油田联合站自动加药系统
油田联合站自动化控制系统的设计与研究
油田联合站自动化控制系统的设计与研究作者:冯鑫来源:《硅谷》2013年第06期摘要油田的联合站作为原油生产期间重要的环节之一,其自动化的生产和控制管理水平,对整个油田的经济效益和生产效率发挥重要作用。
对油田联合站的控制系统进行优化设计,有助于提高原油生产的质量及水平,促进原油生产的稳定发展。
以下就自动化控制系统的构成作简单介绍,并对其的优化设计及成果进行研究。
关键词油田联合站;自动化控制系统;优化设计中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1671—7597(2013)032-055-02油田的联合站作为原油生产期间起关键作用的环节之一,是集中原油稳定、脱水、储运、高压注水以及处理污水等生产工艺为一体的站点,对原油生产过程中的监控和检测发挥重要作用。
不但对原油成品的生产质量、设备消耗原油大小等造成直接影响,而且还决定了原油生产期间的运行稳定与经济效益。
油田联合站能对开采的原油进行集中、管线运输以及油罐存储等,实现来油和储油量的计算管理。
并且在处理的过程中,对含有水分的原油进行加药、脱水等工艺处理。
做好原油的加药与脱水控制,是确保我国油田稳步生产、高产的关键,对油田的开采工作发挥重要作用。
1 油田联合站自动化控制系统的组成1)自动化控制系统的结构分析。
依据生产工艺的规范指标,控制系统应使用先进的计算机软件和检测仪表等相关配套共同组成。
其中系统的结构显示如下图。
在中央控制室内安装一个大屏幕的显示器,以便操作人员能通过终端操作来随时监控整个油田联合站设备的具体运转状况,从而真正实现油田联合站的自动化控制。
自动化控制系统的结构框图2)配套检测仪表的选取选取。
美国DE公司研究出的导纳射频界面仪加以测量油田界面,此外,选择该公司LP系列具有超声波性能的液位仪进行测量联合站油量的液位,并引进科学先进的含水分析仪进行分析原油的含水量。
选择罗茨研究出的流量计测量原油流量,原因在于该流量计的测量精度较高,能足够满足顾客的需要。
全自动加药装置工作原理
全自动加药装置工作原理全自动加药装置是一种可以实现自动加液的设备。
它可以广泛应用于各行各业,如化工、制药、食品、水处理等领域。
本文将认真介绍全自动加药装置的工作原理。
1.概述全自动加药装置由加药泵、计量器、掌控器等构成。
其重要功能是实现精准明确的加药操作。
2.加药泵的工作原理加药泵是全自动加药装置的核心部件,它可以将药液从储液池中抽出并输送给反应器或储药罐。
加药泵的工作原理是利用泵的吸入、排出和闭合这三个步骤实现自动加药。
其实在步骤如下:(1)吸入:加药泵的吸入口通往药液储存罐,在工作时,泵的叶轮旋转,药液被叶轮的负压吸入到泵的腔室内;(2)排出:在吸入完成后,加药泵开始排出药液。
泵的叶轮在旋转过程中将药液推到出口处,传送到反应器或储药罐内;(3)闭合:当药液被完全排出后,加药泵的出口阀门关闭。
3.计量器的工作原理计量器用于精准明确测量药液的体积,在加药过程中,确保药液加入的精准性。
计量器的工作原理是将药液分为相等的容积单位,每次加药时调配相应的容积单位。
实在步骤如下:(1)设定容积单位:在开始工作前,工作人员需依据加药量和计量器的精度进行容积单位的设定和调整,确保药液加入达到目标容量;(2)计量计数:计量器依据设定的容积单位进行计量计数,确保药液加入的精准明确度。
4.掌控器的工作原理掌控器是全自动加药装置的调整中心,可以实现多种加药模式的切换,保证药液加入的精准性。
掌控器的工作原理是依据预先设定的参数掌控加药泵和计量器的工作。
实在步骤如下:(1)设定工作参数:工作人员在开始工作前,通过掌控器设定加药量、加药模式、计量器精度等工作参数,并依据需要进行调整;(2)掌控加药泵:掌控器依据设定的加药量和加药模式掌控加药泵的操作,确保药液加入的精准性;(3)掌控计量器:计量器依据设定的计量单位进行计量计数,掌控器依据实际情况进行调整,以确保药液加入的精准性。
5.总体工作原理全自动加药装置的总体工作原理是将加药泵、计量器和掌控器三部分连接在一起。
自动加药装置设备工艺原理
自动加药装置设备工艺原理随着现代工业的高效化、自动化、智能化的迅猛发展,各个行业对装备自动化程度的要求也越来越高。
自动加药装置作为一种非常重要的自动化设备,其应用已经越来越广泛。
本文将介绍自动加药装置设备的工艺原理,从概念定义、工艺流程、工艺原理等方面向大家分享这一种自动化设备。
一. 概念定义自动加药装置是使用先进的电子控制与液压技术,将一定量的化学药品按照一定比例加入液体中的一种设备。
该自动化设备能够实现各种化工流程自动控制,保证关键参数不变,具备成本低、加药准确和使用方便等特点。
二. 工艺流程自动加药装置的工艺流程主要包括以下几个步骤:1. 液体输入将需要加药的液体输入整个自动加药装置中,通过内部管道将液体输送到加药位置。
2. 加药操作自动加药装置中的加药泵根据预设的比例和时间,将需要的化学药品自动加入到液体中。
这个过程由PLC控制,操作简单、高效。
3. 液体混合加药之后,液体和化学药品开始混合,这个过程应该充分混合,确保液体中的每个部分对应药品的比例都是正确的。
4. 稳定性检测待液体混合均匀之后,自动加药装置需要进行稳定性检测,确保混合液体的稳定性和可靠性。
