PLC控制系統在油田生產中的應用

蔡華

（大慶油田有限責任公司第一采油廠儀表安裝維修大隊，黑龍江 大慶 163000）

PLC控制系統作為一項新型化的技術手段，普遍具有采集模板控制和整個過程控制的優勢，擁有較強的使用性能，無論是數據收集，還是檢測工作都需通過采集模板控制來完成，進而展開多方面的技術處理工作。將該方法應用到油田生產中也較為常見，不僅能加快生產的工作效率，還能有效維護油田開采過程的安全性，推動我國油田行業愈發朝著長期穩定發展的方向前進。

1 PLC控制系統的適用范圍

基于油田開采的角度來說，將PLC控制系統應用其中具體可分為以下應用范圍。

（1）邏輯控制。利用PLC控制器實現觸電和電路串并聯，借此展開邏輯運算，徹底取代以往傳統繼電器設備擁有的順序控制和定時控制功能。

（2）運動控制。PLC控制器通過專業運動模塊對相關工作發出指令，進而可將順序控制和運動控制結合起來，廣泛應用于多個機械設備中。

（3）過程控制。在使用PLC控制器時，需準確掌握溫度、流量及壓力變化的情況，借助I/O模塊進行模擬試驗，確保最終結果真實準確，當前PLC控制器該項功能主要適用于電力、輕工及化工等眾多領域。

（4）數據處理。利用PLC控制器可有效完成數據的采集工作，這是在于PLC控制器具備良好的數據運輸和數字運算的使用功能，一般適用于較大型控制系統結構中。根據調查了解到，最早的8位和16位系統尚且不具備操作系統，直至等到32位系統操作系統已明確且愈發呈現出復雜化狀態，引發了投資成本不足、系統升級難度較大等一系列問題，在此情況下產生的嵌入式操作系統，又可被定義為以計算機技術應用為核心，對使用功能、投資成本及穩定可靠性均提出嚴格標準的一種系統，具有多元化發展目標，并且還具有針對性較強的優勢，可滿足油田生產的實時性需求。

總體來說，嵌入式PLC不僅具備硬件軟件功能設計的靈活性，還能更好貼近機電設備的使用需求，促使PLC在自動化系統領域內得到更加廣泛的應用。

2 PLC控制系統的優勢

根據實踐探索發現，PLC控制系統普遍具有以下應用優勢。

（1）成本較低、功能較強。1臺PLC控制系統往往是由上千個編程元件所構成，進而具備良好的控制功能，還可將其與互聯網連接起來實施分散控制，最突出的是PLC控制系統與普通型號的繼電器相比，成本價格較低，可實現節約成本的目的。

（2）操作方法簡單便捷。當前PLC控制系統最常見的編程即為語句表或是梯形圖，使用上述編程手段的優勢便是簡單便捷，并且具有較強規律性，對專業能力和理論知識的要求不是很高。同時PLC控制系統的調試過程也非常容易，可在實驗室環境下有序操作完成，便于工作人員準確觀察大奧二極管發出的信號，對于可能出現的問題及時調整改進，對于實現整個過程的安全穩定有著極大的幫助作用。

（3）適用范圍較廣泛。根據相關調查顯示可知，目前PLC控制系統中的所有指標均已達到了標準狀態，用戶可根據自身的實際需求自主選擇，進而再借助不同的系統配置來滿足需求。

（4）安全與可靠性較強。某種程度上，PLC控制系統還具備較強的抗干擾性能，具體可分為硬件和軟件兩種類型，但總體來說硬件的出現頻率較低，反而是繼電器等軟件取得了廣泛應用，進而可有效解決因接觸不良導致的各種安全故障隱患。

3 PLC控制系統在油田生產中的應用分析

3.1 PLC控制系統在油田計量中的應用

對于石油企業來說，做好油田計量站的自動化監控和計量工作，不但能提高整個油田系統的自動化水平，還能大大增強原油計量的準確性和生產工作效率。當前可將自動化計量系統詳細分為執行機構智能化改造和現場儀表等步驟，并且在此基礎上還需增設PLC控制站和中央工作室，借此實現對計量系統的有效控制。同時該系統還明確要求，整個計量過程都由程序控制實施完成，每口油井每天的計量次數不得低于3次。

