基于PLC软冗余的油田注水站控制系统的设计
PLC在油田自动控制系统的应用研究
PLC在油田自动控制系统的应用研究油田行業的生产开发技术发展非常迅速，在油田实际生产过程中随着各种自动化技术的全面普及，使得油田企业的自动化控制程度也在实现全面提升，作为一种新的工艺技术，PLC控制系统目前已在油田领域的计量、集输站、注水监测以及污水处理等多个领域实现了普及应用，对油田开发作业效率的提升起到了极大的促进作用，而且也让油田行业正在向着自动化、智能化的方向快速发展。
标签：PLC;油田自动控制系统;开发;应用;引言PLC控制系统是当前较为先进的工业编辑逻辑控制器，随着近些年我国科技事业和经济事业的不断发展，PLC控制系统被广泛运用到油田生产当中。
该控制系统的运用，不仅使我国油田的开采量得到大幅度提升，同时还显著提高了我国油田建设事业的生产安全性。
对其进行研究，为我国油田事业发展提供助力。
1PLC特点分析1.1高性价比与传统模式下大量应用的继电器系统相比较，PLC本身在价格成本方面更加低廉，而且整个PLC控制系统中集成了大量的编程单元，在此基础上就能够实现更加复杂和庞大的控制功能，与此同时，将PLC技术通讯技术进行结合使用后，就能够充分实现集中管理和分散控制等相关功能，整个系统的性价比非常高。
1.2易于操作和掌控综合来看，PLC控制系统比较容易学习，所以PLC系统具有多种不同类型的编程语言，同时还有一些清晰交单的逻辑类型图，这对于学习人员的要求较低，即便计算机编程水平较低，也能够在短时间内掌握PLC的具体编程。
从某种意义上而言，PLC的开发周期较为短暂，而且其程序在应用期间可以自行完成修改，使得系统调试时间不断下降。
1.3标准化生产整个PLC控制系统是通过多种零部件进行互联后形成，目前，针对整个PLC 系统的应用各种零部件的生产能力实现了标准化。
用户可以充分结合自身的实际控制需求，来针对整个PLC系统进行有针对性的设置，在此基础上就能够实现对多种功能系统进行有效控制。
1.4稳健性、可靠性通常会将PLC划分为硬件、软件两个不同的部分，在设计该系统时会利用部分软件替代继电器，从而减少因为继电器产生的接触不良等一系列问题的出现。
油田注水泵站自动控制与管理系统的设计
限 停 机 声 光 报 警 ，实 时 获 取 注 水 泵 的 流 量 及 压 力 等 重 要 参 数 。监 控 中 心 计 算 机 通 过 远 程 控 制 系 统 获 取 的数 据 进 行 分
析 、 理 、 断 ， 出 各 种 控 制 命 令 ＨＵ ａ —ｉｇ，Ｓ ｅ ，ＨＵ Ｊａｘｎ Ｘｉｏｙｎ ＵＷ ｉ ｉ—ｉｇ
（ｏｌ ｅｏ ｐｏｌ ｔ ｎｃＥ ｇｎｅｉｇ Ｘ ’ｎＩｓｔｔ ｏ ｅｈ ｏｏｙ Ｘ ’ ７ ０ ３ ， ｈｎ ） Ｃ ｌ ｇ ｅ ｆｏ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎｉｅｒ ， ｉａ ｎｔｕ ｅｃｏ ｎ ｉ ｅ ｆＴｃ ｎｌ ， ｉ帆 １０ ２ Ｃ ｉａ ｇ
的技术手段【 ｌ 其 油 田进 入 高 含 水 中 后 期 开 采 后 ， 有 注 水 ｌ 。尤 没
就 没 有 原 油 产 量 ， 突显 出 了 油 田注 水 在 油 田 的 生 产 过 程 中 更
的 重 要 性 ，但 其 总 电 耗 已超 过 原 油 生 产 总 成 本 的 ６ ％（ 机 ０ 含 械 采 油 ） 其 中 注水 耗 电 占产 油 总耗 电 的 ４ ％【 针 对 这 一 亟 ： ０ 引 。 待 解 决 的 问题 ， 访 调 研 了 目前 油 田 的 发 展 现 状 ， 结 合 对 走 并 未 来 企 业 发 展 的 要 求 ， 过 深 入 分 析 现 有 测 试 设 备 的 技 术 现 通 状 、 限 性 以 及 充 分 结 合 油 田 自身 特 点 和 国 内 外 油 田工 业 自 局 动 化 技 术 动 态 发 展 的 基 础 上 ， 出 了油 田注 水 泵 站 自动 控 制 提 和 管 理 系统 的设 计 方 案 。 该 系 统 的设 计 遵 循先 进 、可 靠 、 实 用 、 济 等 原 则 ， 现 统 一 设 计 ， 步 实 施 的 理 念 ， 合 了 现 经 体 分 融 代 电子 技术 、 密 机 械 、 制 技 术 、 量 技 术 及 计 算 机 技 术 的 精 控 测 最 新 成 果 ． 高 企 业 的 生 产 自动 化 水 平 和 管 理 手段 奠 定 了坚 提 实 的基 础 ， 现 了强 化 安 全 、 程 监 控 、 约 人 力 物 力 资 源 和 实 过 节
基于PLC的抽水泵站自动控制系统设计教程
兰州理工大学毕业设计
பைடு நூலகம்目录
