PLC系統(tǒng)在某轉(zhuǎn)油站投產(chǎn)中的應用與調(diào)試分析

孫凱

（大慶油田有限責任公司第一采油廠儀表安裝維修大隊，黑龍江 大慶 163000）

自上世紀60年代以來，計算機以及可編程控制技術(shù)開始在國外的多個油田的轉(zhuǎn)油站控制系統(tǒng)中得到了大量的推廣應用，對保證轉(zhuǎn)油站控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性起到了重要的作用，體現(xiàn)出較好的控制性能，可以應用在油田生產(chǎn)的多個領(lǐng)域。我國從90年代左右開始應用PLC控制技術(shù)，最近一些年來，PLC的應用得到了較快的發(fā)展，采用PLC控制器中具備的PID閉環(huán)控制功能，可以對轉(zhuǎn)油站的運行壓力、液位、溫度以及流量等參數(shù)進行監(jiān)控，提高了轉(zhuǎn)油站的生產(chǎn)效率，極大提高了轉(zhuǎn)油站的自動化水平。轉(zhuǎn)油站的PLC控制系統(tǒng)的設計，應該按照中心控制室的要求來進行，可以把轉(zhuǎn)油站所有設備的運行參數(shù)集中傳輸至主控制室內(nèi)的PLC控制系統(tǒng)中進行處理，而且PLC控制系統(tǒng)應該預留一些控制端口，可以在將來對轉(zhuǎn)油站外部的各種設施的信息，轉(zhuǎn)輸至主控制室內(nèi)進行監(jiān)控。

1 轉(zhuǎn)油站PLC控制系統(tǒng)的硬件設計

應該結(jié)合轉(zhuǎn)油站的生產(chǎn)實際情況，PLC控制系統(tǒng)的硬件設計采用1個主工作站以及2個過程控制單元構(gòu)成，現(xiàn)場過程控制單元，利用傳感器采集轉(zhuǎn)油站各設備的運行信息 ，把傳感器采集到信號發(fā)送到控制單元內(nèi)進行處理、分析，并把運行信息實時發(fā)送給主工作站，主工作站應該采用工控機作為人機互動的界面，對轉(zhuǎn)油站生產(chǎn)過程中的各運行數(shù)據(jù)進行監(jiān)控，并可以在界面內(nèi)對控制工藝參數(shù)進行修改，可生成生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)庫并保存在儲存器內(nèi)，也可以調(diào)用歷史數(shù)據(jù)，并通過打印機輸出各類報表，從而對轉(zhuǎn)油站的處理流程進行監(jiān)視與控制。

2 某轉(zhuǎn)油站投產(chǎn)的概況

圖1 PLC自動控制系統(tǒng)硬件框圖

該投產(chǎn)轉(zhuǎn)油站屬于異地新建的工程項目。為了避免占用過多的土地資源，新建轉(zhuǎn)油站與原有的轉(zhuǎn)油站在土地利用上會有部分區(qū)域產(chǎn)生重疊，各種設備的試運行中，新建站點投產(chǎn)的影響因素主要在于，新設備安裝時會與原有設備產(chǎn)生干涉，而且要求老站不可以停止運行，新站建設時不應該拆除原有的PLC控制柜，所以，在新轉(zhuǎn)油站投產(chǎn)的早期，應該利用手動方式，對各類生產(chǎn)設備進行控制，運行參數(shù)采用本地儀表進行監(jiān)視，把原有的PLC控制系統(tǒng)逐步過渡到新建轉(zhuǎn)油站采用的控制方式上來，在對控制系統(tǒng)進行調(diào)試時，要考慮的影響因素有很多，必須要制定出較為詳盡的轉(zhuǎn)油站投產(chǎn)方案。

3 轉(zhuǎn)油站的試運行

3.1 試運行前的準備工作

制定出轉(zhuǎn)油站試運行的操作流程，并畫出試運行的流程圖，并對試運行所需要的各種管道閥門以及保護設施做出必要的說明，試運行所必需的能源、潤滑油、工具已經(jīng)配備齊全，試運行方案已經(jīng)得到相關(guān)管理部門的批準，配備的試運人員已經(jīng)到位，操作人員應該清楚了解各種設備的性能和構(gòu)造，熟悉試運行方案，并已經(jīng)掌握好試運行的操作規(guī)程，應該滿足消防設施配置的要求，消防通道保持暢通。

3.2 轉(zhuǎn)油站試運行的循環(huán)控制流程

圖2 試運行流程圖

對于集油系統(tǒng)的控制方面，首先，從轉(zhuǎn)油站外部輸送過來的油液，通過站內(nèi)部的來油控制閥組進入到站內(nèi)，再進入到四合一加油爐內(nèi)進行處理，然后油液會通過外輸油泵進行打壓，再經(jīng)過流量計對油液進行計量，之后再對油液進行外部輸送。

