淺談電氣自動化在油田企業(yè)中的運用

遼河石油勘探局石油化工總廠 張立民

一、電氣自動化在油田企業(yè)中的運用

油田企業(yè)是我國企業(yè)發(fā)展的核心力量，對于我國的經(jīng)濟發(fā)展有著極為重要的促進作用，企業(yè)的生產(chǎn)、管理、技術(shù)等方面的發(fā)展都走在其他企業(yè)發(fā)展的前列。電氣自動化在油田企業(yè)中的運用，在很大程度上代表了我國在自動化技術(shù)方面的發(fā)展成效，具有重要的研究意義。

1.油田自動化領域得到普及

(1)平臺的開放式發(fā)展

隨著電氣自動化在油田企業(yè)中的應用，自動化領域得到了普及，統(tǒng)一開放的平臺對于系統(tǒng)的設計和使用發(fā)揮著越來越重要的作用。IEC61131是一個國際公認的標準，由于其程序管理方便、使用效率較高、可以極大縮短編程的周期，得到了廣泛的應用。此外，IEC61131不僅規(guī)定了語法和語義，而且還使產(chǎn)品的編程接口實現(xiàn)了標準化，成為了電氣化系統(tǒng)合格的關(guān)鍵影響因素之一從而使得不同程序之間的通訊問題也可以得到及時、有效的解決。由此可見，IEC61131標準使得A編程接口標準化的接口將會成為電氣自動化未來發(fā)展的主要趨勢。

(2)Windows成為實際上的工業(yè)控制標準平臺

隨著計算機在各個行業(yè)的廣泛應用，Windows由于其自身操作系統(tǒng)平臺使用容易、簡單、便于維護的優(yōu)點，正發(fā)展成為實際上的工業(yè)控制標準平臺。靈活、易于集成是PC控制系統(tǒng)中的兩大優(yōu)點，隨著自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，這兩大優(yōu)點被充分的應用到了各行各業(yè)的發(fā)展中，并極大的促進了各行各業(yè)的發(fā)展。

隨著網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展，PC控制系統(tǒng)與網(wǎng)絡技術(shù)同時在商業(yè)和企業(yè)管理中得到了廣泛的應用，此外，先進的人機界面技術(shù)也在油田自動化領域得到了普及，隨著各種網(wǎng)絡科學技術(shù)在油田企業(yè)發(fā)展過程中的應用，Windows已經(jīng)成為了重要的工業(yè)信息控制的標準平臺。

(3)信息技術(shù)對電氣自動化的滲透

信息化技術(shù)對電氣自動化的滲透主要來自于兩個方面，一方面是從管理層上的縱向滲透，油田企業(yè)的業(yè)務數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)要對其當前生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)進行實時存取，油田企業(yè)的管理層可以通過利用標準化的瀏覽器存取企業(yè)的人事、財務的數(shù)據(jù)信息管理，同時還可以對當前的生產(chǎn)過程中的動態(tài)畫面進行有效的監(jiān)督和控制，從而達到在第一時間內(nèi)了解企業(yè)最全面、最準確的生產(chǎn)信息，以實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的動態(tài)控制，保證企業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。

另一個方面是信息技術(shù)向電氣自動化設備、系統(tǒng)的橫向擴展，隨著微電子和微處理器技術(shù)的廣泛應用，原本定義明確的設備之間的界限變得模糊起來，相對應的軟件結(jié)構(gòu)、組態(tài)環(huán)境、通訊能力變得重要起來，其包含的范圍也越來越寬泛，不僅有傳感器和執(zhí)行器，同時還包含有控制器和儀表等先進的科學儀器。

(4)Internet技術(shù)和多媒體技術(shù)在電氣自動化領域的廣泛應用

Windows成為電氣自動化控制系統(tǒng)的標準平臺，而在電氣自動化的領域，基于PC控制系統(tǒng)的人機界面已經(jīng)發(fā)展為主流，PC控制系統(tǒng)中的兩大優(yōu)點也正在被越來越多的用戶采用，在此種情況下，采用Windows作為操作系統(tǒng)的平臺，可以實現(xiàn)電氣自動化系統(tǒng)更容易的得到使用，同時還可以進行有效的維護。

2.分布式控制的應用

現(xiàn)場的總線主要是通過一根串行的電纜將位于中央控制室內(nèi)的監(jiān)控軟件、工業(yè)計算機、變頻器、馬達啟動器、智能儀表等設備連接起來，同時還將這些現(xiàn)場設備中存儲的大量信息采集到中央控制器上來，從而實現(xiàn)各種信息的集成和整理。