5. 输出液体经过前面的步骤,液体中每个部分对应的药品比例都是正确的,并且混合液体已经经过稳定性检测,从而可以输出使用了。
三. 工艺原理自动加药装置设备工艺原理如下:1. 控制系统自动加药装置中的主要控制系统是PLC控制系统,它可以对设备运行进行全面的监测和控制。
PLC是一种基于数字化逻辑和信号量几何干扰的高级工业控制计算机。
PLC控制系统的最重要的特点在于具有输入/输出多样化、运算速度快、操作方便、可靠性高等优点。
2. 传感器传感器在自动化设备中扮演着十分重要的角色。
自动加药装置设备中常用的传感器有液位传感器、压力传感器、温度传感器等。
这些传感器可以对整个加药流程进行监控,确保流程的高效稳定与可靠。
3. 加药泵加药泵是自动加药装置的一个重要部件,可以将化学药品按照预定比例和时间精确地加到液体中。
分析油田联合站自动化监测技术及设备
分析油田联合站自动化监测技术及设备油田联合站主要工作是实现原油中油、水、气三相分离,为提高油田联合站工作效率,需使用自动控制系统,以此保证生产高效运行。
基于此,本文对油田联合站自动化监测技术使用分析,并且提出油田联合站设备自动化改造措施,希望能帮助油田联合站自动化控制系统建设。
标签:油田联合站;自动化监测技术;设备前言石油生产关系我国能源安全,促进石油生产自动化建设非常重要。
特别是我国进入信息化时代,构建油田联合站设备自动化管理同时,還需向着智能化方面研究,以此适应未来生产需要。
1.自动化监测技术使用1.1油田联合站自动化监测系统构成监测系统构建主要包括两个方面内容,一个是可编程控制器;另一个是工控计算机。
监测系统主要采用工作原理是远程监控为主,开展系统远程监测时,需终端设备对生产运行参数采集,并且实施监测工作。
生产参数收集后上传中央控制室,根据中央计算机控制系统操作实现远程操作启动或者是关闭电动阀门,以此实现远程控制技术。
远程终端控制可使用压力变送器、流量计、液面仪等硬件设备。
控制系统软件设备,在目前远程操作市场有许多软件,选择软件方面时,可根据油田联合站实际需要选择使用。
油田联合站整体系统运行实现自动化,减少人工操作。
实时控制系统能对生产状态监测,并且把检测数据收集、传输管理系统数据库,采用系统数据分析获得操作指令,根据指令要求系统终端硬件自动化操作,以此保证油田联合站生产自动化开展[1]。
1.2自动化控制系统的下位机控制系统设计采用抗干扰性强的OM RONPLC系统进行现场控制,其PLC系统为SY SM ACC200Ha系列,主要包括CPU200HG、电源模块PowerPA204、通讯模块CLK21及I/0模块等组成。
该控制系统中,对关键部位的自动化控制主要采用的是PID闭环控制技术,采用PID闭环控制技术为保证控制量,可根据系统中的比例运算、运行误差等计算来获得控制量。
控制系统实现的频率调节,主要是根据注水泵调频系统完成。
联合站原油脱水加药自动控制系统应用研究
3 _作 腺 理 } _
、
原 油 脱 水 工 艺 分 析
要 了 解 原 油 脱 水 工 艺 首 先 要 了解 油 型 乳 化 水 , 其 油 为 分 散 相 、 水 为 连 能 。
油 田 油 气 总 体 集 输 流 程 它 包 括 以 油 续 相 。 原 油 脱 水 的 方 法 很 多 主 要 有
间 , 用 它来 控 制 变 频 器 ,调 节 加 药 量 ,
两 台 P C通 过 专 用 电 缆 组 成 局 域 网 交 L
括计 量站 、接 转 站 、集 中处 理 站 )等 。
在 石 油 的 开 采 过 程 中 , 采 出 的 原 油 同 时 也 采 出一 定 量 的 伴 生 气 、水 、 泥
气 井 井 口为 起 点 到矿 场 原 油 库 或 输 油 热 沉 降脱 水 、化 学 脱 水 、离 心 法 脱 水
输 气 管 线 首 站 为 终 点 的全 部 工 艺过 程 。 粗 粒 化 脱 水 , 电脱 水 等 ,最 常 用 的 是
在 油 井 的 井 口和 集 中处 理 站 之 间 有 不 热 化 学 脱 水 法 和 电脱 水 法 。 热 化 学 破
二 、原 油 脱 水 加 药 自 动 控 制 系 统 应 用 的 构 想
1 系 统 设 计 思路
换数据。 上 位 机 为 工 控 机 或 小 服 务 器 ,运
行 W i o 2 0 或 W i o N 系 n ws 0 3 d n ws T d 统 编 程 语 言 为 B r n C ol d ++B i e5 a uI r d
一
⑦ 查 询 功 能 :查 找 特 定 时 间 段 内 ⑧ 修 改 期 .原 油 脱 水 主 的 数 据 。 要 针 对 乳 化 水 。乳 化 水 通 常 有 两 种 类 型 .一 种 是 油 包 水 乳 化 水 ,其 水 为 分 报 警参 数 的修 改 。 散 相 、 油 为 连 续 相 ;另 一 种 则 是 水 包 ⑨加 密 功 能 : 数 修 改 的 加 密 功 参
联合站自动化及集中管控模式
联合站自动化及集中管控模式摘要:随着油田自动化水平的提高,我们致力于用先进的技术和设备降低员工劳动强度、提高工作效率,尤其随着一线生产员工逐步退休、日益减少,劳动力出现紧缺,采用集中管控模式在油田中是非常有必要的,本文以联合站为例,对自动化升级改造后的集中管控模式在油田中的应用进行了深入探讨。
