油田聯合站消防控制系統

宋敬江 朱潁莉 江西科技師范大學通信電子學院

油田聯合站消防控制系統

宋敬江 朱潁莉 江西科技師范大學通信電子學院

基于PLC控制的聯合站消防控制系統采用了Win XC 4.0系統操作平臺，并且內部的軟件和硬件系統都進行了新的技術改造。該控制系統具有兼容性強、可靠性能高、功能完善、易于實現網絡化的特點。PLC在聯合站消防控制系統中應用范圍最廣的是自動控制功能。PLC控制系統能夠準確監測水位的具體變化，將下線的水位顯示在控制終端屏上，精確標出管道水位具體下降多少，溫度漲幅情況也能夠定位檢測。

PLC；聯合站；消防控制系統；水位檢測

基于PLC控制的聯合站消防控制系統采用了Win XC 4.0系統操作平臺，并且內部的軟件和硬件系統都進行了新的技術改造。系統包含了自動滅火操作系統，對溫度的變化及其敏感，與傳統滅火裝置相比，不但使油氣田安全管理的穩定性得到提高，而且還簡化了石油生產的操作流程。

1 PLC控制系統

當前PLC控制系統的創作理念是依據對生產設備操作流程的控制，其中包含輸入、傳輸和輸出三部分。輸入部分主要是輸入操作命令程序，其中涉及到了編程。傳輸部分涉及到了加密和解密，以及信道的傳輸質量和速度。輸出部分主要是信號的解密過程，以及信道的擴容壓縮。在傳輸過程中信道的寬度加大，在輸出部分占用不了太大的信道容量，使其不斷壓縮，供給其他信息源；同時還要將輸出的執行命令反饋到聯合站信息終端中，使之控制相應設備的操作。

2 PLC控制系統的特點

（1）兼容性強。PLC系統應用起來比較靈活，在編寫程序時針對多個系統進行不同程序的改寫，其中兼容的系統主要有Windows 2000、Windows XP、Linux、Windows7、MAC等操作系統，彌補了多個漏洞。針對不同的操作系統可以自行調整，運行不同程序的軟件。

（2）可靠性能高。在PLC內部硬件系統全部采用耐火材料，對電路板的設計要求十分精細，大規模電路部分具有抗電磁干擾的能力。其利用電磁直通線圈，而傳統在抗電磁干擾系統上用的都是電磁雙軸曲線圈，主要是為了節省成本。并且還引進了數字濾波器對信道夾雜的噪音信號波進行過濾，對設定好的載波頻率進行篩選，濾除其余噪音波；在傳輸通道上進行了加密，可防止病毒的攻擊。

（3）功能完善。目前的PLC系統所擁有的功能逐漸完善，不僅擁有自動控制功能，并且還追加了定時計數運算功能以及電位數值模數、數模之間的轉換功能。自動控制功能主要體現在系統維護安全這一方面，當PLC系統被黑客攻擊后進入系統修改系統參數時，系統會根據原有的備份資料進行掃描分析，若是修改數據和備份資料中的數值差距很大時便會停止運行，并且通知系統管理人員及時處理。

（4）易于實現網絡化。根據傳輸網絡的需要，線型的選定標準共分為兩種傳輸網絡：一種是低速的傳輸網絡，另一種是高速的傳輸網絡。網絡傳輸信道共分32個時隙，每個時隙8 bit，低速傳輸網絡劃分信道的頻率為8 000 Hz，所傳輸的速率為1 024 kbit/s，只是用于普通線路數據的傳輸；而對于令牌環數據信息的傳輸用高速傳輸網絡，傳送的數據比低速網絡傳輸的數據高出十幾倍，傳輸的數據一般都在10 M左右，系統會根據不同的數據流自行選擇數據傳送信號。

3 PLC在消防控制系統的應用

（1）自動化控制。PLC在聯合站消防控制系統中應用范圍最廣的是自動控制功能。原有油井故障率高，并且消防系統也不完善，每年都有油井漏油導致火災發生的現象，每次完全憑借消防人員搶險救災加大了危險性。隨著科技發展的不斷進步，PLC自動化控制功能在油田中起到了作用，主要基于對溫度的感應，在硬件系統中添加了溫度感應裝置。假如油井設施出現故障導致漏油現象，達到著火點的溫度，該PLC自動控制系統會采取自動降溫裝置，降低石油液的著火點。在一些突發情況下，導致石油鉆井管道內起火，便會自動封閉管道內的所有通道，斷絕與外部空氣的接觸，啟動滅火裝置系統。在面對不同的火勢時，會自動調節噴嘴中二氧化碳的含量，最終以最快的速度撲滅大火。該PLC自動控制系統對火勢的延伸能起到一定的限制作用，以防造成重大損失。

（2）水位數據的監測。控制系統不僅是用在滅火范圍內，并且還能夠監測石油儀器表中水位的變化，以此來實現對儀表的自動化控制功能。在一些時候，水位檢測系統易發生故障，導致油井內不同管道內排水量的供給。由于各個管道內石油供應液的溫度變化不一，易使儀表發生內部失靈，并且管道內層的玻璃管受熱不均勻，導致內壁炸裂，增大了內壁之間的摩擦程度，加大了對設備的損害程度。但PLC控制系統能夠準確監測水位的具體變化，將下線的水位會顯示在控制終端屏上，精確標出管道水位具體下降多少，溫度漲幅情況也能夠定位檢測。

（3）遇險報警。石油的開采首先要確保生產的安全性，能夠對災情做出預測估計。當油井故障十分嚴重時，油氣排放量會超出標準界限，有時達到一定程度無法控制時，也就預示著該故障現已無法排除，只有盡可能地減少損失。該警報裝置對災害提前做出預期警示，提示油井管理人員此情況已到達最高危險區，人員應盡快撤離，尋找避難場所。預警一般提前預測10 min左右，這個時間足以能夠讓油井管理人員獲悉外界情況，提前做好撤離前的準備工作。

4 結語

PLC控制系統目前已應用在油田防火系統中，并且對石油生產安全起著至關重要的作用。隨著各個行業的不斷發展，不光只是用在石油工業上，在其他行業都將廣泛的應用，從而擴大控制系統國內市場的范圍，為我國今后的經濟建設將作出巨大的貢獻。

（欄目主持 關梅君）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.1.037