現(xiàn)場總線是一種串行的可以連接智能設備和自動化系統(tǒng)的雙向傳輸?shù)?、?shù)字式的分支機構(gòu)的通訊總線。分布式的控制也就意味著將PLC和現(xiàn)場設備等系統(tǒng)通過總線串聯(lián)起來，并將可以進行輸入輸出的模塊轉(zhuǎn)換為現(xiàn)場的檢測器和執(zhí)行器，以進行現(xiàn)場的檢查和修復。

各個測控單元完成相應機組的分散控制之后，則由監(jiān)控管理單元進一步的對整個電站系統(tǒng)進行監(jiān)控和管理，它的應用將完成、抄表、報警、參數(shù)顯示、打印及相關(guān)的部分過程操作等功能。大型的系統(tǒng)管理工作一般都要由一臺或者是多臺計算機連接來共同完成，但是由于船舶電站的自動化系統(tǒng)屬于小型的管理系統(tǒng)，因此在使用時僅采用一臺PC控制機作為監(jiān)控管理的計算機，這臺控制機同時還可以對全機艙實行集中的監(jiān)控管理。PC控制機在進行監(jiān)控管理時，可以把過程參量的信息集中，然后將各臺機組的測控單元和采樣裝置的數(shù)據(jù)收集，通過簡單的操作可以顯示過程量及各種控制流程，通過實現(xiàn)監(jiān)控單元的操作和顯示功能，可以保證整個電站系統(tǒng)實現(xiàn)高效率的運轉(zhuǎn)。

3.現(xiàn)場總線和分布式控制系統(tǒng)應用

(1)現(xiàn)場總線系統(tǒng)

現(xiàn)場總線系統(tǒng)屬于一種通信系統(tǒng)，可以有效的連接智能現(xiàn)場的設備以及自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)了全數(shù)字、雙向、多站的功能。如果將PLC的主板與中央控制室內(nèi)的計算機及現(xiàn)場的設備通過一根電纜連接起來，就可以實現(xiàn)對現(xiàn)場設備大量信息的收集，同時還可以通過電纜傳送到中央控制器上來，這種連接和收集信息的方式，可以極大地解決油田現(xiàn)場的控制器、智能化儀器儀表、執(zhí)行機構(gòu)等設備之間的通信，解決現(xiàn)場控制設備和高級的控制系統(tǒng)之間的信息傳遞的問題，從而可以實現(xiàn)油田現(xiàn)場的信息收集及處理，更好的對現(xiàn)場進行控制與管理，提高現(xiàn)場生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。

(2)分布式控制系統(tǒng)

分布式的控制系統(tǒng)具有高可靠性、靈活、開放、協(xié)調(diào)、易于維護、控制功能齊全的特點，其主要的功能是獲取數(shù)據(jù)、實現(xiàn)直接的數(shù)字控制、監(jiān)控與管理、人機交互等，這些功能的實現(xiàn)可以極大的促進分布式控制系統(tǒng)在油田企業(yè)生產(chǎn)中的應用，并有效的提高其生產(chǎn)的效率。在分布式控制系統(tǒng)應用中，將微處理機安裝在測量裝置與控制執(zhí)行機構(gòu)的附近，這樣可以將控制功能盡可能的分散，從而實現(xiàn)管理功能的相對集中。隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，先進的科學技術(shù)應用越來越廣泛，其對于油田企業(yè)的發(fā)展也發(fā)揮著越來越重要的作用，現(xiàn)代化的社會已經(jīng)進入了網(wǎng)絡化時代，計算機技術(shù)和多媒體技術(shù)在自動化領域的廣泛應用，使得所用的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)都實現(xiàn)了辦公自動化，并使自動化環(huán)境達到了控制級。

先進的科學技術(shù)還在不斷的更新?lián)Q代，市場的需求也不斷的驅(qū)動著自動化和計算機平臺的融合與發(fā)展，在電氣自動化領域，多次的技術(shù)革命使得信息技術(shù)不僅滲透到了工業(yè)界的管理層中，同時還滲透到了自動化的設備、機器和系統(tǒng)當中，對于促進自動化系統(tǒng)的發(fā)展有著重要的意義。

二、對未來電氣自動化在油田企業(yè)中運用的展望

在當前的發(fā)展情況下，計算機、軟件、信息技術(shù)是油田自動化中所涉及的主要科學技術(shù)，而開放式、現(xiàn)代分布式的信息化則必將成為油田電氣自動化發(fā)展的主要趨勢。

