本文介紹了安塞油田聯合站的系統及其結構，并詳細介紹了控制過程，其中用到最廣泛的就是自動監控技術。
 
 
      隨著工業控制技術的發展，計算機自動控制監控系統已廣泛應用于離散過程、連續過程、批次過程等各種工業自動化領域及電力、化工、食品、水處理等各個行業。安塞油田以前原油集中處理站監測一般為常規儀表，由于監控點多，人工巡檢操作頻繁，操作管理能力差，不能適應現代化管理的需求。通過利用GE Fanuc公司90系列PLC控制系統及Wonderware公司InTouch7.11監控軟件對聯合站進行監控，充分利用計算機技術、控制技術、通訊技術，完成巡檢管理、參數顯示、聲光報警、歷史記錄、PID控制、報表管理，以適應當前工業現代化模式，從而提高企業生產管理水平。

一、系統簡介

      安塞油田王十八計量接轉站包括原油處理系統、原油計量系統、外輸系統、消防系統、污水處理系統、供熱系統。該站自動化控制系統主要由兩部分組成，一部分是場站邊界攝像警戒、站內攝像機自動監測與報警系統；另一部分是站內液量、含水、壓力、溫度等自動檢測、儲罐高低液位自動檢測及外輸泵和儲油罐區流程自動控制系統。

      各系統的參數必須嚴格控制，才能生產出合格原油，做到污水處理達標，保證整個系統平穩安全運行。所有系統通過PLC實現各設備工作狀況及參數數據采集、檢測、控制的實時監測，并具備報警、控制功能。中心控制室監控系統由兩臺計算機構成的局域網、42”大屏幕以及打印機等設備組成，完成面向過程的全部監測、調節和順序控制運算功能。包括溫度、壓力、流量、液位、界位的檢測、監視、PID調節、各種復雜調節和先進控制算法，各種閥門的開關、各種電機的起停等順序控制，各種設備運行狀態的監視及連鎖保護等，實現實時工況、參數設置與調節、直觀顯示與打印功能，其中2臺計算機負責自動化系統的監控、1臺計算機負責圖像監控；2臺大屏幕分別負責設備工況顯示與圖像監控顯示。控制系統采用美國GE Fanuc公司90-30系列PLC控制系統及Wonderware公司InTouch7.11監控軟件；GE Fanuc HBR 30雙機熱備冗余系統控制器選用GE90 CPU360，通過Tcp/Ip與上位機進行冗余通訊，上位機軟件顯示現場工作情況，控制系統I/O采用VersaMax I/O，控制系統總線采用Genius總線，主備CPU通過Genius總線進行同步通訊、I/O數據掃描及CPU在線熱備切換；安全防爆采用安全柵加隔爆的方式，更安全可靠。此配置方案保證控制系統連續、安全、穩定運行。

二、系統結構

      現場溫度、壓力、液位等信號通過傳感器輸出信號到PLC中的模擬量輸入模塊A/O（ AI模擬輸入， DI數字輸入，PI脈沖輸入，），模擬量輸入模塊的功能是把物理模擬量轉換為數字信號存入到PLC中的CPU模塊，開關信號的輸入輸出由數字輸入輸出模塊（DI數字輸入，AO模擬輸出，DO數字輸出）完成。輸入信號在PLC中的CPU模塊和工控計算機中進行計算。控制室工控計算機與CPU數據通訊通過乙太網模塊（IC693CMM321）和總線控制器模塊（IC693BEM331）進行。在工控機中實現數據動態鏈接，流程畫面顯示，生產和設備報表管理，報警管理等。