而對于摻水系統(tǒng)的控制方面，把來自轉(zhuǎn)油站外部的油液，通過站內(nèi)部的來油控制閥組進入到2號四合一加油爐，再經(jīng)過1號加熱爐體，把處理后的油液通過摻水泵加壓后，輸送至計量裝置，通過轉(zhuǎn)油站外的控制閥組進入到注水井內(nèi)。

對于天然氣循環(huán)控制流程方面，在四合一爐體內(nèi)進行處理之后，通過天然氣除油裝置后，再進入到干燥處理設備，對天然氣的壓力進行調(diào)節(jié)后進入到計量裝置，再進入到四合一加熱爐。

轉(zhuǎn)油站內(nèi)的采暖供熱系統(tǒng)的試運行循環(huán)流程方面，供暖熱水通過站內(nèi)的回水閥組進入到二合一加熱爐內(nèi)，再經(jīng)過采暖泵進行加壓后，提高熱水的流速，通過熱水控制閥組到達用戶室內(nèi)，再通過回水閥組流回站內(nèi)。

3.3 PLC控制系統(tǒng)的調(diào)試

在轉(zhuǎn)油站試運行之前，所有的機電設備安裝完成之后，全部的控制電纜和動力電纜連接完成以后，PLC控制系統(tǒng)便可以進行與設備之間的聯(lián)合調(diào)試程序，查看控制系統(tǒng)是否運行正常。在具體的聯(lián)合試運行過程中，為了核對傳輸數(shù)據(jù)的準確性，應該配備有就地的運行參數(shù)顯示裝置，比如在安裝壓力變送器的位置，再安裝1套直讀式壓力表。在轉(zhuǎn)油站現(xiàn)場，對控制系統(tǒng)進行調(diào)試的主要目的是實現(xiàn)針對舊站的控制系統(tǒng)的手動控制，逐步把手動改變?yōu)樾抡镜淖詣涌刂品绞剑瓿尚屡f控制系統(tǒng)的過渡，可以把其劃分為如下程序。

（1）把變送器進行復位操作并進行安裝。

（2）對接線情況進行檢查，核對好線號以及連接的部件，必須要每個點位都進行檢查，保證接線的正確性。

（3）檢查PLC的模擬量輸入以及輸出情況，看模塊是否進行正常的運行。

（4）對手動控制和自動控制的邏輯性進行檢查，檢查手動控制輸出點位能否正常工作，對應的輸入輸出執(zhí)行機構(gòu)能否動作，手動控制方式是否有效。

（5）對指示燈進行測試，查看能否正常顯示，內(nèi)部的燈泡是否損壞，顯示的邏輯關(guān)系是否滿足設計要求，為下一步的調(diào)試提供便利。

（6）以半自動工作方式進行調(diào)試時，應該有步驟地進行，逐步實現(xiàn)整個控制流程，當檢查中發(fā)現(xiàn)有的步驟出現(xiàn)問題時，應該停止調(diào)試，在故障處理完畢后再重新進行。

（7）完成半自動控制方式調(diào)試以后，便進入到自動控制方式，應該持續(xù)進行多個工作控制循環(huán)流程，保證控制系統(tǒng)可以準確地進行控制。

（8）對模擬量數(shù)據(jù)、運行參數(shù)進行調(diào)試，是控制系統(tǒng)試運行首要解決的問題。當模擬量可以正常的輸入輸出之后，方可以進行控制方面的測試，對模擬量進行調(diào)試主要是為了選定較為合理的控制參數(shù)。

4 轉(zhuǎn)油站試運行時，PLC控制系統(tǒng)易出現(xiàn)的問題和解決措施

4.1 控制系統(tǒng)調(diào)試結(jié)束后報警器誤報警

通過檢查控制系統(tǒng)可以發(fā)現(xiàn)，報警的條件設置沒有達到轉(zhuǎn)油站的設計要求，常會引起容器內(nèi)的液位出現(xiàn)誤報警，重新設置后，故障可排除。

4.2 原有液位顯示裝置與PLC采集到的數(shù)值產(chǎn)生偏差

通過檢查時發(fā)現(xiàn)，由于浮球液位計長時間處在液體中產(chǎn)生水垢，從而引起動作機構(gòu)發(fā)生卡滯的現(xiàn)象，所以造成直讀液位與PLC采集到的數(shù)值達不到一致。

4.3 控制系統(tǒng)對于原有的采暖爐控制失效，爐體溫度達到不要求

經(jīng)過故障排查時發(fā)現(xiàn)，爐體內(nèi)的溫度探頭被損壞，從而無法實現(xiàn)自動控制，更換新元件后恢復正常。

5 結(jié)語

由于在異地新建轉(zhuǎn)油站會存在著新舊控制系統(tǒng)之間切換的問題，增加了PLC控制系統(tǒng)調(diào)試的難度。應該結(jié)合轉(zhuǎn)油站的實際情況，制定出科學合理的調(diào)試方案，按照規(guī)定的流程進行試運行和調(diào)試，可以達到理想的效果。