转油放水站控制系统分析与设计

库雪坤(大庆油田有限责任公司第七采油厂规划设计研究所公用工程室，黑龙江 大庆 163517)

转油放水站控制系统分析与设计

库雪坤(大庆油田有限责任公司第七采油厂规划设计研究所公用工程室，黑龙江 大庆 163517)

本文介绍了转油站的工艺流程，并对自动控制系统进行了分析，与现有的油田转油站工艺流程结合在一起，研究并设计了通过可编程序控制器（PLC）实现转油站自动控制系统实现转油站的安全生产。

转油站；PLC；自动控制

油田工艺在油田生产过程中占据主要地位，而其中转油脱水的过程是油田工艺的核心内容，它需要将集油阀组间的来油通过三相分离器进行油、气、水的三项分离，通过二合一将水进行加热，对集油阀组间提供热洗和掺水，更重要的是，转油站输出的气、液的好坏直接决定联合站的生产状态。因此，确保这一部分的平稳安全，对于油田的管理以及在经济发展方面都起着十分重要的作用。

1 转油放水站的工作方式

转油放水站接受的阀组间来油进入三合一处理器，通过使用射频电容液位器检测液面高度，并通过PLC预先设定好的运算程序来对放水阀组进行控制，从而实现液面的自动调节。通过安装在三合一出口处的压力变送器，反馈到PLC控制器，能够实现压力在0.2兆帕到0.25兆帕之间进行自动调整，从而有效保证三合一的压力控制，使油水能够以稳定的压力进入缓冲罐。外输液通过计量后输送至联合站。

2 控制系统的功能分析

2.1 控制功能

流程控制：为了方便来液很好地得到分离，将按照规定的次序通过系统的各个设备依次进行控制。

设备的运行控制：通过对三相分离器、二合一加热炉、注水电机、阀门等装置进行控制，来实现系统的自动控制。

2.2 监视与测量功能

压力的监视与测量：三相分离器、二合一加热炉、除油器、泵进出口等进行监测。

液位监视与测量：监测各容器液位所在位置进行监视。

设备状态监视与测量：通过对设备的状态监视与测量，从而看出设备是否正常运行。

2.3 智能决策功能

存储设备工作时的重要的信息，与以往的信息结合在一起适合此时的最优策略。例如：系统自动记录的有关液位的历史数据，根据以前的纪录，自动调整对泵的开关，通过不断的处理问题，分析常见问题，并进行学习与记忆，迅速判断故障，为将来能够迅速的指出问题根源并给予解决提供了有力的依据。

2.4 设置功能

现场控制柜设置以下两种功能：一是现场进行手动操作，另一方面是连接现场控制柜与下面的远距离信息传递，把采集的现场信息传入PLC系统的采集单元。为应对紧急情况，工作地点的操作装置具有高于其他控制站的优先级。当开关设置为自动状态时，程序控制的远程设备这时才能够起作用。所以现场各控制柜调试完成后，才可以对自动控制进行调试，如果现场设备安全，才可以进行远距离操作。

3 转油放水站的设计

3.1 转油站系统的结构设计

系统的设计内容主要包括，检测与控制转油放水站中生产设备的运行数据，如：三相分离器、二合一加热炉、除油器。其中，阀门的开闭、泵的运行状态、罐体液位、液体流量、供气压力的远程控制传递现实和处理是控制关键。对转油放水站的生产监视与远程控制工作人员只需在值班室就可以进行。

现场仪表设备层中的气动阀、掺水泵、外输泵、电机等电气设备，依照PLC集散控制层的控制，按照设定的程序控制设备的运行，按照规定的工艺流程对油气水混合物进行处理；同时，现场环境信息与设备执行情况通过电气设备执行层的传感器与设备开关，返回PLC集散控制层；在工控机监控中，PLC集散控制层主要采集环境信息的数据，记录设备运行数据，发出控制命令；采用工控机对系统进行监控，员工可已通过显示数据来看出系统是否正常运行，根据工艺需求控制系统运行，根据工作需求对数据进行管理。

根据目前顺序控制系统和工业过程控制的主流趋势和特性，在充分了解用户需求和现场实际的情况下，我们基于集散控制系统下采用PLC控制工控机的监控设计方法。

3.2 针对油与水液位进行控制

油气分离器的主要功能是使得容器内的油气混和物分离为油和气。由于来油变化，使得容器内油液面也发生变化，液位反映了油、气的分离效果。为了较好地实现油、气分离，我们采用控制油液位的策略达到控制效果。

油气分离器液位选择液位变送器测量，测量的信号，送入PLC控制系统，由PLC进行PID运算，输出控制信号，进入变频器，变频器依据此控制信号，改变油气分离器油出口油泵电机的转数，使得泵的排量发生改变，最终保证了油气分离器液位在要求的范围内。

4 结语

本文主要介绍了转油站的工艺流程及将要实现的控制目标，对控制系统进行了分析，并给出了转油站控制系统的设计方案，简要介绍了可编程控制设备及开发和转油站设计中的总体结构，并将现代自动化的前言技术与理念，联系油田生产的实际，提高了转油站的安全性与可靠性。

[1]弭洪涛，孙德辉.可编程程序控制器（PLC）原理及应用[M].中国水利水电出版社，2008：27-37.

[2]吴玉春.自动化控制仪表安装工程[M].中国计划出版社，2007：63-64.

[3]李道霖.电气控制与PLC原理及应用西门子系列[J].电子工业出版社，2004：8-16.