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RSView32TM在油田油水分离控制系统中的应用

返回>来源:未知   发布时间:2019-08-11 05:54    关注度:

  大庆油田原油出产已进入高含水阶段,所采用的油水分手方式分为沉降脱水和复合电脱水两个阶段。次要工艺设备有游离水脱除器和电脱水器。油水分手的结果与对这些设备的节制体例有间接关系。大庆油田采油六厂某结合站的原油水分手节制部门均采用手动节制,数据采集,填写报表等都用人工完成,工人劳动强度大,又很难包管节制和采集数据的精确性。为此,该厂提出了对结合站的油水分手节制系统进行主动化革新,要求系统不只要实现油水分手的主动节制,并且能将主节制室内的二次仪表用计较机上的抽象直观画面来代替,以监督和节制现场设备运转情况。本文按照这些要求设想了油水分手主动节制系统。

  二、工艺过程及工艺要求

  来自各直达站的高含水油,起首辈入游离水脱除器,脱掉原油中的大部门含水,再经加热炉加热,然后到电脱水器进行油水分手,最初经由净化油缓冲罐向外输送。结合站现场分为游离水脱除区、加热炉区、电脱水区和成品油外输区四个部门。

  此中游离水脱除区有三台游离水脱除器,它是结合站转油脱水过程中的次要安装。电脱水区有四台电脱水器,是原油脱水的焦点安装。游离水脱除器和电脱水器的油水界面高度和罐内及输油管压力是包管油水分手质量的主要参数。在现实出产过程中操纵放水阀来调理油水界面的高度,油出口调理阀来调理罐内和输油管压力。这两个参数不是独立的,无论是调整放水阀仍是油出口调理阀,这两个参数都同时遭到影响,在节制系统中需要分析考虑这两个参数,以使系统可以或许平安、不变地运转。

  颠末沉降脱水获得的原油再经加热炉升温后,才进入电脱水器。温渡过低会影响出产,温渡过高形成能源的华侈。因而,系统中需要按照原油脱水工艺设定的温度值,对加热炉燃烧环境进行主动调理。

  外输油区有一个净化油罐和净化油缓冲罐,此中净化油缓冲罐的出口流量由油出口调理阀和变频器按照缓冲罐的液位和压力来主动节制,此中变频器节制外输油泵的转速。

  按照工艺要求,节制系统中需要监控的参数次要有:油水界面高度、液位、压力、温度和流量。

  三、节制系统总体布局

  该结合站的几个工作区相距100米摆布,并且要求总控室和外输段可以或许主动监控各个工作区设备的运转情况,并按照检测的参数对系统进行主动节制。节制系统中上位机采用工控机,节制器采用罗克韦尔主动化的SLC500可编法式节制器,对于距离较远的工作区采用DeviceNet现场总线通信。系统硬件构成如图1所示。

  图1 转油放水节制系统总体布局

  现场中,总控室位于电脱水区和加热炉区之间,SLC节制器也在总控室中,通过DH+收集与工控机相连。因而SLC节制器的当地输入/输出模块间接节制电脱水段和加热炉段。游离水段作为DeviceNet的一个节点,用FlexI/O与现场的液位、压力变送器和调理阀相连。净化油外输段的FlexI/O、变频器和人机接口界面PanelView1400别离是DeviceNet的一个独立站点,此中FlexI/O毗连现场的液位、压力变送器和调理阀;变频器节制外输油的流量;PanelView1400用于在外输段监控整个系统的运转情况。

  系统中的界面高度、压力、温度等信号都由对应的一次仪表传感器或变送器检测出来并改变为4~20mA电流信号,经平安栅送入SLC500节制器的当地输入模块或DeviceNet网上的FlexI/O输入模块。节制信号由响应的输出模块以4~20mA电流形式节制气动调整阀。整个系统中输入信号有8个界面高度传感器;4个液位传感器;4个温度传感器;10个压力变送器,输出信号有8个液位调整阀,7个压力调整阀。外输油流量的丈量是通过一次仪表把流量信号转换为脉冲信号,经屏障电缆传输到SLC的高速计数模块,从而测得输送到下个站的净化油流量。