关键词:自动化;集中管控;升级改造;管控模式1联合站自动化升级改造1.1自控系统结构在集中管控模式下,只有保障了自动化控制系统的完整性、可靠性,才能够在生产过程中实现全过程、全方位的监督与管理。
通过现场仪表、电动阀、气动阀等改造,使其具备远程传输功能;通过PLC系统硬件、软件,将检测、控制点接入系统,再通过交换机实现数据到中控室的传输。
1.2远传仪表的类型油田生产过程中,联合站配备的仪表主要分为以下几类:1.液位仪表。
游离水脱除器、电脱水器、沉降罐等容器液位和界面都要通过液位计来比如常用的射频导纳界面仪和液位仪、翻板磁浮子液位计、防爆智能液位和界面传感器,还有高低液位报警常用的浮球液位控制开关等。
2.温度仪表。
在生产中各个节点都需要监测温度,常用的有温度变送器、铂电阻等。
3.压力仪表。
容器、机泵进出口等重要节点都需要监测压力,常用的有压力变送器、压力开关等。
4.含水仪表。
联合站、油库等重要外输口需要测定一段、二段及外输原油含水,常用的为含水分析仪。
5.流量仪表。
原油流量测量常用的有金属刮板流量计和腰轮流量计等、污水常用的有电磁流量计和涡街流量计等、天然气常用的有旋进旋涡流量计和孔板流量计等。
6.电能仪表。
采用多功能电力仪表,不仅可以现场显示电压、电流、电量,还可以通过电流信号或者485通讯传输至中心控制室。
7.远程控制阀门。
常用的有电动阀、气动阀等,电动阀主要采用电动执行机构,有三种调节阀门开度的方法:远程控制、本地控制、手轮开关,适应多种情况下的阀门开度调整;气动阀通过电气阀门定位器实现阀门的远程开关。
2自动化及集中管控模式现状目前油田生产自动化集中管控模式已经开始逐步推广与应用,部分站场已经实现集中监控、无人值守,但是大部分联合站场在升级改造后只能实现少人值守,完全依靠电子设备,不需要人员值守仍然不现实,像是流程切换、压缩机启停、部分应急操作仍然需要采用人工控制,由自动化向信息化,乃至于智能化转变仍然任重而道远。
自动加药装置工作原理
自动加药装置工作原理
自动加药装置是一种用于自动添加药剂的设备,它的工作原理基于以下步骤:
1. 传感器检测:装置上配备了各种传感器,如液位传感器、温度传感器等,用于监测目标药剂槽中的参数。
当药剂槽中的参数达到设定的阈值时,传感器会发出信号。
2. 信号接收与处理:装置内部的电子控制系统接收到来自传感器的信号后,会将其进行处理,并根据预设的程序进行下一步操作。
3. 阀门控制:根据处理后的信号,电子控制系统会通过电磁阀等装置控制药剂槽中相应药剂的流动。
当接收到信号时,阀门打开,药剂从容器中释放,通过管道流向目标位置。
4. 加药操作:药剂经过管道,到达需要加药的目标位置。
这个目标位置可能是一个池、槽或其他需要添加药剂的设备。
药剂会被逐渐释放至目标位置,直到药剂槽中的参数再次被传感器检测到并达到设定值。
5. 关闭阀门:一旦药剂槽中的参数达到设定值,传感器将再次发出信号。
接收到信号的电子控制系统会关闭阀门,停止流动,以确保正确的药剂加量。
自动加药装置能够根据实际药剂需求进行自动化的控制和管理,提高加药的准确性和效率,减少运营成本和人工干预。
它广泛
应用于水处理、化工生产、医疗设备等领域,为这些领域提供了便捷和可靠的药剂添加解决方案。
基于PLC的自动加药控制系统设计
基于PLC的自动加药控制系统设计摘要本论文针对自动加药控制系统,以PLC为核心,设计了基于PLC 的自动加药控制系统。
系统采用了传感器和执行器等外围设备进行数据采集和控制,并通过PLC编程实现了自动配药控制,可根据设定的配方自动计算并添加不同的药剂,从而实现了全自动化的加药操作。
本文详细介绍了系统的设计思路、硬件和软件实现过程,并对系统进行了实验验证。
实验结果表明,该系统满足了自动化加药的要求,能够稳定地进行药剂配制,具有较好的实用性和可靠性。
关键词:PLC,自动加药控制系统,传感器,执行器,配药控制AbstractThis paper focuses on the automatic dosing control system, using PLC as the core, and designs a PLC-based automatic dosing control system. The system uses peripheral devices such as sensors and actuators for data collection and control, and through PLC programming, automatic dosingcontrol is realized. Different drugs can be calculated and added automatically according to the set formula, thus achieving fully automated dosing operations. This paper introduces the design ideas, hardware and software implementation process of the system in detail, and conducts experimental verification of the system. The experimental results show that the system meets the requirements of automated dosing, can stably carry out drug formulation, and has good practicality and reliability.Keywords: PLC, automatic dosing control system, sensor, actuator, dosing control1. 系统设计思路随着现代医疗技术的不断发展,医疗行业对药剂的制备和控制要求越来越高。
