馬北試采作業(yè)區(qū)場站自動化升級改造研究及應(yīng)用

王永康

摘要：隨著我國市場經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)軌的深入開展以及市場經(jīng)濟(jì)全球化時代的來臨，在社會的各個領(lǐng)域中信息化技術(shù)得到了普及應(yīng)用，對于石油化工企業(yè)來說，必須要在現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)上不斷強(qiáng)化企業(yè)整體技術(shù)以及管理水平，這樣才能夠積極的應(yīng)對市場的變化，實(shí)現(xiàn)企業(yè)自身競爭力以及經(jīng)營效率的不斷提升。在石油石化企業(yè)發(fā)展過程中，自動化對企業(yè)各個生產(chǎn)作業(yè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)信息化管理的關(guān)鍵所在，石油化工企業(yè)必須要進(jìn)一步提升自動化水平，這樣才能推動整個石油化工行業(yè)信息化的不斷發(fā)展。

關(guān)鍵詞：馬北試采作業(yè)區(qū);自動化;升級改造;應(yīng)用

引言

我國石油化工行業(yè)的自動化技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)經(jīng)歷了50多年的發(fā)展過程，隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)逐漸向著技術(shù)密集、信息集中的方向轉(zhuǎn)化，石油企業(yè)在其發(fā)展過程中也必須要對相關(guān)的信息化高新科技給予高度重視，以此來全面促進(jìn)企業(yè)運(yùn)營能力的有效提升，并在自動化技術(shù)的應(yīng)用過程中通過技術(shù)引進(jìn)以及消化吸收來不斷實(shí)現(xiàn)企業(yè)自身自動化系統(tǒng)的升級改造，這樣才能促進(jìn)企業(yè)自動化水平的有效進(jìn)步。

1 馬北試采作業(yè)區(qū)自動化升級改造概述

當(dāng)前整個社會中的自動化技術(shù)在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的推動下逐漸向著網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化的方向發(fā)展。馬北試采作業(yè)區(qū)聯(lián)合站是在2006年建設(shè)完成。為了不斷滿足當(dāng)前油氣開采生產(chǎn)的實(shí)際需求，馬北試采作業(yè)區(qū)也針對其聯(lián)合站內(nèi)部應(yīng)用的自動化技術(shù)實(shí)施了不斷的改進(jìn)和完善，相關(guān)的油氣集輸工藝以及相應(yīng)的配套措施也在不斷的完善、改進(jìn)過程中。當(dāng)前已經(jīng)有兩個集氣站以及聯(lián)合站在自動化技術(shù)的支撐下實(shí)現(xiàn)了無人值守。但是，多數(shù)自動化設(shè)備在經(jīng)過多年的應(yīng)用后出現(xiàn)了老化、損壞等現(xiàn)象，很多自動化設(shè)備由于各種原因?qū)е赂滤俣缺容^慢，這也使得馬北試采作業(yè)區(qū)整體自動化水平不能得到有效提升，甚至還出現(xiàn)了嚴(yán)重的下滑現(xiàn)象，在很多作業(yè)環(huán)節(jié)中，甚至需要進(jìn)行人工操作才能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)作業(yè)的順利進(jìn)行，在該作業(yè)區(qū)自動化建設(shè)過程中鋪設(shè)的信號傳輸光纜也存在比較嚴(yán)重的損壞現(xiàn)象，從而導(dǎo)致作業(yè)區(qū)自動化系統(tǒng)在運(yùn)行過程中經(jīng)常會出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失等現(xiàn)象，對整個作業(yè)區(qū)生產(chǎn)作業(yè)信息的采集形成了一定的阻礙作用，也不能充分保證整個作業(yè)區(qū)數(shù)據(jù)的安全。鑒于此，針對馬北試采作業(yè)區(qū)整體的自動化系統(tǒng)進(jìn)行升級改造勢在必行。

2 馬北試采作業(yè)區(qū)站場DCS自控系統(tǒng)分析

2.1 上位機(jī)

針對試采作業(yè)區(qū)各個站場建立的DCS自控系統(tǒng)中，充分利用網(wǎng)卡來實(shí)現(xiàn)兩臺不同上位機(jī)之間的有效連接，進(jìn)一步提升了亦可靠近。與此同時，在這種方式下還能夠?qū)崿F(xiàn)上位機(jī)與各種打印設(shè)備的連接。整個系統(tǒng)界面采取的是形式比較簡單的切換式，但實(shí)際操作過程中，通過界面切換就能夠?qū)崿F(xiàn)對生產(chǎn)作業(yè)流程圖、生產(chǎn)作業(yè)曲線以及相關(guān)數(shù)據(jù)的調(diào)用，而通過對運(yùn)行過程中報警記錄的查詢可以實(shí)現(xiàn)對對應(yīng)工作的查找，通過建立高效的通訊系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)與下位機(jī)之間的信息互動。

2.2 下位機(jī)

