可編程控制器在油田環境中的選用分析

潘殿璽

摘 要 文章首先就可編程控制器的應用環境以及相關概念和特征進行分析，而后就其選用過程中應當重點關注的幾個方面問題展開討論，對于進一步了解PLC的選用有著積極意義。

關鍵詞 PLC；油田；應用；選擇

中圖分類號：TM571 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）06-0091-01

隨著信息化時代的到來，諸多信息化以及數字化技術涌入我國生產生活的各個角落，這種徹底的信息化同樣也改變了我國石油工業環境，對油田生產過程的自動化控制水平提升有著顯著影響。

1 可編程控制器的應用環境以及相關概念和特征

我國油田開采以及生產加工領域中，之前最為流行的自動化控制手段通常借由微機監控系統加以實現，但是就目前的微機監控系統運行狀況看，仍然存在不足。

此種自動化控制系統難以實現長期穩定的可靠運行，并且實時控制效果仍然有待提升。這些問題在很大程度上根源于微機監控系統本身狀況，一方面工業控制用計算機雖然已經針對工業應用環境做出了必要的改進，從計算能力等方面看都相對于家用計算機更優，但是在工業工作環境中，尤其是在油田工作環境中，微機作為重要的控制工具，常常會遭到工業干擾，因此可靠性也會隨之降低。另一個方面則在于微機控制與變送器、執行器以及模擬量輸入/輸出接口卡之間的契合特征以及諸多接口配件自身的可靠性，然而就目前的情況看，諸多接口設備和配件的連續工作能力、抗干擾能力以及穩定性等方面都難以滿足油田自動控制要求，因此微機自動控制系統必然會遭到時代的淘汰。

圖1 石油運輸過程中輸油工作站結構示意圖

在這樣的環境之下，可編程邏輯控制器（PLC，Programmable Logic Controller）登上歷史舞臺，這是一種目前在工業生產環境中得到越來越多重視的電子裝置，它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序運算、計時、計數和算術運算等操作的指令，并能通過數字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的工業過程。在油田工業環境中，PLC的可編程特征給予工作以良好的靈活性，并且其在可靠性和對于通信的支持以及連續工作方面表現優異，已經成為了油田工業環境中不可或缺的重要成分。在當前的油田工作中，PLC在很多工作環節都有所參與，包括油氣混合燃燒節能、原油輸送以及污水處理等環節。圖1為PLC在石油運輸過程中的應用示例。從圖1中可以看到，PLC的各個工作組件通過儀表讀數進行判斷，并且指揮加熱爐和輸油泵展開工作，依據原油的進站溫度以及環境溫度，來確定合理的出站溫度并且嚴格控制，確保能源不浪費并且有效保持原油本身的流體特征。

2 PLC在油田環境中的選用

隨著PLC相關技術的不斷成熟和應用的愈加廣泛，其支持實現的功能也逐步增加并且有所增強，PLC在當前的油田環境中呈現出很強的分化趨勢，更加專注已經成為當前的一大特點。

基于當前PLC產品本身如此多樣化的狀態，在針對其產品展開選用的過程中，必須對其進行充分了解，并且依據油田環境中的相應工作需求加以選擇，力求使工作需求和PLC本身的能力實現最大程度的契合。

首先從結構角度看，PLC可以大概分為整體式和模塊式兩種。整體式PLC將CPU、存儲單元以及輸入輸出功能模塊和電源等相關構建組裝配置在一個機箱內，而模塊式則是將PLC的諸多構件獨立成為不同模塊，然后通過機架底板插座，發揮類似于計算機主板的作用，將不同組件連接成為一個整體并且展開工作。在選用過程中，應當認識到整體式PLC體積小切便于安裝，但是輸出點數較少難以在應用過程中實現彈性擴展，而模塊式雖然體積較大，但是生命力相對更強，輸入輸出能力也相對有所提升。

從PLC的功能屬性角度看，還應當關注起規模、輸入輸出能力以及通信能力等幾個方面。第一步需要確定系統I/O點數以及存儲容量，在實際需要的輸入輸出需求總量的基礎上增加10%-30%作為PLC輸入輸出能力衡量參數，確保其在投入使用之后，遭遇不可測輸入輸出點故障的時候仍然可以保持正常運行。而對于其存儲容量，則應當按照下式展開計算估計：