PLC系列加药自动控制
PLC系列自动加药系统一、项目的提出及意义浮选药剂的添加是浮选生产工艺中必不可少的重要环节。
在浮选槽中添加不同的药液,通过药液与矿物之间发生一系列的作用,达到分离或净化矿物的目的。
因此,药剂添加量的多少、准确与否都直接影响着产品的质量和企业的经济效益。
长期以来,在选矿作业中一直采用人工添加药剂,并通过人工调节药量来进行指标调节,由于使用的药剂种类及加药点多,要合理地控制这几十个管道的流量,光靠传统的人工调节方式既不准确也不及时,且需要大量的操作人员,劳动强度也很大。
因而对药剂的添加实施自动控制成为一个迫切的要求。
实现加药自动控制在稳定工艺流程、降低药耗、提高生产指标、加强科学管理等方面具有显著的作用,并为实现浮选全过程自动化控制创造了有利条件。
二、PLC自动加药系统的组成及性能特点PLC自动加药系统,是以可编程序控制器(PLC)为加药控制核心,以电磁阀为加药执行机构,用计算机对整个加药系统进行数据处理和汉字操作的一种远程控制的定量加药设备。
该加药装置是利用孔口流的基本原理和间断加药方式。
由于给药箱的安装了浮球阀,液位是恒定的,所以电磁阀阀门打开相同的时间给出的流量也是一样的。
这样,用PLC的控制使电磁阀在各给药周期保持相同的给药时间,就可以保证给药量的恒定。
而改变时间间隔就可实现给药量的调整。
该系统由加药控制柜、可编程序控制器PLC、人机对话单元HMI(触摸屏)、计算机工作站、给药电磁阀等组成。
加药控制柜为立式标准机柜,放置在浮选操作现场,内装进口的可编程控制器PLC、隔离变压器(电压等级为:输入AC220V,输出AC36V),电磁阀驱动电路等。
在柜子的正面安装触摸屏、运行状态指示灯等。
具体的操作和显示在触摸屏上均可以完成。
在操作上也是简单实用,全中文操作界面,具有加药量设置、标定、数据统计、报警提示等完善的功能设置。
可脱离工业计算机独立工作,大大提高了系统的可靠性。
计算机工作站:该控制系统采用分散控制(DCS)集中管理的控制模式,由计算机作为上位机负责管理,由PLC作为下位控制主机负责过程控制。
油田联合站自动加药系统
2 业 控 制 与 应 用 1 2
n sr du ty Con la d Ap i a i s to n pl t r c on
和 现 代 控 制 理 论 方 法 制 方 法 显 机
下 位机 主控 元 件 采用 以计算 机 技术 为 基础 的工 业
控 制 装 置 可 编 程 控 制 器 ( LC 。近 年 来 随着 机 电一 体 化 P )
P C传来 的数据保 存在 O a l 数据库 中 , L r ce 并定期的进行
归档 , 同时 把 上 位 机 设 定 的控 制 参 数 传 给 P 前 台进 L C。
系 统 组 成
如 图 1所示 , 自动 加药 系统 分为 上位机 系统与 下位 机系统两部分 。下位机的主控机 西门子 S - 0 P C放 在 7 20 L 两个加药间 , 用来控 制变频器 , 调节加药量 。两台 P C通 L
过专用 电缆组成局域 网与上位机通讯 。上位机 为工控 机 或小服务器 , 运行 Wid ws0 0 wid Ⅵ N n o 20 或 n o T系统 , 编 程语言为 B r n + B i e5 0 Orce . 。在整个 ol d C + ul r . 和 al 0 a d 8
技 术 的发 展 , 由于 可 编 程 控 制 器 ( PLC) 开 关量 控 制方 面 在
无法精 确 建 模 的复 杂 控 制过 程 进行 有 效 的控 制 【— 】 3 5。
具有 很强 的优势 , PLC在 工业 生产 的应用越来 越广泛 。 P LC具有抗 能力强 , 可靠性 高 ; 制系统结构简 单 , 控 通用 性强[ 】 1 等优点 。对于需 要检测 流量采用 流量传感器 , 0 它 的输 出为脉 冲信号 , 可选 用模拟量 输入模 板或高速 计数
加药系统操作说明