詳細的計量流程如下：第一，由上文內容了解到，整個計量過程需由程序控制來完成，并且采油井需定期循環計量，在計量時間達到標準要求后可按照順序對每口油井展開計量，直至計量工作全部完成為止。第二，計量工作結束后，在獲得下一計量信號后方可對每口井再次實施計量，在此期間需要能準確判斷出當前油井的實際工作狀態，并在對該油井判斷時要跳過計量工作，對其他油井展開計量。除此之外，PLC控制系統在油田生產中還具有安全穩定性和操作簡單等優勢，可隨時掌握系統的實際運行情況，并將畫面真實反映到監控顯示上，便于用戶能夠隨時了解到實際狀況，并且該系統還具備良好可擴充性特點，以此為核心提出針對系統的實施方案，可為油田開采生產的順利進行奠定良好的基礎保障。

3.2 PLC控制系統在油田注水監控系統的應用

結合當前情況來看，可使用到的控制系統類型包括許多，并且使用的成功案例也是不少，如單片機系統、PLC控制系統及數據采集系統等。其中從PLC控制系統著手，借助繼電器軟件可達到過程控制的目的，促使控制系統的操作應用更加簡單便捷，進而有效提高PLC控制系統的安全穩定性能。在進行油田注水裝置系統設計工作時，為確保各項信息數據準確運送到PLC控制系統結構內部，工作人員一定要對投入藥液的精準性嚴加把控，進一步提升藥罐的自動化水平，促使油田生產的工作效率能夠不斷提高。

3.3 PLC控制系統在石油開采中的應用

基于社會進程不斷推進的背景下，石油鉆桿焊接修復技術和焊后熱處理技術水平的提高，可謂是當前我國石油行業開采工作中亟待解決的首要問題，要求PLC控制系統能夠實時準確反映出熱處理流程及期間產生的相關參數信息，做好整個熱處理過程的跟蹤檢查工作，將自動維持感應熱控制在規范的溫度范圍內。一旦PLC控制系統運行過程中出現任何異常情況，系統保護裝置或是信號報警裝置需立即發出警示，避免產生難以估計的后果隱患，及時做好安全事故處理工作，有效確保油田開采的安全性。除此之外，PLC控制系統變頻節能和觸摸屏應用也尤為重要，便于幫助控制者直接明確觸摸屏中的目標值，借助PLC控制系統將其與實際值進行對比分析，進而向變頻節能系統直接發出命令性指示，根據變頻器輸出頻率的快慢，可準確監控變頻器內部眾多參數的使用情況，一旦發現問題，便立即啟動報警裝置，避免對油田生產效率的提高產生不利影響。

3.4 PLC控制系統在油田污水處理中的應用

油田開采過程中，無論是壓裂、酸化，還是鉆井等環節均容易產生工業廢水。在此情況下，為實現油田污水處理的最佳成效，就必須積極使用PLC控制系統，因其具備易操作性的優勢，所以往往多種程序可同時進行，其中以電氣原理圖和梯形圖的使用頻率最高，這是在于其理解較為容易。同時PLC控制系統還具有自我診斷功能，便于降低維修人員對維修技能的要求水平，一旦出現系統運行故障隱患，便可直接采取硬件軟件診斷方法，準確找出系統的故障位置。例如：現階段相關企業人員針對工業廢水固定式處理系統和成套移動式自控廢水處理裝置展開了大力研究，可達到石油開采廢水的高效處理和可回收利用等目的，并且通過油田的不斷推廣，油田廢水的處理能更好滿足科學要求，降低油田廢水的出現幾率，對油田的生態環境起到有效保護的效果。

4 結語

綜上所述，PLC控制系統主要是以循環掃描的形式展開工作，普遍具有程序簡單便捷等特點，極大節省了PLC實際的應用空間，再加上良好的兼容性和拓展性，能為日后實施相關工作提供便利性幫助，同時也能為油田生產平臺的建設創造良好條件。另外PLC控制系統還具有使用性能穩定、自動化水平較高及安全可靠等優勢，不僅能大大提高石油企業的工作效率，還能增強PLC控制系統自身的安全性能，促使油田生產工作能夠更加順利高效實施。