下位機(jī)從總體功能方便使用了RTU控制模塊，并通過模塊連接形式實(shí)現(xiàn)了與上位機(jī)之間的運(yùn)動響應(yīng)，與此同時，還配備了輸入設(shè)備，充分利用智能化的模塊，使得下位機(jī)整體性能得到了進(jìn)一步提升，也為整個系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自動識別、自動診斷等各種功能，并利用多種控制器實(shí)現(xiàn)了對各個控制功能的實(shí)現(xiàn)。在下位機(jī)的模塊架上設(shè)置了相應(yīng)的輸出輸入模塊以及RTU控制器模塊，這樣不僅能夠通過輸入輸出模塊來實(shí)現(xiàn)對整個站場現(xiàn)場生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)的及時采集，而且也能夠通過控制器模塊來實(shí)現(xiàn)各個儀表與系統(tǒng)之間的信號傳輸，每一個模塊內(nèi)部配備了相應(yīng)的微處理器，使得其在運(yùn)行過程中能夠獨(dú)立完成故障診斷等相關(guān)的功能。上位機(jī)與下位機(jī)之間主要是通過網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)各類冗余信息的快速傳輸，并通過對邏輯控制器進(jìn)行編程后實(shí)現(xiàn)了兩者之間的高效通訊。

2.3 生產(chǎn)現(xiàn)場儀表

針對整個生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場配備了智能化的壓力變送器、溫度變送器和流量計、熱電偶等。

3 自動化系統(tǒng)功能

3.1 現(xiàn)場監(jiān)控

在原有的光纜通信模式上進(jìn)行了進(jìn)一步改造，針對整個試采作業(yè)區(qū)建立了無線通信模式，并針對各個重要的生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場設(shè)置了相應(yīng)的視頻監(jiān)控裝置，在各個生產(chǎn)系統(tǒng)的分離器、壓縮機(jī)、截流區(qū)等部分設(shè)置了相應(yīng)的智能化檢測儀表，通過無線信號采集能夠及時的將各個生產(chǎn)現(xiàn)場各種作業(yè)數(shù)據(jù)及時的反饋到系統(tǒng)的控制中心，并通過利用各個生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)置的視頻監(jiān)控現(xiàn)象能夠?qū)崿F(xiàn)對試采作業(yè)區(qū)各種生產(chǎn)作業(yè)狀況的實(shí)時監(jiān)控，充分結(jié)合生產(chǎn)數(shù)據(jù)以及現(xiàn)場監(jiān)控情況就能夠針對不同生產(chǎn)作業(yè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了異常狀況進(jìn)行及時調(diào)整，全面促進(jìn)整個作業(yè)區(qū)各個站場設(shè)備運(yùn)行的安全、穩(wěn)定。

3.2 系統(tǒng)應(yīng)用功能實(shí)現(xiàn)

在系統(tǒng)中配備的高性能RTU智能化模塊，能夠針對各個生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場自動化儀表的壓力、流量、液位等各種信號數(shù)據(jù)進(jìn)行高效傳遞，并利用系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理模塊將各種采集信號經(jīng)過轉(zhuǎn)換后形成RTU能夠識別的數(shù)字信號，然后利用RTU對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行及時處理。根據(jù)數(shù)據(jù)的實(shí)時反饋情況，RTU控制器就能夠通過系統(tǒng)配置的輸入輸出模塊將各種控制信號實(shí)時的下達(dá)到各個生產(chǎn)作業(yè)環(huán)節(jié)中，實(shí)現(xiàn)試采作業(yè)區(qū)站場各個作業(yè)環(huán)節(jié)的有效控制，并且它能夠?qū)崿F(xiàn)對各個生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場梯度控制以及自動消防控制的功能。此外，該系統(tǒng)還能夠通過組態(tài)界面的變色來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場異常狀況的報警，同時還配備了聲光報警功能，對生產(chǎn)作業(yè)過程中的歷史報警信息也能夠進(jìn)行有效的存儲記錄。在此基礎(chǔ)上，就能夠?qū)崿F(xiàn)對各個生產(chǎn)作業(yè)環(huán)節(jié)回路的調(diào)節(jié)控制。

4 馬北試采作業(yè)區(qū)DCS系統(tǒng)優(yōu)化措施

對現(xiàn)有系統(tǒng)中上位機(jī)在運(yùn)行過程中存在內(nèi)存不足以及硬盤容量小等問題要進(jìn)行不斷優(yōu)化，這樣就能有效提升整個DCS系統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)處理效率，也能夠?qū)崿F(xiàn)更多歷史信息數(shù)據(jù)的保存。目前，在整個試采作業(yè)區(qū)經(jīng)常會出現(xiàn)電力不穩(wěn)定的現(xiàn)象，針對這種問題可以配備相應(yīng)的UPS，這樣就可以為自動化控制系統(tǒng)等提供穩(wěn)定運(yùn)行環(huán)境。

5 結(jié)束語

在針對馬北試采作業(yè)區(qū)自動化系統(tǒng)進(jìn)行升級改造后，不僅有效提升了整個作業(yè)區(qū)生產(chǎn)作業(yè)效率，使得各個生產(chǎn)作業(yè)環(huán)節(jié)設(shè)備的配置數(shù)量以及規(guī)模得到了有效控制，降級了生產(chǎn)作業(yè)成本，為企業(yè)帶來了最大的經(jīng)濟(jì)效益。

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