加药系统操作说明(最新版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种类型的安全管理制度,如通用安全、交通运输、矿山安全、石油化工、建筑安全、机械安全、电力安全、其他安全等等制度,想了解不同制度格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, this shop provides you with various types of safety management systems, such as general safety, transportation, mine safety, petrochemical, construction safety, machinery safety, electrical safety, other safety, etc. systems, I want to know the format and writing of different systems ,stay tuned!加药系统操作说明污泥车间运行人员在操作絮凝剂设备系统前应经过专门培训,熟悉设备结构、性能、操作流程、应急停机处理。
完善联合站药剂投加机制,实现药剂精细化管理
完善联合站药剂投加机制,实现药剂精细化管理摘要:本文探讨了在油水处理过程中多种药剂的管理给联合站的日常管理工作增加了难度,为保证在药剂投加过程中的药剂入库及时、存放安全、配比合理、投加效果,从药剂存放、投加、监控、化验等多方面完善联合站药剂投加机制,实现联合站药剂精细化管理。
关键词:联合站药剂投加管理随着三次采油在孤岛油田的不断应用,采出液性质日益复杂化,使原油的脱水和污水处理越来越困难,联合站生产经营中需要投加破乳剂、缓释剂、杀菌剂等多种药剂,其中仅破乳剂就有SH型水溶性破乳剂和DAA型破乳剂及SH油溶性破乳剂多种,在油水处理过程中多种药剂的管理给联合站的日常管理工作增加了难度,为保证在药剂投加过程中的药剂入库及时、存放安全、配比合理、投加效果,从药剂存放、投加、监控、化验等多方面完善联合站药剂投加机制,实现联合站药剂精细化管理。
一、健全并完善药剂管理各项制度,从源头规范药剂管理1、健全了各项药剂管理制度孤五联高度重视各项药剂管理,从药剂入库到药剂投加再到药剂桶回收都做了明确的规定,完善了《孤五联药剂入库管理规定》、《孤五联药剂投加管理规定》、《孤五联药剂现场管理规定》等相关的各项制度,从源头上规范药剂管理。
2、明确制定药剂管理流程孤五联的各种药剂自进站开始都根据相关流程规定进行管理,a、药剂入库管理:由孤岛配送中心派送的药剂到达后,有一名队干部指引药剂入库存放,并查看药剂检验报告,签收药剂入库接收单;b、药剂存放管理:药剂存放于各班组的药剂存放点,如DAA存放于分水器岗药剂存放点等;c、药剂投加管理:每日由大班人员将桶装药剂打入药剂罐内,岗位小班人员负责药剂的日常投加量控制,并做好药剂投加记录;d、药剂分析,技术员每月根据药剂使用量对药剂使用情况进行分析,并及时上报药剂使用情况,为集输科做月度药剂计划提供依据。
孤五联药剂管理流程中明确了药剂入库、存放、投加的相关流程及主要负责人,保证药剂投加全程监督管理,确保每一个环节都按照规定进行,保证药剂投加的效果。
全自动加药装置工作原理和技术参数说明
全自动加药装置工作原理和技术参数说明一、全自动加药装置产品简介全自动加药系统是一种具有投药、搅拌、液体输送、自动控制与一体的成套设备,它被广泛应用于电厂的原水、锅炉给水、油田地面集输脱水处理系统,造纸、化工、给排水各种加药系统和废水处理系统。
如投加混凝剂、磷酸盐、氨液、石灰水、缓蚀剂、阻垢剂、杀菌灭藻剂等。
二、全自动加药装置工作原理加药装置主要由溶液箱、搅拌器、计量泵、液位计、电控柜、管路、阀门、安全阀、背压阀、止回阀、脉动阻尼器、压力表、Y型过滤器等组成。
加药装置根据所需药剂浓度,在搅拌箱内配置,经搅拌器搅拌均匀后投入溶液箱、用计量泵向投药点或指定系统中输送所配制的溶液。
成套加药装置具有结构紧凑、安全简单、操作使用简便等特点。
加药装置还可根据用户不同工艺流程的要求,进行有针对性的设计、配置必要的部件,实现自动远程控制等功能。
三、全自动加药装置技术特点1、完备的自动保护措施,保证系统稳定、安全运行;2、自动化程度高,加药均匀准确。
通过微电脑加药控制器(计量泵)控制加药量,除了定期向溶药桶内投加药剂外,无须任何人工操作,节约了大量人力,加药量更准确;3、全程精确监控系统水质,全自动控制排污;4、多种配置可供选择,针对不同的水处理用户;5、通过独特的预设程式,控制加药量,保证加药效果,又大限度节省药剂用量;6、全自动连续式投加技术,保证各种药剂精确、及时、稳定的投加及控制。
四、全自动加药装置技术参数1、标配件:全自动智能控制系统、计量泵、加药桶。
2、选配件:污垢热阻在线监测仪、水质参数在线监测仪、电导率在线控制仪、PH值在线监测仪、药剂浓度监测仪、腐蚀实时在线监测仪、电磁排污阀、流量仪。
油田联合站工艺流程及仪表自动化控制探讨
油田联合站工艺流程及仪表自动化控制探讨摘要:根据原油品质和污水品质的不同,联合站内工艺设备有所不同。
联合站分为油站和水站,本文列出联合站的典型工艺流程,并对流程中各环节应用的仪表自动化控制提出合理化建议。
关键字:联合站;工艺流程;水站;油站;仪表;自动化控制1 仪表自动化控制在联合站运行中的作用联合站是油田原油生产过程中重要的部门,其运行是集油水分离、原油稳定、污水处理、天然气处理、外输计量等多个系统为一体的综合生产过程。
为了提高整个联合站的运行质量,避免或减少事故的发生,节约能源,最终提高效率和管理水平,对联合站主要生产流程进行自动化改造显得非常必要[1]。