1.產(chǎn)品創(chuàng)新，實現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)控

要想實現(xiàn)自身競爭力的提高，僅靠復制先進的科學技術(shù)是遠遠不夠的，油田企業(yè)在未來的發(fā)展過程中，應當按照國家的科技發(fā)展規(guī)劃中所提出的目標任務，不斷的發(fā)揮在開放條件下的創(chuàng)新能力，將創(chuàng)新能力與引進消化吸收融合，從而實現(xiàn)再創(chuàng)新，以進一步提高自身產(chǎn)品的科技含量，研發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的電氣自動化控制系統(tǒng)及相關(guān)的產(chǎn)品，從而提高自身的市場競爭力，更好的適應市場經(jīng)濟的發(fā)展。

此外，油田企業(yè)要加大自創(chuàng)新的發(fā)展力度，為自身的發(fā)展提供更多、更大的空間，以保證確立企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新中的主體地位，更好的完善企業(yè)現(xiàn)有的體制，實現(xiàn)經(jīng)濟的快速發(fā)展。通過油田企業(yè)的自主創(chuàng)新，可以實現(xiàn)電氣自動化系統(tǒng)平臺的統(tǒng)一化，對于企業(yè)現(xiàn)場的各項生產(chǎn)運作實現(xiàn)統(tǒng)一的監(jiān)控，以更好的對企業(yè)的整個運作流程進行良好的控制，以實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)的順利運行。

2.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)通用化，實現(xiàn)總線監(jiān)控

實現(xiàn)電氣自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的通用化對于油田企業(yè)的發(fā)展來說是非常重要的，整個企業(yè)的網(wǎng)絡運行應當保證生產(chǎn)現(xiàn)場的控制設備、監(jiān)控系統(tǒng)、管理系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通訊暢通無阻，以保證數(shù)據(jù)信息的準確性和及時性。

企業(yè)的管理層可以通過網(wǎng)絡運行系統(tǒng)來實現(xiàn)對現(xiàn)場設備的實時監(jiān)控，在規(guī)劃網(wǎng)絡系統(tǒng)時，無論怎樣選擇連接線和連接系統(tǒng)，都必須保證從辦公自動化環(huán)境到控制級，到元件級的整個系統(tǒng)范圍內(nèi)的通訊暢通無阻。對于現(xiàn)場設備的各種連線實行總線監(jiān)控，不僅可以降低安裝費用、提高可靠性、節(jié)省材料，還可以有效的降低成本，減少安裝維護的工作量，為電氣自動化系統(tǒng)的運行提供更多的方便。

3.通用的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)市場化和生產(chǎn)安全化

隨著網(wǎng)絡技術(shù)在企業(yè)中的應用，實現(xiàn)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的網(wǎng)絡連接，可以有效的提高信息的處理能力。網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)是自動系統(tǒng)實現(xiàn)的必要條件，可以保證企業(yè)的各個部門之間實現(xiàn)有效的數(shù)據(jù)通訊傳輸，從而更好的協(xié)調(diào)工作。通用的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)中貫穿網(wǎng)絡配置、通訊等功能，實現(xiàn)了電氣自動化發(fā)展的快速進行，同時也為其發(fā)展提供了堅實的基礎。

通過網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)在油田企業(yè)中的應用，促使企業(yè)積極的進行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級，深化體制改革，加快形成完善的體制機制保障，同時也極大的促進了油田企業(yè)產(chǎn)業(yè)市場化的形成。通用的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，使整個企業(yè)的發(fā)展都處在嚴密的監(jiān)控和管理當中，這極大的提高了企業(yè)的市場化和生產(chǎn)安全化，同時也提高了企業(yè)自身的市場競爭力，實現(xiàn)了快速發(fā)展。

三、結(jié)束語

電氣自動化在油田企業(yè)中的應用，極大的促進了油田企業(yè)的發(fā)展，提高油田企業(yè)的市場競爭力，隨著市場經(jīng)濟和科學技術(shù)的進一步發(fā)展，電氣自動化在油田企業(yè)中的應用必將更加廣泛，同時也將發(fā)揮更大的作用。

[1]揭福衢.淺論電氣自動化在油田化工中的應用[J].科技創(chuàng)新導報,2010(24).

[2]苑鳳軍.油田配電自動化系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].信息技術(shù)與信息化,2007(04).