马北试采作业区场站自动化升级改造研究及应用

王永康

摘要：随着我国市场经济转轨的深入开展以及市场经济全球化时代的来临，在社会的各个领域中信息化技术得到了普及应用，对于石油化工企业来说，必须要在现有的技术基础上不断强化企业整体技术以及管理水平，这样才能够积极的应对市场的变化，实现企业自身竞争力以及经营效率的不断提升。在石油石化企业发展过程中，自动化对企业各个生产作业环节实现信息化管理的关键所在，石油化工企业必须要进一步提升自动化水平，这样才能推动整个石油化工行业信息化的不断发展。

关键词：马北试采作业区;自动化;升级改造;应用

引言

我国石油化工行业的自动化技术应用已经经历了50多年的发展过程，随着现代工业生产逐渐向着技术密集、信息集中的方向转化，石油企业在其发展过程中也必须要对相关的信息化高新科技给予高度重视，以此来全面促进企业运营能力的有效提升，并在自动化技术的应用过程中通过技术引进以及消化吸收来不断实现企业自身自动化系统的升级改造，这样才能促进企业自动化水平的有效进步。

1 马北试采作业区自动化升级改造概述

当前整个社会中的自动化技术在科学技术发展的推动下逐渐向着网络化、集成化、智能化的方向发展。马北试采作业区联合站是在2006年建设完成。为了不断满足当前油气开采生产的实际需求，马北试采作业区也针对其联合站内部应用的自动化技术实施了不断的改进和完善，相关的油气集输工艺以及相应的配套措施也在不断的完善、改进过程中。当前已经有两个集气站以及联合站在自动化技术的支撑下实现了无人值守。但是，多数自动化设备在经过多年的应用后出现了老化、损坏等现象，很多自动化设备由于各种原因导致更新速度比较慢，这也使得马北试采作业区整体自动化水平不能得到有效提升，甚至还出现了严重的下滑现象，在很多作业环节中，甚至需要进行人工操作才能实现生产作业的顺利进行，在该作业区自动化建设过程中铺设的信号传输光缆也存在比较严重的损坏现象，从而导致作业区自动化系统在运行过程中经常会出现数据丢失等现象，对整个作业区生产作业信息的采集形成了一定的阻碍作用，也不能充分保证整个作业区数据的安全。鉴于此，针对马北试采作业区整体的自动化系统进行升级改造势在必行。

2 马北试采作业区站场DCS自控系统分析

2.1 上位机

针对试采作业区各个站场建立的DCS自控系统中，充分利用网卡来实现两台不同上位机之间的有效连接，进一步提升了亦可靠近。与此同时，在这种方式下还能够实现上位机与各种打印设备的连接。整个系统界面采取的是形式比较简单的切换式，但实际操作过程中，通过界面切换就能够实现对生产作业流程图、生产作业曲线以及相关数据的调用，而通过对运行过程中报警记录的查询可以实现对对应工作的查找，通过建立高效的通讯系统实现了上位机与下位机之间的信息互动。

2.2 下位机

下位机从总体功能方便使用了RTU控制模块，并通过模块连接形式实现了与上位机之间的运动响应，与此同时，还配备了输入设备，充分利用智能化的模塊，使得下位机整体性能得到了进一步提升，也为整个系统实现了自动识别、自动诊断等各种功能，并利用多种控制器实现了对各个控制功能的实现。在下位机的模块架上设置了相应的输出输入模块以及RTU控制器模块，这样不仅能够通过输入输出模块来实现对整个站场现场生产运行数据的及时采集，而且也能够通过控制器模块来实现各个仪表与系统之间的信号传输，每一个模块内部配备了相应的微处理器，使得其在运行过程中能够独立完成故障诊断等相关的功能。上位机与下位机之间主要是通过网络来实现各类冗余信息的快速传输，并通过对逻辑控制器进行编程后实现了两者之间的高效通讯。

2.3 生产现场仪表

针对整个生产作业现场配备了智能化的压力变送器、温度变送器和流量计、热电偶等。

3 自动化系统功能

3.1 现场监控

在原有的光缆通信模式上进行了进一步改造，针对整个试采作业区建立了无线通信模式，并针对各个重要的生产作业现场设置了相应的视频监控装置，在各个生产系统的分离器、压缩机、截流区等部分设置了相应的智能化检测仪表，通过无线信号采集能够及时的将各个生产现场各种作业数据及时的反馈到系统的控制中心，并通过利用各个生产现场设置的视频监控现象能够实现对试采作业区各种生产作业状况的实时监控，充分结合生产数据以及现场监控情况就能够针对不同生产作业环节出现了异常状况进行及时调整，全面促进整个作业区各个站场设备运行的安全、稳定。

3.2 系统应用功能实现

在系统中配备的高性能RTU智能化模块，能够针对各个生产作业现场自动化仪表的压力、流量、液位等各种信号数据进行高效传递，并利用系统中的数据处理模块将各种采集信号经过转换后形成RTU能够识别的数字信号，然后利用RTU对各种数据进行及时处理。根据数据的实时反馈情况，RTU控制器就能够通过系统配置的输入输出模块将各种控制信号实时的下达到各个生产作业环节中，实现试采作业区站场各个作业环节的有效控制，并且它能够实现对各个生产作业现场梯度控制以及自动消防控制的功能。此外，该系统还能够通过组态界面的变色来实现生产作业现场异常状况的报警，同时还配备了声光报警功能，对生产作业过程中的历史报警信息也能够进行有效的存储记录。在此基础上，就能够实现对各个生产作业环节回路的调节控制。

4 马北试采作业区DCS系统优化措施

对现有系统中上位机在运行过程中存在内存不足以及硬盘容量小等问题要进行不断优化，这样就能有效提升整个DCS系统的信息数据处理效率，也能够实现更多历史信息数据的保存。目前，在整个试采作业区经常会出现电力不稳定的现象，针对这种问题可以配备相应的UPS，这样就可以为自动化控制系统等提供稳定运行环境。

5 结束语

在针对马北试采作业区自动化系统进行升级改造后，不仅有效提升了整个作业区生产作业效率，使得各个生产作业环节设备的配置数量以及规模得到了有效控制，降级了生产作业成本，为企业带来了最大的经济效益。

参考文献：

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[2]屈彦，冷一奎，文绍牧，胡攀峰.SCADA系统在川东气田的应用[J].石油规划设计，2006（03）：27-30+51.