油田联合站自动化改造是实现对整个生产工艺过程及辅助系统的各种主要生产参数的自动采集、监控,保障生产工艺系统安全、可靠、平稳的运行,提高盘库的速度和准确度,提高系统效率,减少能源消耗;并将采集的实时数据上传,为生产报表生成系统和其它生产管理系统提供原始数据[2-3]。
2 水站工艺流程及仪表自动化控制水站是处理从联合站排出的污水,处理后的水输送到注水站,重新注入地下。
目前,油田污水站工艺虽然有一定的差别,但总体上差别不大[4]。
水站典型流程包括一次/二次除油罐控制系统、加药系统、过滤器处理系统等。
2.1 一次/二次除油罐、缓冲罐从油站中排出的含油污水与各种药剂充分混合,在一/二次除油罐停留一定时间将污水中的油分脱掉。
油自动从一/二次除油罐的集油槽中溢出,水自动从水槽中溢出。
罐的结构使液位和界面始终保持在一定的位置,所以检测一/二次除油罐的液位和界面的意义不大;而缓冲罐的液位检测和高低液位报警非常重要。
当低液位时为防止外输水泵抽入大量缓冲罐的密闭天然气,低液位时应自动报警及联锁停外输水泵,高液位报警则是防止冒罐。
2.2 过滤器系统过滤器为独立设备,一般自带PLC,控制由自带PLC 完成。
PLC 将工艺参数上传中控室PLC 系统,在操作站显示过滤器工艺参数。
油田集输站自动控制系统硬件设计
0引 言
油 田集输站是油田采油厂的重要组成部分 , 是 对原油进行油、 气和水的分离 , 达到合格 的原油。集 输 站对 原 油处 理 的好 坏 , 对采 油厂 的效 益 和 质 量 影 响极大。目前 , 国大多数油 田集输站 的 自动化水 我 平很低 , 基本停 留在人工手动状态 , 对于物位、 质量 、 压力 、 含水率和温度等过程参数都需要靠人工检测 , 人为误差较大, 并且现场检测人身安全无法保证 , 严 重的影响了生产效率及产品质量 。为 了节能增效 , 提高产品质量和安全性 , 有必要对油 田集输站实施 自动控 制 系统 。
L
图 1 集输联合站工艺流程示意图
12监测 的主要 参数 .
( )一次沉降罐液面和界面检测 , 1 放水过程 控制 。 () 2 自动加药过程 自动控制 , 根据三相计量 量、 油量及井排温度以及一次沉降罐出油油中含 现 自动加 药过程 。 () 3 二次沉降罐 、 好油罐液面检测。 () 4 检测天然气流量, 二路 ; 燃油量 , ; 二路 电
现场
图 4 系统控制框 图
2 1工控 机的选 用 . 工控机实现系统集 中管理 , 工艺过程参数处理,
控制参数设定 , 工艺流程 、 大罐液位计检测参数动态 显示、 参数报警。它在 自动化系统 中十分重要, 所以 选质量可靠的性能稳定的研样工控机 , 并且它有较大 的市场占有率 , 特别是由于其具有一个与通用微机兼 容的环境, 所以就为工业控制任务提供了宽松的开发 平台和丰富的软硬件环境 , 使本系统 的编程 、 组态工 作得到了事半功倍的效果。 22P C的选用 . L 首先, 要考虑性能价格 比、 售后服务情况和现场 的工况情况 , 并且根据多年作工程的经验, 选择德 国 西门子 P C L 作为系统的下位机。因为就 目前来看西 f- P C以其极强的抗干扰能力和可靠性 已经许多 q =L 7 工业现场得到广泛的应用 , 设计中在硬件上对元器件 图3 进行严格的筛选和老化 , 采用电源多级滤波和稳压措 施、 电磁屏蔽 、 输入输 出滤波、 光电隔离及通道间绝 2硬 件 设计 缘, 在结构上采用密封防尘抗震的内部结构及模块化 的外部结构 。 本系统硬件的结构采用了工控计算机、L P C及其 2 3检测仪 表的选用 . 配套的检测仪表构成的自动化的监测系统 , 各种变送 以界面 和液面测量 为例加 以说 明 : 器将测得信号通过屏蔽信号电缆从现场传送到接 口 1 界面的测量 : ) 重复不相容的液体的分界面 , 在 柜的接线端子板上 , 参加控制的信号进 P C 再送进 此指油 田生 产 过程 中的油 与水 的 分界 面 。在测 量界 L, 工控机。不参加控制的经过 A D转换或硬件计数板 面时 , / 选用了美国 D E公司的 D 58 4 —1 型射频 E0 — 5 3 送入工控机。由于传感器及执行机构的性能是影响 导纳界面仪。它是在 电容物位计基础上发展起来的 系统可靠性、 安全性及测量精度的关键 因素, 因此采 新一代 物位 测量仪 表。如 图 5所 示 , 由于受 挂料 的影 用 的都是质 量较 好 和本 安 防暴 的产 品。测 量储 油 罐 响 , 用传统的电容法已不能测 出真正的物位 , 这是 由 界面采用射频导纳界面仪 , 液位测量采用超声波液位 于受导电挂料的影响, 虽然物位 已下降, 由于挂料 但 计, 精度可达 05 , 目前测量界面及液位的各种设 的导电性 , .% 在 物料和传感电极构成的电容的有效长度仍
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
油田联合站自动加药系统翟 波1,杨 文2(1.新疆石油勘察设计研究院(有限公司),新疆 克拉玛依 8340002.中国石油天然气股份有限公司辽河油田分公司物资管理部,辽宁 盘锦 124010)摘 要:针对油田联合站现行人工加药方法的缺点,采用PLC控制单元,根据监测量及设定浓度控制变频器,通过自动检测输油管流量、温度、油压、泵电流、泵电压,从而控制加药量。
下位机与上位机实时通讯,适时显示加药浓度,加药量和原油流量,并设有多种故障报警功能及按键互锁功能。