第一章 绪 论 ........................................................................................................................ 1 1.1 课题背景及意义 ...................................................................................................... 1 1.2 课题内容及任务 ...................................................................................................... 1 1.3 国内外研究的现状 .................................................................................................. 2 1.3.1 国外研究的现状 ............................................. 2 1.3.2 国内研究的现状 ............................................. 2
第四章 PLC 控制系统设计................................................................................................... 22 4.1 PLC 控制系统的设计原则、内容和步骤............................................................. 22 4.1.1 PLC 控制系统的设计原则 .................................... 22 4.1.2 PLC 控制系统的基本内容 .................................... 22 4.1.3 PLC 控制系统的设计步骤 .................................... 22 4.2 PLC 硬件配置及模块选择..................................................................................... 23 4.2.1 PLC 简介 .................................................. 23 4.2.2 PLC 的选型 ................................................ 26 4.2.3 PLC 的硬件配置选型 ........................................ 29 4.2.4 PLC 的 I/O 接线图 .......................................... 31
基于S7-400PLC硬冗余控制技术的注水站控制系统设计探讨
2019年6月| 97后轴瓦温度检测、注水机泵运行状态检测、润滑油泵油压检测、润滑油泵运行状态检测。
1.3 控制系统硬件设计注水站控制系统硬件主要由下位机PLC 与上位机工控机两部分组成。
下位机PLC 硬件由2个独立的S7-410H CPU、2个以太网卡模块、2个电源模块、4个同步模块、2个ET200M 接口模块与原控制系统的I/O 功能模块组成，2台S7-400CPU 独立运行，同步采集处理I/O 功能模块数据信号。
上位机硬件主要分为工控机与液晶显示器2部分。
S7-400硬冗余控制系统上位机由2台西门子PC547C 工控机与2台19英寸液晶显示器组成，实现上位机双击冗余，配合2台S7-400PLC 实现注水站工艺流程的冗余监控。
2台上位机与2套S7-400 CPU 之间通过以太网卡、网线进行冗余通讯，实现整个S7-400硬冗余注水站控制系统的有机结合。
1.4 硬冗余技术原理A 系统和B 系统2套独立的S7-400PLC 系统构成了硬冗余控制系统，一般来说，2套CPU 具有相同的权限，任何一个CPU 都可作为主CPU 或备用CPU，互为主、备系统，系统默认连接编程设备的CPU0作为主CPU。
系统开始工作时，A 系统、B 系统同时运行，主系统掌握自动运行状态下的ET200M 从站控制权，主、备系统均可在手动状态下通过上位机控制ET200M 从站控制权，同时将事件同步到另一套系统。
当主系统模块出现故障时，由于备系统一直在同步运行，即可切换至备用系统直接运行，保障整个控制系统的稳定运行。
2 S7-400硬冗余控制系统软件开发设计注水站控制系统软件主要使用下位机STEP7编程软件与上位机WinCC 编程软件进行功能程序开发与工艺组态界面绘制。
用于实现注水站工艺参数的实时采集监控与设备运行状态的远程控制。
2.1 下位机软件程序开发根据注水站工艺流程进行程序功能分解，分解为注水机0 引言随着现代科技水平的不断提高和自动化技术的发展，油田注水站使用的自动化设备种类越来越繁杂、数量越来越多，这对注水站控制系统的稳定性、可靠性的工艺要求也就越来越高。
毕业设计(论文)-基于PLC的自动浇灌系统设计
湖南工业职业技术学院Hunan Industry Polytechnic题目基于PLC的自动浇灌系统设计系名称电气工程系专业及班级机电S2012-1班学生姓名学号44指导教师摘要随着数字化的快速发展，越来越多的数字化和信息化手段应用到了各个领域之中。
传统的浇灌方式灌水量多、耗水量大，不能适时适量的浇灌，造成了水资源的极大浪费，与我国建设节约型社会的发展战略极不协调。