  四、法式设想

  节制系统的软件设想由显示操作法式和过程节制法式两部门构成。显示操作法式包罗上位机和人机接口界面两部门,上位机显示操作采用罗克韦尔软件的RSView32TM组态软件,在上位计较机编制显示节制法式,完成各类显示、节制与出产报表等功能。人机接口界面利用PanelBuilder软件编制界面显示和节制法式,由此实现出产过程的近程监督和节制。过程节制法式利用罗克韦尔软件的Rslogix500软件编制SLC500节制法式,实现对出产过程的间接节制和数据采集。上位计较机与SLC500节制器之间是通过DH+网实现数据通信的。一方面将过程节制中的参数传送给上位机,用于存储、显示、制表、打印;另一方面将工作人员通过显示操作站设置的节制参数发送给SLC500节制器。由节制器按操作员的要求实现对出产过程的间接节制。

  4.1 显示操作法式设想

  Rsview32TM软件是罗克韦尔软件公司供给的上位机组态软件,通过编程能够实现监控系统所需的人机界面。PLC采集的数据能够按照需要通过数字、图形、动画、等多种形式显示出来,该软件还具有存储数据汗青记载、趋向图显示、报警监督和主动生成报表和打印等功能。操纵RSView32TM软件的开放式设想还能够很容易地与Microsoft产物共享消息。

  在油水分手节制系统中上位机和人机接口界面显示操作法式都有:工艺参数显示、各节制回路的PID调理、手/主动节制切换、报警监督等界面,此中工艺参数是以工艺流程图的形式显示的。别的上位机节制界面还有参数汇总、参数设置、汗青数据记载、趋向图、报表打印等界面。在编成时,充实操纵RSView32TM软件图形处置能力强的长处,绘制出抽象直观的工艺流程画面。

  图2是用RSView32TM软件绘制的游离水段和加热炉段工艺流程图,在工艺流程图上间接显示监测点和节制点的位置和参数值。别的还将在RSView32TM软件上绘制的流程图导入PanelBuilder的法式中作为PanelView的布景图,使上位机和人机接口界面以不异的画面显示,如许既实现了工作站与近程监控界面的分歧性,又充实填补了PanelBuilder软件在图形处置能力不强和汉字显示不敷矫捷方面的不足。在上位机和人机接口界面上都能图文并茂的及时显示过程变量和节制变量。

  图2 加热炉段与电脱水段工艺流程图

  系统中参数显示界面可以或许及时显示包罗罐内的液面、油水界面、压力、温度、流量以及阀门开度百分比等。参数设置界面用于设置各传感器和变送器的量程,初始值;报警上、下限;PID节制设定值等。报警指示采用声光报警,系统中肆意参数跨越报警上下限时,该参数就会以红色闪灼显示,当报警被确认后,报警声音消弭,参数仍以红色固定显示,直到参数恢复到一般值,才恢复到一般的绿色显示,报警消弭。在汗青趋向丹青面,能够通过曲线趋向图来选择查询记实在案的以往各个参数的汗青记载,这些参数值都是按照必然的时间挨次和采样周期记实保留的。

  4.2 过程节制法式

  PLC节制法式分为数据采集、PID调理和报警节制三部门。此中数据采集法式将模仿量输入模块采集进来的数字量,通过参数整定,转化为工程量用于上位机和人机接口界面的及时显示。同时将上位机和人机接口界面的设置值(工程量)转换为PLC所能处置的数字量。

  系统中的压力和界面高度调理阀都采用PID调理节制,因为系统中压力变化快,而界面高度相对变化较慢,因而液位调理阀只采用PI节制,设置积分时间较长。而压力调理阀采用PID节制,且积分时间较短。

  当呈现报警时,法式节制工作站的红色报警指示灯亮,同时使报警蜂鸣器鸣叫,工作人员能够按下消音按钮来遏制蜂鸣器鸣叫,而只要报警参数恢复到一般值后,报警指示灯才熄灭,对于主要参数的报警,节制系统可以或许主动采纳需要的应急办法。例如,油出口汇管压力过高,节制法式会主动加大调理阀开度和外输油段变频器转速,来缓解压力,免得调理阀损坏和呈现原油泄露。

  本文设想的油水分手主动节制系统具有以下特点:

  (1)控成品质好,削减了工艺参数的波动。系统采用PID调理节制,可以或许将主要的参数节制在抱负的范畴内。

  (2)节制功能齐备,人机界面优良,易于进修,操作便利。

  (3)提高了企业办理程度。数据处置便利,可随时查找每月每天的班报、日报、汗青趋向曲线、主要参数报警消息等,并按照需要选择打印这些参数。

  (4)系统组态矫捷,节制方案便于调整。采用DeviceNet收集,可随时通过添加节点来扩大监控能力,以矫捷顺应工艺革新的需要。

  该油水分手主动节制系统的投入运转,大大减轻了工人的劳动强度,为节能、降耗、减产和加强企业的办理奠基了根本,在油田具有很大的推广使用价值。

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