PLC存儲容量=數字量I/O點數×10+模擬量I/O點數×25+特數量I/O點數×100

而對于輸入輸出能力的考量，則應當確保其能夠與環境需求保持統一，諸如輸入模塊信號電平、信號傳輸距離、信號隔離、信號供電方式等方面，以及輸出方面的繼電器性價比、響應時間等方面都應當展開考量。對于通信能力而言，確保PLC系統的通信網絡中上級的網絡通信速率應大于1Mbps，且通信負荷應當占據低于60%的PLC通信能力。

除此以外，PLC還應當能夠滿足油田工作環境中的安全要求，能夠在設備開停等情況下具有一定的抗干擾能力，切實實現準確控制和對數據的真實反映，確保油田工作的安全和順利展開。

3 結論

可編程邏輯控制器對于油田的自動化控制工作而言至關重要，在整個工作環境中發揮著毋庸置疑的積極意義。就目前的情況看，其能否合理實現配置并且保持正常運行，直接關系到油田工作環境的安全和相應工作環境的順利開展，對于我國油田工作的安全和工作本身的質量有著重要影響。有鑒于此，必須深入了解PLC系統的相關屬性和特征，必要的情況下對其工作原理深入了解，并且切實獲取工作環境的實際需求，實現PLC工作能力與環境的匹配，才有可能推動油田工作的有效展開。

參考文獻

[1]謝志英.PLC系統在加熱爐燃燒控制過程中的應用[J].節能，2005（09）.

[2]白新莊.PLC的選型探討[J].石油化工自動化，2005（5）.

[3]茹慧靈.輸油管道節能技術概論[M].北京：石油工業出版社，2000.

[4]中國石油天然氣集團公司.GB 50253-2006輸油管道工程設計規范[S].北京：中國計劃出版社，2006.endprint

摘 要 文章首先就可編程控制器的應用環境以及相關概念和特征進行分析，而后就其選用過程中應當重點關注的幾個方面問題展開討論，對于進一步了解PLC的選用有著積極意義。

關鍵詞 PLC；油田；應用；選擇

中圖分類號：TM571 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）06-0091-01

隨著信息化時代的到來，諸多信息化以及數字化技術涌入我國生產生活的各個角落，這種徹底的信息化同樣也改變了我國石油工業環境，對油田生產過程的自動化控制水平提升有著顯著影響。

1 可編程控制器的應用環境以及相關概念和特征

我國油田開采以及生產加工領域中，之前最為流行的自動化控制手段通常借由微機監控系統加以實現，但是就目前的微機監控系統運行狀況看，仍然存在不足。

此種自動化控制系統難以實現長期穩定的可靠運行，并且實時控制效果仍然有待提升。這些問題在很大程度上根源于微機監控系統本身狀況，一方面工業控制用計算機雖然已經針對工業應用環境做出了必要的改進，從計算能力等方面看都相對于家用計算機更優，但是在工業工作環境中，尤其是在油田工作環境中，微機作為重要的控制工具，常常會遭到工業干擾，因此可靠性也會隨之降低。另一個方面則在于微機控制與變送器、執行器以及模擬量輸入/輸出接口卡之間的契合特征以及諸多接口配件自身的可靠性，然而就目前的情況看，諸多接口設備和配件的連續工作能力、抗干擾能力以及穩定性等方面都難以滿足油田自動控制要求，因此微機自動控制系統必然會遭到時代的淘汰。

圖1 石油運輸過程中輸油工作站結構示意圖

在這樣的環境之下，可編程邏輯控制器（PLC，Programmable Logic Controller）登上歷史舞臺，這是一種目前在工業生產環境中得到越來越多重視的電子裝置，它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序運算、計時、計數和算術運算等操作的指令，并能通過數字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的工業過程。在油田工業環境中，PLC的可編程特征給予工作以良好的靈活性，并且其在可靠性和對于通信的支持以及連續工作方面表現優異，已經成為了油田工業環境中不可或缺的重要成分。在當前的油田工作中，PLC在很多工作環節都有所參與，包括油氣混合燃燒節能、原油輸送以及污水處理等環節。圖1為PLC在石油運輸過程中的應用示例。從圖1中可以看到，PLC的各個工作組件通過儀表讀數進行判斷，并且指揮加熱爐和輸油泵展開工作，依據原油的進站溫度以及環境溫度，來確定合理的出站溫度并且嚴格控制，確保能源不浪費并且有效保持原油本身的流體特征。

2 PLC在油田環境中的選用

隨著PLC相關技術的不斷成熟和應用的愈加廣泛，其支持實現的功能也逐步增加并且有所增強，PLC在當前的油田環境中呈現出很強的分化趨勢，更加專注已經成為當前的一大特點。