传统浇灌设备大多采用继电器控制，调试与维护苦难，灵敏度不够高，不能实现根据外界环境变化控制浇灌。
可编程控制器（PLC）具有提高可靠性、增加灵活性和适用于各种环境条件下运行等优点，并且在系统硬件组成不变的情况下，可以通过更改软件设置来适用多种运行方式的需要、是传统继电器控制的理想替代品。
本课题以PLC为核心，外围由温度、湿度传感器及必要输入输出设备电路、水泵等组成。
通过相应的传感器获取外界环境参数，经过一定的逻辑运算后控制水泵的启动或者停止来进行自动的浇灌。
为防止水泵过于频繁的启停，应在控制逻辑决策时加入一定的简单控制策略。
本系统能够在自动模式与手动模式之间进行自由切换。
该系统能够提高灌溉效率，达到节能节水的目的，同时，能减轻浇灌人员的劳动负担，将科学的浇灌经验固化在控制器中，降低了对种植经验的要求，有利于提高生产效率。
关键词：PLC，温度、湿度传感器，水泵。
目录第1章绪论 (5)1.1 课题背景及目的 (5)1.2 课题研究现状 (5)1.2.1 国外研究现状 (5)1.2.2 国内发展现状 (6)1.3 目的和意义 (6)1.3.1 研究目的 (6)1.3.2 研究意义 (7)第2章系统器件选择设计 (8)2.1 PLC的选型 (8)2.1.1PLC机型的选择 (8)2.1.2PLC容量的选择 (8)2.2电动机启动方式 (9)2.2.1电动机启动方式的选择 (9)2.1.2电动机电气控制电路 (10)2.2.3电动机的PLC控制程序编写 (10)2.3温度、湿度传感器的选型 (11)2.3.1温度传感器的选择 (11)2.3.2湿度传感器的选择 (13)2.4模块的选择 (15)2.4.1模块的认识 (15)2.4.2 EM235配置 (17)2.5系统所需电源的选择 (18)第3章系统的软件设计 (19)3.1常用PLC程序的设计方法 (19)3.2温度监控程序的设计 (19)3.3湿度监控程序设计 (22)结论 (26)参考文献 (27)基于PLC的自动浇灌系统设计第1章绪论1.1 课题背景及目的我国水资源短缺，利用率低，水浪费严重，供需矛盾突出。
油田注水全自动装置的设计
油田注水全自动装置的设计
1 引言目前各种石油管线输送的加药系统中，多采用人工控制，工艺复杂，仅凭储药罐上的玻璃管液位计目测判断用量，不能准确配制规定浓度的破乳剂溶液，不能根据液位的变化而按比例自动、精确地调整破乳剂的注入量，造成水、电及人力的浪费，增加了能耗。
针对上述问题，开发了一种基于FPl
型PLC的自动加水、定量加药、定时搅拌以及自动倒罐的控制装置。
实际运行证明，该装置不仅减轻了员工的劳动强度，提高了安全系数，实现了以人为本的原则，使油田工业自动化水平达到了新的起点，提高了现场管理水平，使生产和管理更趋规范化、科学化。
2 系统结构2．1 加药装置的基本结构加药装置包括储药罐、计量泵、搅拌器、液位开关、控制箱及附件等，在实际系统中可根据用户要求调整配置，以适应不同的工艺要求。
图1给出加药装置的结构示意图。
控制系统包括：搅拌机两台，加水电机一台，加药电机一台，加药罐两个，储药罐一个，电磁阀若干个，高液位报警器，低液位报警器及交流接触器，热继电器，中间继电器，控制按钮，信号灯，断路器，开关等一系列的低压控制器件。
2．2 系统控制功能描述自动加药装置是一种能根据设定加药液的配比浓度，实现自动配药、自动搅拌、自动定量输出的自动控制系统。
该装置在设定状态下无需人工值守，一键控制即可实现所需浓度药液的自动配制与输出，也可实现远程控制，真正实现了配药、搅拌和投药自动化。
考虑到现场操作的需求，配备了手动控制功能，任何情况下，手动控制优先。
(1)手动运行手动运行前，将运行方式转至“手动”位置，接通10．2，调用“手动控制”子程序。
按照控制
面板的对应按钮，即可接通对应的PLC输入点，执行相应的动作。
以1号罐。
基于PLC和冗余技术的水处理DCS系统的应用
水处理就是 通过 化学、物理和生物方法 ，除去生水 中的大 分子的 该项 目的 自控系统要求便 于监 控、操作和维护 ，能够实现整 个系 悬浮颗粒 、小分 子的钙 镁离子等有害微粒 ，达到工艺要求 的水质 的过 统运行的集 中 自 动控 制 ，达到无专职操作人员的要 求。现 场设 备要 求 程” 。对于 我厂 这样一个采 、选 、冶 、化一体化 矿业集 团而言 ，生水 采用远程 自动控 制结合手 动控制 的方式 ，各设 备运行状 态可在控 制 净化 尤为重要 ，处理后的水质质罱关 系到全厂各类设备 是否安全、经 室 内显示 ，如各构筑物水位 ，泵 、阀 、风 机的运 行状态 ，故障报警 济运行 。 及流量等情况 ，同时配置各类监控仪表 ，随时监测出水量和水质 的变 化 。系统结构如 图 ２所示 。 １ 水处理工艺流 程 （ １ ）Ｄ Ｃ Ｓ 系统测点及卡件配置。由工艺流程和控制要求 ， 确定 系 常见 的水 的软化与脱盐工 艺包括 离子交换法和膜法 两大类 。由 统选用和利时公司的 Ｄ Ｃ Ｓ 系统，主机架选用 Ｆ Ｍ８ ０ ２ 机架。系统中的 Ｉ ／ ｏ 于生水软化关 系到锅 炉、汽机和化工、冶炼设备安全运行 的大 问题 ， 点数约 １ ４ ０ ０ 个， 主要是压力、 流量、 温度、 液位 、 浊度、 Ｐ Ｈ值、 Ｏ Ｒ Ｐ 值。 