      站區監控采用韓國先進的攝像監控系統，整體采用13部云臺攝像頭、4部固定攝像頭完成整站的監控并錄制圖像。

三、控制過程

      原油計量系統、外輸系統、消防系統、污水處理系統、供熱系統等系統參數除了在中控室能動態顯示工藝參數外，對重要流程也實現了全自動控制。

    1、原油處理部分

      單井與其他接轉站來油的液量、含水自動檢測，外輸原油的產量、含水自動檢測，罐區凈化罐液位的連續檢測、高低液位報警與液位控制，沉降罐油水界位的檢測與自動控制。各站來油在溢流沉降罐中進行油水分離后進凈化罐至外輸，改變了傳統的使用閘閥手動切換流程繁瑣、勞動強度大的問題，用電動閥替代閘閥，操作人員可在主控室隨時根據來液量和大罐液位切換進油和外輸流程。原油投加破乳劑裝置使用變頻技術，根據來液量大小和加藥比例自動調節加藥泵的排量，同樣也可手動調節頻率，達到連續均勻投加藥品，保證凈化油含水穩定的目的。原油外輸也使用變頻器和電動閥，可自動或手動切換流程和調節外輸泵排量，根據來油量均衡輸油。

    2、污水處理系統

      污水池、調節水罐液位的自動檢測、報警與控制，原油分離出來的污水進入污水處理系統之前必須加入不同的藥劑，在沒有使用自動控制之前，通過手動調節計量泵的排量來加藥，不能根據水量的多少自動調節加藥量，如果需要的加藥量大于泵排量，污水處理不合格；需要的藥量小于泵排量，造成藥劑浪費。系統加藥裝置使用變頻技術后，根據脫出污水量大小和加藥比例自動調節加藥泵的排量，同樣也可手動調節頻率，達到連續均勻投加藥品，提高污水合格率。

    3、天然氣濃度檢測

      外輸泵房、單井計量間、來油計量間、鍋爐房等天然氣濃度超限報警和排氣扇鏈動控制，兩級報警值設定，暫定為15%及20%，當天然氣濃度超過設定值后，發出聲光報警，相應的排風扇自動開啟，操作人員也可通過人機界面點擊排風扇按鈕進行排風扇的開停控制。

    4、消防系統

      消防水罐采用靜壓液位變送器連續液位檢測，高液位（10.2m）、低液位（6.9m）報警，采用浮球液位開關，也可以通過液位位置開關實現，同時也可以由液位計的信號監視。

    5、實現圖像動態監控

      數字圖像監控系統是監控報警業界的新型產品，采用的是韓國的POS-Watch STD ，全站共布有17部美國Sapling公司的攝像頭，其中室外13部云臺式攝像頭，室內4部攝像頭。用戶可通過友好的人機界面（例如遙控器、GUI菜單、面板按鍵）使用本系統設備，對全站實現全天候畫面監控，動態圖像報警，定時錄像, 手動錄像, 報警觸發錄像, 動態感知錄像等多種錄像方式，具有存儲回放等功能。

攝像系統結構

四、應用效果

      GE Fanuc公司90系列PLC控制系統及Wonderware公司InTouch7.11監控軟件系統投用以來，性能穩定可靠，取得了良好的經濟效益。

    1、所有控制全由PLC中A/O模塊執行，主控室的GE Fanuc公司90系列PLC控制系統及Wonderware公司InTouch7.11監控軟件可完成PID的參數設定、手動/自動的轉換，完成各工段參數的動態顯示，歷史趨勢存儲，適時趨勢管理，生產運行日報管理和設備報表的管理。

    2、歷史趨勢畫面功能是記錄和顯示各個參數的任意時間值，并可根據需要設定這些歷史數據和趨勢保存時間，極大方便了操作人員對每個參數在一定的時間所發生波動的檢查。另外當發生生產事故時，可根據趨勢查處發生時間內各參數的值，這樣便于查處事故原因，平時可以觀察參數的穩定性。

    3、圖像實時監控報警功能記錄圖像、報警位號、大小及時間，當超限、發生事故等情況時發生報警，可以用聲音和顏色變化等表示報警提示操作人員，提高了該站運行的安全性。

    4、報表打印是對各個參數在一天之內以一定間隔時間為準的，把這些值以一定格式打印出來，既方便準確又可以對報表進行定時間打印，提高了工作效率。

    5、通過GE Fanuc公司90系列PLC控制系統及Wonderware公司InTouch7.11監控軟件組成計算機控制網絡，能更好地發揮各自的優點，能夠使系統更加安全、可靠，同時開放性、分布式的網絡能充分利用網絡資源。

    6、自動控制技術的應用，大幅度減輕了一線工人勞動強度和現場管理難<