基于當前PLC產品本身如此多樣化的狀態，在針對其產品展開選用的過程中，必須對其進行充分了解，并且依據油田環境中的相應工作需求加以選擇，力求使工作需求和PLC本身的能力實現最大程度的契合。

首先從結構角度看，PLC可以大概分為整體式和模塊式兩種。整體式PLC將CPU、存儲單元以及輸入輸出功能模塊和電源等相關構建組裝配置在一個機箱內，而模塊式則是將PLC的諸多構件獨立成為不同模塊，然后通過機架底板插座，發揮類似于計算機主板的作用，將不同組件連接成為一個整體并且展開工作。在選用過程中，應當認識到整體式PLC體積小切便于安裝，但是輸出點數較少難以在應用過程中實現彈性擴展，而模塊式雖然體積較大，但是生命力相對更強，輸入輸出能力也相對有所提升。

從PLC的功能屬性角度看，還應當關注起規模、輸入輸出能力以及通信能力等幾個方面。第一步需要確定系統I/O點數以及存儲容量，在實際需要的輸入輸出需求總量的基礎上增加10%-30%作為PLC輸入輸出能力衡量參數，確保其在投入使用之后，遭遇不可測輸入輸出點故障的時候仍然可以保持正常運行。而對于其存儲容量，則應當按照下式展開計算估計：

PLC存儲容量=數字量I/O點數×10+模擬量I/O點數×25+特數量I/O點數×100

而對于輸入輸出能力的考量，則應當確保其能夠與環境需求保持統一，諸如輸入模塊信號電平、信號傳輸距離、信號隔離、信號供電方式等方面，以及輸出方面的繼電器性價比、響應時間等方面都應當展開考量。對于通信能力而言，確保PLC系統的通信網絡中上級的網絡通信速率應大于1Mbps，且通信負荷應當占據低于60%的PLC通信能力。

除此以外，PLC還應當能夠滿足油田工作環境中的安全要求，能夠在設備開停等情況下具有一定的抗干擾能力，切實實現準確控制和對數據的真實反映，確保油田工作的安全和順利展開。

3 結論

可編程邏輯控制器對于油田的自動化控制工作而言至關重要，在整個工作環境中發揮著毋庸置疑的積極意義。就目前的情況看，其能否合理實現配置并且保持正常運行，直接關系到油田工作環境的安全和相應工作環境的順利開展，對于我國油田工作的安全和工作本身的質量有著重要影響。有鑒于此，必須深入了解PLC系統的相關屬性和特征，必要的情況下對其工作原理深入了解，并且切實獲取工作環境的實際需求，實現PLC工作能力與環境的匹配，才有可能推動油田工作的有效展開。

參考文獻

[1]謝志英.PLC系統在加熱爐燃燒控制過程中的應用[J].節能，2005（09）.

[2]白新莊.PLC的選型探討[J].石油化工自動化，2005（5）.

[3]茹慧靈.輸油管道節能技術概論[M].北京：石油工業出版社，2000.

[4]中國石油天然氣集團公司.GB 50253-2006輸油管道工程設計規范[S].北京：中國計劃出版社，2006.endprint

摘 要 文章首先就可編程控制器的應用環境以及相關概念和特征進行分析，而后就其選用過程中應當重點關注的幾個方面問題展開討論，對于進一步了解PLC的選用有著積極意義。

關鍵詞 PLC；油田；應用；選擇

中圖分類號：TM571 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）06-0091-01

隨著信息化時代的到來，諸多信息化以及數字化技術涌入我國生產生活的各個角落，這種徹底的信息化同樣也改變了我國石油工業環境，對油田生產過程的自動化控制水平提升有著顯著影響。

1 可編程控制器的應用環境以及相關概念和特征

我國油田開采以及生產加工領域中，之前最為流行的自動化控制手段通常借由微機監控系統加以實現，但是就目前的微機監控系統運行狀況看，仍然存在不足。

此種自動化控制系統難以實現長期穩定的可靠運行，并且實時控制效果仍然有待提升。這些問題在很大程度上根源于微機監控系統本身狀況，一方面工業控制用計算機雖然已經針對工業應用環境做出了必要的改進，從計算能力等方面看都相對于家用計算機更優，但是在工業工作環境中，尤其是在油田工作環境中，微機作為重要的控制工具，常常會遭到工業干擾，因此可靠性也會隨之降低。另一個方面則在于微機控制與變送器、執行器以及模擬量輸入/輸出接口卡之間的契合特征以及諸多接口配件自身的可靠性，然而就目前的情況看，諸多接口設備和配件的連續工作能力、抗干擾能力以及穩定性等方面都難以滿足油田自動控制要求，因此微機自動控制系統必然會遭到時代的淘汰。