所 以我厂水处理 采用离子交换法和膜法并用 的工艺流程 。其工 艺流程 （ ２ ）控制 要求。１ ）控 制系统需从生水箱 至混 床出 口间全部工 艺 包括 ：生 水经 过生水箱、机械过滤器 、超滤过滤器 、中水 箱、一 级反 运行实现 自动控制 ，整个 系统采 用 Ｐ Ｌ Ｃ 自动控 制，并可 以进行 自动和 渗透 、一级淡水 箱、二级反渗透、二级淡水箱 、混床 （ 离子交换 ）、 手动切换。为保证系统稳定运行 ， 设安全可靠地 ＧＥ — ＵＰ Ｓ 稳压 电源 ；２ ） 除盐水箱等 ， 依 次除去水质 的悬浮物 、胶体 、各种阴阳离子等杂质后 ， 两级反渗透系统根据超滤水箱 、产水 箱、中间水箱及系统制水量采 用 供锅炉使用。 自动控制方 式。反渗透系统 的 启 动、运行 、停机备用灯过程均有 Ｐ Ｌ Ｃ （ １ ）水的混 凝处理——机 械过滤器 。混凝过程 就是 向水 中加入 控制 。现场可以手 自动切换 。每套反渗透系统 能独立 运行 ，也可 同时 混凝剂 ， 使生水中的杂质产生凝聚 ， 变成大颗粒下沉而 被过滤 的过程 。 运行 。 控制方式采用遥控机就地操 作结合 的方式 ， 且能相互勿扰切换； 机械过滤器利用 絮凝过 滤原理去除水中的悬浮物 、浊度 以及部分微生 ３ ） 控制系统 的功能：自动启动水泵； 根据加 药箱液位 自 动开停加药泵； 物和有机物。 机械过 滤器共有十 台， 生水在其中的正常运 行流 速 ８ ． ５ ｍ ／ 所 有种类药剂的注入量能根据进水量 自动调节 ； 根 据水箱液位高低 自 ｈ ， 产水水质指标 主要是浊度 ＜ ３ ＮＴ Ｕ。 动开停上下游水泵 ；反渗透高压泵与反渗透进 出水 压力连锁 ；多介质 （ ２ ）超滤装 置 。超滤 是 由膜表面 机械筛分 、膜孔 阻滞和膜表面 过滤器、超滤装置 、反渗透、混床 出水水质与 相应的控制 阀门连锁 ； 及膜孔吸附的综合效应 ，以筛滤为主 ， 用于截留水中胶体大小的颗粒 ， 过滤器过 滤与反洗 交替控制 ；４ ）连锁 保护和紧 急停车注 意包括 ：水 而水和低分子量 溶质 则允许透过膜。超滤装置设置 四套 ，每套超 滤装 箱水位与泵 的连锁、报警 ，紧 急停车 ，在水 位不 足 时通过 ｐ ｌ ｃ 在 中央 置产水 １ ５ ６ ｍ ／ ｈ ，水质 ：Ｓ Ｄ Ｉ ＜ ３ ， 浊度 ＜ ０ ． ２ Ｎ Ｔ Ｕ 。 控 制室上位机上声光报警 ，提示操作员采取 相应措 施 ；反渗透高压泵 （ ３ ）反渗透装置 。反 渗透膜关键部分 为高分子复合膜 ，原水在 在供水不足或 阀门为开启时 ， 在泵前泵后采用压 力开关与 泵连锁保护； 外界压 力的作 用下通过 高分子复合 膜分成两 部分 ：渗透水和 浓缩水 为防止开机 时突然启动是的 “ 水锤”对反渗透膜和 管道系统的危害采 浓缩水则含有较高盐分 的盐 水 ，而渗透水是经过反渗透膜后脱 除了 用变频消 除 “ 水锤 ”现象 。 盐分 的纯 净水 。反 渗透装 置包括 四套一 级反渗 透装 置、 四套 二级反 （ ３ ）水处理 系统监控要求 。１ ）多介质过滤器 、超滤装置 、一二 渗透装置 。每级 反渗 透装置各有 ４ 个系列。一级反渗透每个系 列产水 级反 渗透除盐设备及混床 由Ｄ Ｃ Ｓ 自动控制 ， 并可 以在控制 室通过 按钮 、 １ ２ ０ ｍ ／ ｈ ，脱盐 率 ９ ７ ％ 以上 ，二级反 渗透每 系列产 水 １ ０ ０ ｍ ／ ｈ ，脱盐 键盘进行远方操作 ； ２ ）生水加 热器温度用蒸汽进 口电动调节 阀调节 ， 率 ９ ０ ％ 以上 。 管路上设 生水温度 变送器 ，送 温度信号 至监控室 ；３ ）各 种泵、风机 （ ４ ）离 子交 换装 置 。所谓 混床 就是 将 Ｈ型 阳离 子交 换树 脂和 出 口设压力表 ；各转动设备 的启停状 态、设备故障、远方允许 、电机 Ｏ Ｈ型 阴离子交换树脂按一定 比例混合 ，放在 同一 交换 器内 ，用于除 电流 计保护 回路故 障灯 信号均 能在 Ｌ Ｃ Ｄ 上显示 ，并在 上位对其 进行 去水中有害的 阴阳离子 的过程 。该 法可将 水中的各种盐类几乎 除尽 。 远 方启停 ；４ ）各种水 箱、储罐和 计量箱 设液位指示 ，高低液位 报警 共设 三 台混床 ，每 台运行 流量 ２ ０ ０ ｍ ／ ｈ，产水水 中要 求 ：ＤＤ＜ ０ ． ２ ｕ ｓ ／ 信 号 送 至 监控 室 。
PLC在油田自动控制系统的应用研究
369在油田实际生产过程中，要积极应用最新的生产技术，从而为油田生产质量和效率提供有效保障，对此要积极发挥PLC技术优势，自动化控制油田生产过程，有效提升油田开采的安全性和效率，对此要进一步加强PLC在油田自动化控制系统的探究力度。
1 PLC概况分析1.1 PLC概念及应用情况PLC主要是指能够编辑程序的逻辑控制器，在实际应用时主要作为电子计算机来实施控制和使用。
依照我国当前油田开发实际状况来分析，随着科学技术的不断创新和发展，油田开发技术水平得到快速提升，并且在实际生产过程中逐渐朝着自动化控制的方向发展，对此可以积极发挥PLC控制系统的优势和作用，基于最新的控制系统来广泛应用于油田开发项目当中，从而有效确保油田开发的自动化，通过自动化控制和数据处理来确保油田开发的效率和质量，进一步提升油田开发的安全性和有效性，为油田生产效益提供有效保障。
