控制器通信使用主-從技術(shù)，即，僅主設(shè)備能初始化傳輸和查詢，其他設(shè)備（從設(shè)備）根據(jù)主設(shè)備查詢提供的數(shù)據(jù)作出相應(yīng)反應(yīng)。典型的主設(shè)備有計算機(jī)，典型的從設(shè)備有可編程控制器、智能儀表等［2］。

該站智能水流量計可以通過 Modbus協(xié)議與計算機(jī)進(jìn)行通信，當(dāng)主機(jī)發(fā)送命令后，水流量計返回瞬時流量和累積流量。協(xié)議命令及格式如下：

儀表讀取數(shù)據(jù)：01 04 08 01 04 25 00 00 00 CC 07 （十六進(jìn)制）

其中，數(shù)據(jù)01代表設(shè)備地址，每個總線上設(shè)備地址唯一；04代表功能代碼；08代表字節(jié)數(shù)量；08后數(shù)字為儀表瞬時及累積流量。具體格式見表1。

瞬時流量：假設(shè)瞬時流量為0.260 m3/h，在代碼中01 04換算十進(jìn)制數(shù)是260；……