圖1 石油運輸過程中輸油工作站結構示意圖

在這樣的環境之下，可編程邏輯控制器（PLC，Programmable Logic Controller）登上歷史舞臺，這是一種目前在工業生產環境中得到越來越多重視的電子裝置，它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序運算、計時、計數和算術運算等操作的指令，并能通過數字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的工業過程。在油田工業環境中，PLC的可編程特征給予工作以良好的靈活性，并且其在可靠性和對于通信的支持以及連續工作方面表現優異，已經成為了油田工業環境中不可或缺的重要成分。在當前的油田工作中，PLC在很多工作環節都有所參與，包括油氣混合燃燒節能、原油輸送以及污水處理等環節。圖1為PLC在石油運輸過程中的應用示例。從圖1中可以看到，PLC的各個工作組件通過儀表讀數進行判斷，并且指揮加熱爐和輸油泵展開工作，依據原油的進站溫度以及環境溫度，來確定合理的出站溫度并且嚴格控制，確保能源不浪費并且有效保持原油本身的流體特征。

2 PLC在油田環境中的選用

隨著PLC相關技術的不斷成熟和應用的愈加廣泛，其支持實現的功能也逐步增加并且有所增強，PLC在當前的油田環境中呈現出很強的分化趨勢，更加專注已經成為當前的一大特點。

基于當前PLC產品本身如此多樣化的狀態，在針對其產品展開選用的過程中，必須對其進行充分了解，并且依據油田環境中的相應工作需求加以選擇，力求使工作需求和PLC本身的能力實現最大程度的契合。

首先從結構角度看，PLC可以大概分為整體式和模塊式兩種。整體式PLC將CPU、存儲單元以及輸入輸出功能模塊和電源等相關構建組裝配置在一個機箱內，而模塊式則是將PLC的諸多構件獨立成為不同模塊，然后通過機架底板插座，發揮類似于計算機主板的作用，將不同組件連接成為一個整體并且展開工作。在選用過程中，應當認識到整體式PLC體積小切便于安裝，但是輸出點數較少難以在應用過程中實現彈性擴展，而模塊式雖然體積較大，但是生命力相對更強，輸入輸出能力也相對有所提升。

從PLC的功能屬性角度看，還應當關注起規模、輸入輸出能力以及通信能力等幾個方面。第一步需要確定系統I/O點數以及存儲容量，在實際需要的輸入輸出需求總量的基礎上增加10%-30%作為PLC輸入輸出能力衡量參數，確保其在投入使用之后，遭遇不可測輸入輸出點故障的時候仍然可以保持正常運行。而對于其存儲容量，則應當按照下式展開計算估計：

PLC存儲容量=數字量I/O點數×10+模擬量I/O點數×25+特數量I/O點數×100

而對于輸入輸出能力的考量，則應當確保其能夠與環境需求保持統一，諸如輸入模塊信號電平、信號傳輸距離、信號隔離、信號供電方式等方面，以及輸出方面的繼電器性價比、響應時間等方面都應當展開考量。對于通信能力而言，確保PLC系統的通信網絡中上級的網絡通信速率應大于1Mbps，且通信負荷應當占據低于60%的PLC通信能力。

除此以外，PLC還應當能夠滿足油田工作環境中的安全要求，能夠在設備開停等情況下具有一定的抗干擾能力，切實實現準確控制和對數據的真實反映，確保油田工作的安全和順利展開。

3 結論

可編程邏輯控制器對于油田的自動化控制工作而言至關重要，在整個工作環境中發揮著毋庸置疑的積極意義。就目前的情況看，其能否合理實現配置并且保持正常運行，直接關系到油田工作環境的安全和相應工作環境的順利開展，對于我國油田工作的安全和工作本身的質量有著重要影響。有鑒于此，必須深入了解PLC系統的相關屬性和特征，必要的情況下對其工作原理深入了解，并且切實獲取工作環境的實際需求，實現PLC工作能力與環境的匹配，才有可能推動油田工作的有效展開。

參考文獻

[1]謝志英.PLC系統在加熱爐燃燒控制過程中的應用[J].節能，2005（09）.

[2]白新莊.PLC的選型探討[J].石油化工自動化，2005（5）.

[3]茹慧靈.輸油管道節能技術概論[M].北京：石油工業出版社，2000.

[4]中國石油天然氣集團公司.GB 50253-2006輸油管道工程設計規范[S].北京：中國計劃出版社，2006.endprint