1.2 PLC应用范围分析首先，PLC能够实现逻辑、运动以及过程控制，同时，PLC系统能够实现复杂的定时控制、顺序控制以及逻辑控制，主要是利用电路触电、并联以及串联功能，从而广泛应用于不同行业和领域当中，在实际应用时，PLC通过自身所具有的逻辑控制功能能够有效结合顺序控制和运动控制技术，从而广泛应用于机械领域当中，比如日常所熟知的电梯、机器人以及转配机械等，同时，PLC系统能够实施检测和控制流量、压力以及温度，主要在建材、机械以及电力行业中发挥作用。
其次，PLC具有网络控制与数据控制功能，在具体应用时能够发挥传输、排序以及处理等功能，从而有效采集、分析以及处理数据，该功能主要应用在大型的控制系统当中，比如日常所熟知的柔性制造、冶金制造以及食品制造行业等，同时，PLC技术能够与计算机以及其他PLC控制器共享信息和资源，并通过分布式控制系统来实现集中管理和分散控制的目的，从而为生产及控制系统的应用提供有效保障。
2 PLC应用优势分析2.1 PLC性价比及便捷性优势分析首先，在实际应用过程中，PLC整体成本不高，基于自身的系统能够实现复杂性系统控制，并且能够通过网络技术来实施集中管理，并进一步以分散控制的方式来提升控制效率，因此，PLC系统具有性价比高的优势。
基于PLC的油田污水处理监控系统设计与实现
01 引言
目录
02 系统设计
03
系统可靠性和安全性 设计
04 系统实现
05 结论
引言
油田污水处理是石油工业中的重要环节，对于保护环境和生态有着至关重要的 作用。随着技术的发展，可编程逻辑控制器（PLC）在污水处理中得到了广泛 应用。本次演示将介绍基于PLC的油田污水处理监控系统的设计与实现。
4、测试与监控系统的搭建和运 行
在系统设计和实现后，进行系统测试与监控。搭建测试平台，模拟实际运行环 境，对系统进行全方位的测试。同时，在现场安装调试系统，进行实际运行测 试，根据测试结果对系统进行优化和改进。
结论
本次演示介绍了基于PLC的油田污水处理监控系统的设计与实现。通过PLC技 术的运用，实现了污水处理过程的自动化监控和控制，提高了污水处理的效率 和可靠性。同时，本次演示还讨论了系统可靠性和安全性设计方面采取的措施， 为系统的稳定运行提供了保障。
2、HMI界面设计和实现
HMI界面采用图形化设计，以形象直观的方式展示污水处理工艺过程中的各项 参数。界面上设置实时数据窗口、报警窗口、控制按钮等元素，方便操作人员 进行监控和控制。同时，HMI还支持远程控制功能，可以通过网络实现远程访 问和调控。
3、实现远程控制和现场总线控 制
为了实现远程控制和现场总线控制功能，需要将PLC与上位机（HMI）进行通 信。选用现场总线（如Modbus、Profinet等）作为通信协议，实现PLC与上位 机之间的实时数据传输和控制。同时，通过互联网技术，实现远程访问和控制 功能。
5、防雷防电：在PLC和HMI等关键设备上采取防雷防电措施，提高设备抵抗恶 劣环境的能力。
系统实现
PLC控制的油田污水处理系统的设计
PLC控制的油田污水处理系统的设计摘要：PLC作为一项新型的控制系统以其独特的优势和特点在油田污水处理系统中发挥着重要的作用[1]。
为了增强油田污水处理的效果，提高油田污水处理的水平，需要我们在PLC控制系统上加强研究和设计。
本文将从PLC控制系统的认识入手，通过分析PLC控制系统的优势和特点，介绍PLC控制系统的相关构成条件，从而完成PLC控制在油田污水处理系统中的设计和应用，希望对我国油田污水处理起到良好的作用。
关键词：PLC控制油田污水处理系统设计一、前言PLC具有结构简单、编程方便、性能优越、灵活通用、使用方便、可靠性高、抗干扰能力强等到一系列优点，在工业生产过程自动控制领域得到了广泛应用。
在石油工业的发展过程中，污水处理一直是油田工业发展的一项重要内容，因此，不断增强PLC控制系统的专业化设计，加强PLC控制系统在油田实际运行过程中的应用，显得尤为重要。
我们需要从我国PLC控制系统在油田污水处理中应用的实际情况出发，充分借鉴西方发达国家的先进经验，提高PLC控制的油田污水处理系统的设计水平[2]。
二、PLC控制1.PLC控制系统PLC是可编程控制器的简称。
PLC实现自动化主要靠各种各样的传感器，PLC所做的只是把各种传感器传过来的标准信号进行处理然后再输出标准信号给传感器。
PLC是一种可编程控制器，其控制可以根据要控制的电路原理图来编程或梯形图来实现对主电路的控制。
PLC是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置，目的是用来取代继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能，建立柔性的程控系统。
国际电工委员会（IEC）颁布了对PLC的规定：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。
它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
基于PLC控制的油田自动化计量系统设计