采用该自动加药系统,降低了工人的劳动强度,提高了联合站加药精度和生产效率。
关键词:联合站;数据采集;PLC可编程控制器中图分类号:TP274.2 文献标识码:B 文章编号:1003-7241(2011)05-0017-04Automatical Adding Chemical MedicineSystem in the Union Station of an Oil FieldZHAI Bo1, YANG Wen2( 1.Xinjiang Oil Geotechnical Institute, Keramayi 834000 China ; 2.Liaohe Oil Field Company of Petrochina, Panjin 124010 China ) Abstract: For the shortcomings of the method of artificial adding medicine in the union station in an oil field, the dosage adding medicine can be controlled by PLC as a control unit. It accords the monitor quatity and given density to control frequency convertor and through the automatic detected data of pipeline flow, temperature, pressure, current and voltage of pump to control the dosage of medicine. The medicine density, dosage and oil flow are displayed by commu-nication between the upper unit and the lower one in the system with the functions of accident alarm and key interlock.The adding medicine accuracy and production efficiency in the union station are increased, and working intensity is reduced.Key words: union station; data acquisition; PLC1 引言原油从不同的井站开采出来后,经过一系列工序处理后送到联合站,再集中向原油管道输送出去。
原油进入联合站前的最后一道工序就是加药脱水处理。
由于原油的特有性质,从地下开采出来的原油必须在油田经过处理后,才能送到原油管道向外输送。
合理的加药是原油进入联合站前最后一道工序中能否快速脱水的关键[1]。
由于下属井站较多,输油量难以控制,在某些时间段内流量变化较大,以及加药量与流量的比例受温度、压力等因素影响,所以人工很难掌握好加药量。
因此,原油温度、压力、流量以及泵电流、电压等参数是原油收稿日期:2010-12-09集输过程中的重要参数。
在集输过程中及时、准确掌握这些参数,可以实现原油集输过程的最佳控制。
在国内,油田的加药工作多由人工完成或给计量泵设置固定值,加药量无法动态跟踪原油流量,加药工人需24小时值守,劳动强度大,人工值守相对成本偏高,而且一些重要参数也无法进行实时监控[2]。
这样原油集输过程中的重要参数无法及时准确的掌握,很难做到加药浓度的合理配置。
我们通常所面临的一类复杂系统,特别是在石油、化工、冶金等工业生产中,大多都是大时滞、强干扰、非线性、时变,并可能具有耦合的系统。
受控系统数学模型的建立并非易事,有时甚至是不可能的,PID调节器Techniques of Automation & Applications| 1718 | T echniques of A utomation & A pplications和现代控制理论方法制方法显得无能为力,不能对那些无法精确建模的复杂控制过程进行有效的控制[3-5]。
2001年,浙江大学流体传动及控制国家重点实验室与杭州星辰石油机械有限公司联合研制了油田用自动加药系统[6]。
该系统以可编程控制器为控制单元,自动检测输油管流量,根据流量及设定加药量或浓度值控制计量泵的加药量。
该系统只对流量参数进行了现场监测,对温度、压力及泵电流、电压等参数没有监测。
没有远程数据通讯、数据库、数据显示及查询等功能。
我们研制的联合站自动加药系统,采用Oracle数据库系统、Boland C++编程语言及PLC可编程控制器、传感器,对流量及对加药有影响的含水量、压力、温度等参数进行监控,经过PID运算得出变频器频率。
通过对电机变频调速,来控制计量泵的加药量。
同时将这些参数保存在数据库中,以报表、趋势图等多种方式显示出来,操作者可以查看实时的或历史的数据。
该系统对压力等重要参数提供报警功能,并可实现停机功能。
通过对多个技术参数的检测,利用上位机与下位机实现自动控制油药配比,使油药配比更合理,实现自动控制油药配比,使油药配比更合理,从而大大提高加药工序的管理水平,降低原油含水率,保证脱水流程的顺利进行和产品质量的提高。
