数字化抽油机井场控制器T-1201 ​

概述 ​

T-1201井场数据采集器是针对油田抽油机远程监控开发的远程控制器，本产品高性能处理器，集井场数据采集与控制与一体。T-1201 采用ARM工业级处理器，经过外围抗干扰电路设计，可以广泛应用于工业现场。

功能说明 ​

软件功能： ​

数字化抽油机主要完成油井参数采集和控制，数字化抽油机井口RTU通过2.4G无线通信模块与井场主RTU通讯，再利用专用通信信道与所属数字化管理单元的上位系统进行数据通信，上传生产运行数据，并接收控制指令。

采集（控制）点设置

采集抽油机启停状态、井口电磁阀的开关状态、电机三相电流、三相电压、无功功率、功图、总功率图、手动频率设定值、平衡度、频率手/自动状态、平衡手/自动状态。具备远程控制频率手/自动的状态切换、远程控制平衡手/自动的状态切换、远程控制抽油机启停、远程控制井口电磁阀开阀等功能。

采集（控制）频率要求

a） 油井功图数据与总功率图数据必须同步采集，构成每张功图的采集数据点数不得低于200点，数据采集频率为每10分钟一次。

b） 其他数据采集频率不得低于10秒一次，上位机下发控制命令与井场设备接收到控制命令的延迟时间不得大于10秒。

硬件功能： ​

• 2路以太网通信接口，方便数据远传和调试

• 2路RS232通信接口，3路RS485通信接口，可扩展其他方式无线通信

• 8路AI模拟信号输入，4-20Ma标准仪表数据进行采集

• 6路DI数字信号输入，用于对抽油机状态进行检测

• 8路独立的继电器输出，用于启停抽油机

• Zigbee无线通信（模块可内置，也可使用外置的zigbee模块）

通讯协议要求 ​

通信协议遵循《长庆油田数字化抽油机井场油气生产物联网部分技术规定》

• 上位机与井场主RTU的传输通讯协议为Modbus TCP协议。

• 主RTU与井口RTU之间通过2.4G无线通信模块通信，2.4G无线通信模块物理层协议采用基于IEEE802.15.4规范的无线传感网通信协议Zigbee Pro，应用层通信采用Modbus RTU通信协议。

• ZigBee无线通信模块的工作模式为API模式（参见油气生产物联网系统建设规定），每帧数据的数据段部分的最大长度为80字节，因此在Modbus RTU协议的数据包超界时需进行分包处理。

• Modbus TCP协议的IP地址及Modbus端口号与主RTU的IP地址及Modbus端口号一致。

• 井场主RTU采用存储转发模式。

技术规范 ​

• 型号：T-1201；

• 输入电压：24VDC；

• 输入电流：4-20mA；

• 通信接口技术指标：接口方式：2路RS485接口，2路RS232接口，1路以太网接口，1路无线接口，支持 MODBUS 规约；

• 工作环境： 温度范围：-45℃-75℃；存贮温度：-55℃-100℃；相对湿度：＜85%（20 ±5℃条件）；大气压力：86-108Kpa

• 工作电压：直流24V±10%；功耗：小于5W；

• 外壳规格尺寸：200mm×110mm×68mm；

• 安装方式：背部导轨安装；

• 工作环境要求：无爆炸，无腐蚀性气体及导电尘埃，无严重霉菌存在，无剧烈振动；无冲击源；

电源参数指标 ​

AI参数指标 ​

参数指标# ​

DO参数指标 ​

RS232参数指标 ​

RS485参数指标 ​

Zigbee参数指标 ​

安装说明 ​

接线图 ​

• 电源输入：24VDC

• 模拟通道接口：8路4-20mA

• 输入接口：8路

• 输出接口：6路继电器

• RS485接口：2个是2线端子接口

• RS232接口：2个DB9接口

• 以太网接口

• 无线天线

5.2 接线说明 ​

5.2.1 电源连接 ​

电源供电范围为12-24V交直流均可，直流不分正负，具有自适应功能，标号“+ -”接电源，大地标识接保护地。

5.2.2 开关量输入DI连接 ​

DI输入端为高有效，输入电压与电源电压保持一致，这个必须是直流并且和设备共地，当DI端输入高电压时设备识别到输入端信号有效。标准接线方式如下：对应的开关闭合，则DI输入有效，断开输入无效。

5.2.3 开关量输出DO连接 ​

DO端均为干接点不具有提供电源功能，NC为常闭NO为常开（可在设备断电状态下用万用表通断档位测试），功能上可以通过修改软件来达到对设备控制效果。等效的电路如下：NC对应着开关的常闭状态，NO对应着开关的常开状态。

5.2.4 模拟量输入AI连接 ​

设备的AI输入端均按照两线制接法进行设计，按照下图便可以进行接线。也可以输入0-3v电压，只需将需要检测的电压端接到AI口然后与设备共地即可。

5.2.5 通信接口 ​

\1) 网口

\2) RS232接口

\3) RS485-2接口

6 油田数据说明及定义 ​

油井的数据寄存器地址分三个区域设置。第一段表示油井的基础数据，如油井名称、抽油机类型（定频抽油机还是数字化抽油机）、油井运行状态（间开、测压……）等，占用 40001~40100 前 100 个寄存器地址。第二段表示油井的实时数据，如油井三相电参、功率因数等，占用 40101~40200 的 100 个寄存器地址。第三段是功图数据和扩展预留区，占用 40201~49999 的寄存器地址。

井场的数据寄存器地址也分三个区域设置。第一段表示主 RTU 的基础数据，如 RTU 的厂家、型号等，占用 40001~40050 前 50 个寄存器地址。第二段表示井场 RTU 实时数据，如井组集油管线压力等，占用40051~40100 的 50 个寄存器地址。第三段表示井场内注水井实时数据，如注水井注水压力等，每口井占用 100 个寄存器地址。

数据存储地址表见表1-数据存储地址表

表 1 数字化抽油机井口 RTU 基础数据存储地址表

表 2 数字化抽油机井口 RTU 功图数据存储地址表

表 3 井场主 RTU 数据存储地址表

井场主RTU数据存储地址表 ​