基于PLC控制的油田自动化计量系统设计发表时间：2019-04-04T14:32:51.757Z 来源：《防护工程》2018年第35期作者：闫刘斌[导读] “PLC”其本质是一种专门应用于工业控制系统的计算机，全称“Programmable logic controller”，中文名称“可编程序逻辑控制器”[1]。
天津市滨海新区大港油田采油五厂工艺研究所天津市 300280摘要：基于PLC控制的油田自动化计量系统，能够实现对油田生产参数的有效管理，以控制器和传感器为手段，实现了油田生产计量数据的科学获取，实现了油田生产计量的数字化和自动化，为之后的联合站及转油站计量产量给予了一定的支持，实现了远距离的计量数据检测，对相关从业人员的工作量是一种减轻，同时也确保了计量工作中数据的准确性，是一种十分有效的、现代化的油田自动化计量方式。
本文对其系统设计进行了浅析，目的在于进一步的推广和普及PLC控制的油田自动化计量系统。
关键词：油田；PLC控制；自动化计量；系统设计引言“PLC”其本质是一种专门应用于工业控制系统的计算机，全称“Programmable logic controller”，中文名称“可编程序逻辑控制器”[1]。
在现代的油田生产过程中，“PLC”系统的主要作用在于对油田生产的顺序的控制，特别是在近些年，现代油田技术不断发展，各种高新技术，如信号处理技术以及自动控制技术的加入，同时伴随着计算机技术的不断发展，“PLC”系统被越来越多的应用于油田的生产控制上，利用其进行油田的模拟量处理工作[2]。
在现代油田的计量工作中，不断提高的自动化要求以及油田计量的数字化需要，都使得“PLC”系统的地位越来越重要的同时，在实践中也取得了不错的效果，无论是油田计量的工作效率上，还是油田计量的准确率上，都有极大的提升，对于其系统的设计工作，对其的重视程度也被相关从业人员不断的加深[3]。
1 应用PLC系统的作用在现代油田中，基于PLC控制的油田自动化计量系统其最主要的作用，就是实现对油田站点的实时监测[4]。
基于PLC软冗余的油田注水站控制系统的设计
基于PLC软冗余的油田注水站控制系统的设计程瑞洲;徐竟天;周红芳;赵晓姣【摘要】针对新疆准东油田集油注水站高稳定性和高可靠性的工艺要求,采用了低成本、高性能的西门子S7-300 PLC软冗余控制技术,实现了双监控上位机、双PLC和双通讯链路的冗余控制.监控系统硬件采用基于分布式I/O的ET200M系统,通过Profibus-DP和Ethernet现场总线链路,完成现场数据的采集.文中重点介绍了软冗余运行原理和程序设计.实际应用表明,该系统能适应现场环境,运行安全可靠,提高了企业效益.【期刊名称】《自动化与仪表》【年(卷),期】2015(030)009【总页数】5页(P55-59)【关键词】注水站;软冗余;控制系统;现场总线【作者】程瑞洲;徐竟天;周红芳;赵晓姣【作者单位】西安石油大学电子工程学院,西安710065;西安石油大学电子工程学院,西安710065;西安石油大学电子工程学院,西安710065;西安石油大学电子工程学院,西安710065【正文语种】中文【中图分类】TP273依靠岩石和液体的膨胀及溶解气驱的天然开采机理对原油进行开采，约有80%的储量无法开采出来，因此继一次采油之后，提高原油采收率的一个重要方法就是油田注水[1]。
油田注水，是油田地下开采过程中的能量补充。
目前，我国主要油田已进入高含水开采阶段，油田内井间、层间的状况存在较大的差异，而解决的方法，就是合理有效地控制注水，以满足各类油层的开采需要[2]。
油田注水站的主要作用是将供水系统送来或经过处理符合标准的水进行升压，然后输送至注水井排和注水井里。
对于新疆准东油田北3台集油注水站计算机监控项目而言，由于现场环境恶劣，尤其是在冬季，如果泵及其管道被冻住后，整个冬季将无法注水，对原油采收将会产生非常大的影响。
本文采用基于西门子S7-300 PLC的软冗余控制系统，利用Profibus-DP和Ethernet总线将现场各种智能仪表采集到的数据传送给CPU进行处理。
基于冗余PLC的井下排水自动控制系统的设计的论文
基于冗余PLC的井下排水自动控制系统的设计的论文基于冗余PLC的井下排水自动控制系统的设计的论文从小学、初中、高中到大学乃至工作，许多人都有过写论文的经历，对论文都不陌生吧，通过论文写作可以提高我们综合运用所学知识的能力。
那么你知道一篇好的论文该怎么写吗？下面是小编为大家整理的基于冗余PLC的井下排水自动控制系统的设计的论文，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。
摘要：本文针对目前井下排水系统的故障出现在PLC硬件或者外围线路上的问题，提出了一种基于冗余PLC的井下排水自动控制系统的设计方案，介绍了系统的硬件设计和软件设计。
实际应用表明，设计方案提高了井下排水自动控制系统的安全性、可靠性，具有显著的实际意义。
关键词：自动控制冗余PLC 自动控制系统随着国家煤矿工业的发展,井下排水系统作为矿山的六大系统之一，承担着排除井下积水的重要任务。
井下排水自动控制系统的技术性能，直接影响着煤矿生产的'安全运行。
在传统的井下排水控制系统中，一般采用继电器或者PLC控制的方法，不具有冗余控制的功能，一旦PLC发生故障或者外围硬件出现问题，严重影响整个煤矿企业的安全性能。