2 系统组成如图1所示,自动加药系统分为上位机系统与下位机系统两部分。
下位机的主控机西门子S7-200PLC放在两个加药间,用来控制变频器,调节加药量。
两台PLC通过专用电缆组成局域网与上位机通讯。
上位机为工控机或小服务器,运行Windows2000或WindowsNT系统,编程语言为Borland C++Builder5.0和Oracle8.0。
在整个系统中主要监控流量、油温、油压、泵电流、泵电压和加药量,其中压力和温度监控具有报警功能。
本系统作为对关键工序的控制和管理具有数据采集、报警、自动/手动控制、通讯、实时监控、数据显示、数据查询、打印等功能。
为了保证生产的顺利进行,系统除了完成对加药的自动控制及数据的处理外还特别提供了两种报警功能。
一是输油线路的压力报警,能避免由压力过高而引起的事故;二是流量计的故障显示,报警可避免流量计发生故障时可能引起的生产事故。
2.1 下位机下位机主控元件采用以计算机技术为基础的工业控制装置可编程控制器(PLC)。
近年来随着机电一体化技术的发展,由于可编程控制器(PLC)在开关量控制方面具有很强的优势,PLC在工业生产的应用越来越广泛。
PLC具有抗能力强,可靠性高;控制系统结构简单,通用性强[10]等优点。
对于需要检测流量采用流量传感器,它的输出为脉冲信号,可选用模拟量输入模板或高速计数器来采集信号。
对于其他需要检测的几种量选用通用的传感器,输出为4-20mA信号用模拟量输入模板完成信号采集。
两台PLC间距离为150-200m,通过一条西门子专用电缆连接,组成小型局域网。
现场通过传感器把信号采集到PLC,通过各种量与加药的关系计算出最佳的加药量,这个量经过模拟量输出模板的D/A转换变为电信号控制变频器的频率,通过调节频率改变电机的转速,从而控制加药量。
采集来的监控量与上位机传送来的报警参数进行比较,根据结果输出相应的报警信号。
2.2 上位机上位机系统运行环境为Windows XP系统,编程语言为Borland C++Builder和Oracle8.0,系统的运行分为前台进程与后台进程。
后台进程负责与PLC通讯及对数据库的操作,把PLC传来的数据保存在Oracle数据库中,并定期的进行归档,同时把上位机设定的控制参数传给PLC。
前台进图1 自动加药系统流程图Techniques of Automation & Applications| 19程作为主进程,从数据库中提取数据实时显示生产过程中的这些参数,动态的显示给使用者,使用者可及时、准确地掌握现场的生产情况。
对于历史数据通过查询后就可以报表形式显示出来,并自动生成趋势曲线,如图2-6所示。
根据曲线可以总结出这段时期内的生产情况,以此来指导生产。
使用者可以直接从控制页面控制生产,设定报警参数、改变控制方式等。
图2 主监控页面图3 报表页面 图4 趋势页面3 运行结果运行结果见表1-2,图7-9。
可见,在给定浓度108ppm时,最大相对误差:7.23%,最小相对误差:0.20%,平均误差在2.20%范围,符合工程要求误差范围,系统控制精度基本达到用户要求。
个别时段误差较大是由于干扰造成,因此本系统抗干扰能力需进一步提高。
自动加药前1 m3来液量耗药量约0.1009 kg,沉降罐含水率(平均)7.31%。
自动加药后1 m3来液量耗药量约0.09327kg,沉降罐含水率(平均) 6.09 %。
自动加药前后1 m3来液量的耗药量节约7.6 %,沉降罐含水率降低1.22 %。
图5 控制页面图6 报警页面20 | T echniques of A utomation & A pplications4 结束语本系统能够实现对油田联合站自动加药过程大量数据的监控,实现加药量的精确控制。
控制精度符合工程要求,可以节约加药量,降低油的含水率。
整个系统通讯一体化,解决手动控制的困难和控制可靠性差的缺点,大大提高加药工序的管理水平,保证生产的顺利进行和提高产品质量。
表1 加药浓度运行数据(注:给定浓度为108ppm)表2 自动加药前后数据对比(平均)图7 来液量对比曲线参考文献:[1] 侯桂华.原油脱水站节能降耗技术的应用[J].石油规划设计,2008,19(4):41~43.[2] 叶德云,曹薇,刘开培.火电厂自动加药监控系统的开发及应用[J].电气自动化,2004,26(3),27-28.[3] 韩志刚.一类复杂系统非建模控制方法的研究[J].控制与决策,2003,18(4):398-402.[4]韩志刚.无模型控制器的设计问题[J].控制工程,2002.9(3):19-22.[5] FAHMIDA N.CHOWDHURY,and JORGE L.ARAVENA,Member,IEEE‘A modular methodology forfast fault detection and classification in power systems’[J],IEEE Control System Technology,1998,6(5)[6] 吴江宁,袁斌,张延生.油田用自动加药系统的研制[J].石油机械,2001,29(06):25~27.图8 加药浓度对比曲线 图9 含水率对比曲线作者简介:翟波(1964-),男,工程师,从事油田地面工程设计。