因此，本文设计了冗余型井下自动排水系统，实现了冗余控制，有效地保证系统的稳定性。
1 系统总体设计结构基于冗余PLC的井下排水自动控制系统结构如图1所示。
图1 基于冗余PLC的井下排水自动控制系统结构该系统采用S7-400H冗余系统PLC，一套PLC系统正常运行，另一套PLC系统同步运行。
当其中一套PLC出现故障时，同步地切换到另一套PLC系统，实现了PLC系统切换的快速性，保证了硬件和软件的冗余，提高系统的安全运行效率。
整个冗余系统采用工业以太网通讯，将水泵机组子模块ET200中的检测信号(电动阀门、水泵运行状态、电机电压、电流、温度、流量、液位等)通过以太网传输到冗余控制箱，在井下通过显示操作台控制和监控排水系统的工作状况，可通过光纤网络将数据传输到地面的调度室上位机，实现排水系统的远程控制功能。
油田注水泵站自动控制与管理系统的设计
油田注水泵站自动控制与管理系统的设计胡小英;苏炜;胡加兴【摘要】The structure of controlling and managing system for water-injection station in oil field are simply introduced. It is mainly stated that the configure of the hardware and the structure of the software in the system, the form of hardware and software in managing center and how they correspond with each other. Thus it provide new ways and methods for the managing and decision-making of the department and leader in charge of oil field. Which is applied in practical and proved that the system with expanding value runs stabily, credibily.%简单介绍了泵站自动控制与管理系统的组成，主要阐述了该系统硬件部分的配置与软件部分的组成、管理中心软硬件的构成、以及各个部门是如何进行通信的，从而为油田主管部门、主管领导的管理和决策提供了新方法和新思路。
经过在油田的实际应用，证明此系统的运行是稳定的、可靠的，并具有推广价值。
【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2011(019)023【总页数】3页(P16-18)【关键词】控制与管理系统;自动化;注水泵站;数据采集【作者】胡小英;苏炜;胡加兴【作者单位】西安工业大学光电工程学院,陕西西安710032;西安工业大学光电工程学院,陕西西安710032;西安工业大学光电工程学院,陕西西安710032【正文语种】中文【中图分类】TP311.13油田注水是我国各个油田保持和稳定原油产量最基本的技术手段[1]。
基于PLC的油田注水全自动监控模型构建
基于PLC的油田注水全自动监控模型构建
冯晓伟;薛赛红;程欣
【期刊名称】《自动化技术与应用》
【年(卷),期】2024(43)4
【摘要】油田注水全自动监控能够减少能耗,为实现油田注水全自动监控,构建一种基于PLC的油田注水全自动监控模型。
首先设定监测目标,将注水量、供水量、注水井压力和注水井总流量作为约束条件,并建立基于油压、套压、注水水质、注水量、注水温度等预警指标,采用PID与PLC结合的方法实现油田注水全自动监控。
实验结果表明,所提油田注水全自动监控模型在注水量监控、缓存罐液位监测、回水管路液体压力、油压监测等方面具有较高的准确性,能够满足方法设计需求,具有一定应用价值。
【总页数】4页(P34-37)
【作者】冯晓伟;薛赛红;程欣
【作者单位】陕西省延长油田股份有限公司七里村采油厂
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
【相关文献】
1.浅谈油田区域自动化注水监控系统的构建
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3.基于PLC的油田注水自动监控系统设计
4.油田注水全自动监控系统的优化设计
5.基于小型PLC和HMI的油田注水间控制系统的设计与应用
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基于PLC的井下自动排水系统总体设计
控制系统总体结构系统采用现场层(远程控制系统来实现排水系统的自动控制。
话和远程监控功能，PLC 作为控制器完成逻辑处理和控制任务，远程场数据的采集和上传。
控制系统总体结构如图所示。
真空泵球阀到位信号1#远程扩展模块数字量输入模块模拟量输入模块RS 485PROFIBUS-综保单元4-2排水控制系统硬件结构图3.2.1 PLC 的主要特点PLC （ Programmable Logic Controller ） ，即可编程逻辑控制器，定义是：一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。
它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
1. PLC 的特点1)灵活、通用在继电器控制系统中，使用的控制装置是大量的继电器，整个系统是根据设计好的电气控制图，由人工通过布线、焊接、固定等手段组装完成的，其过程费时费力。
如果因为工艺上少许变化，需要改变电气控制系统时，原先整个电气控制系统将被全部拆除，而重新进行布线、焊接、固定等工作，耗费大量人力、物力、和时间。
而PLC是通过在存储器中的程序实现控制功能，若控制功能需要改变，只需修改程序及少量接线即可。
而且，同一台PLC还可用于不同控制对象，通过改变软件则可实现不同控制的控制要求。
因此，PLC具有很大的灵活性和通用性，结构形式多样化，可以适用于各种不同规模、不同工业控制要求。
2)可靠性高、抗干扰能力强可靠性是工业控制器件的重要指标。
因此，要求在各种恶劣工作环境和条件(如电磁干扰、灰尘等)下可靠工作，将故障率降至最低。
PLC具有很高的可靠性和抗干扰能力，不会出现继电器一接触器控制系统中接线老化、脱焊、触点电弧等现象，故被称为“专为适应恶劣工业环境而设计的计算机”。
3)编程简单、使用方便PLC采用面向控制过程、面向问题的“自然语言”编程，容易掌握。
PLC在油田注水监控系统上的应用
PLC在油田注水监控系统上的应用一、概述油田注水监控项目就工程本身来说并不复杂，主要是监控油田注水系统各部分设备的运行情况和工艺参数，包括压力、温度、流量、电压、电流等，根据各参数的情况设定报警并保护设备安全。
项目特点：模拟量点多（本例子项目88 个点），监控点比较分散项目要求：1、系统稳定可靠2、强大的通讯扩展能力3、系统实时性高4、成本低廉5、实施简单、施工周期短6、通过组态软件显示监测参数,88 个点达到上限或下限时都需要报警,其中27 点达到下下限或上上限时,需要紧急停机7、 2 台上位机同时监控工作，各自独立，1 台计算机故障不会影响对系统的监控二、控制系统的选择可以使用的控制系统有很多，也有许多成功的案例，一般来说主要有：PLC 系统、数据采集系统、单片机系统PLC 系统：对一般小型PLC 是无法实现本项目，因为模拟量点比较多且要求很强的通讯扩展功能，因此目前多采用中型PLC，如S7-300。
缺点是成本比较高数据采集系统：具有很强的扩展能力，非常适合分散远程安装，如亚当模块。
缺点是实时性不足，控制能力弱单片机系统：专为系统开发，缺点是灵活性不足，扩展能力弱选用Haiwell（海为）PLC 的理由1、Haiwell（海为）PLC 通过CE 认证系统稳定可靠，且性价比高节省投资成本2、编程简单方便，通过内置仿真器仿真运行调试程序大大缩短了现场调试时间3、海为模拟量模块既可以本地并行扩展，也可以分散远程安装作为远程IO 使用，不受AI/AO 点数的扩展限制，完全可以实现对大点数系统的控制。
4、海为PLC 支持5 个通讯口，系统实时性高，通讯量的大小不影响程序的运行速度，程序的大小不影响通讯的速度，所有通讯由单指令完成，可以同时得电运行而不用考虑通讯端口冲突、发送接收控制、通讯中断处理等问题，而且具有对每个节点通讯故障的报警功能三、系统网络图PLC 配置：（8＊DI。
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文章编号 ： １ ０ ０ １ — ９ ９ ４ ４ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ９ — ０ ０ ５ ５ － ０ ５
基于Ｐ Ｌ Ｃ 软 冗 余 的 油 田 注水 站 控 制 系统 的设 计
程瑞 洲 ， 徐竞 天 ， 周红芳 ， 赵 晓 姣
（ 西 安 石 油大 学 电子 工 程 学 院 ， 西安 ７ １ ０ ０ ６ ５ ）
摘要 ： 针 对 新 疆 准 东 油 田 集 油 注水 站 高 稳 定 性 和 高 可 靠 性 的 工 艺要 求 ， 采 用 了低 成 本 、 高
性 能 的 西 门子￥ ７ －３ ０ ０ Ｐ ＬＣ软 冗余 控 制技 术 。 实现 了双 监 控 上 位 机 、 双Ｐ Ｌ Ｃ和 双 通 讯 链 路 的
冗余 控 制 。 监 控 系统 硬 件 采 用 基 于分 布 式 Ｉ ／ ｏ的Ｅ Ｔ ２ ０ ０ Ｍ 系统 ， 通过Ｐ ｒ ｏ ｉ ｆ ｂ ｕ ｓ — ＤＰ 和Ｅ 出ｅ ｍｅ ｔ 现 场 总 线链 路 ， 完 成 现 场数 据 的 采 集 。文 中重 点 介 绍 了软 冗余 运 行 原 理 和 程 序 设 计 。 实 际
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应用表明 ， 该 系统 能 适 应 现 场 环 境 ， 运行安全可靠 ， 提 高 了企 业 效 益 。
关键词 ： 注水 站 ； 软 冗余 ； 控制系统； 现 场 总 线
中图 分 类 号 ： Ｔ Ｐ ２ ７ ３
文献标志码 ： Ａ
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