PLC系統在某轉油站投產中的應用與調試分析

孫凱

（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）

自上世紀60年代以來，計算機以及可編程控制技術開始在國外的多個油田的轉油站控制系統中得到了大量的推廣應用，對保證轉油站控制系統的穩定性起到了重要的作用，體現出較好的控制性能，可以應用在油田生產的多個領域。我國從90年代左右開始應用PLC控制技術，最近一些年來，PLC的應用得到了較快的發展，采用PLC控制器中具備的PID閉環控制功能，可以對轉油站的運行壓力、液位、溫度以及流量等參數進行監控，提高了轉油站的生產效率，極大提高了轉油站的自動化水平。轉油站的PLC控制系統的設計，應該按照中心控制室的要求來進行，可以把轉油站所有設備的運行參數集中傳輸至主控制室內的PLC控制系統中進行處理，而且PLC控制系統應該預留一些控制端口，可以在將來對轉油站外部的各種設施的信息，轉輸至主控制室內進行監控。

1 轉油站PLC控制系統的硬件設計

應該結合轉油站的生產實際情況，PLC控制系統的硬件設計采用1個主工作站以及2個過程控制單元構成，現場過程控制單元，利用傳感器采集轉油站各設備的運行信息 ，把傳感器采集到信號發送到控制單元內進行處理、分析，并把運行信息實時發送給主工作站，主工作站應該采用工控機作為人機互動的界面，對轉油站生產過程中的各運行數據進行監控，并可以在界面內對控制工藝參數進行修改，可生成生產運行數據庫并保存在儲存器內，也可以調用歷史數據，并通過打印機輸出各類報表，從而對轉油站的處理流程進行監視與控制。

2 某轉油站投產的概況

圖1 PLC自動控制系統硬件框圖

該投產轉油站屬于異地新建的工程項目。為了避免占用過多的土地資源，新建轉油站與原有的轉油站在土地利用上會有部分區域產生重疊，各種設備的試運行中，新建站點投產的影響因素主要在于，新設備安裝時會與原有設備產生干涉，而且要求老站不可以停止運行，新站建設時不應該拆除原有的PLC控制柜，所以，在新轉油站投產的早期，應該利用手動方式，對各類生產設備進行控制，運行參數采用本地儀表進行監視，把原有的PLC控制系統逐步過渡到新建轉油站采用的控制方式上來，在對控制系統進行調試時，要考慮的影響因素有很多，必須要制定出較為詳盡的轉油站投產方案。

3 轉油站的試運行

3.1 試運行前的準備工作

制定出轉油站試運行的操作流程，并畫出試運行的流程圖，并對試運行所需要的各種管道閥門以及保護設施做出必要的說明，試運行所必需的能源、潤滑油、工具已經配備齊全，試運行方案已經得到相關管理部門的批準，配備的試運人員已經到位，操作人員應該清楚了解各種設備的性能和構造，熟悉試運行方案，并已經掌握好試運行的操作規程，應該滿足消防設施配置的要求，消防通道保持暢通。

3.2 轉油站試運行的循環控制流程

圖2 試運行流程圖

對于集油系統的控制方面，首先，從轉油站外部輸送過來的油液，通過站內部的來油控制閥組進入到站內，再進入到四合一加油爐內進行處理，然后油液會通過外輸油泵進行打壓，再經過流量計對油液進行計量，之后再對油液進行外部輸送。

而對于摻水系統的控制方面，把來自轉油站外部的油液，通過站內部的來油控制閥組進入到2號四合一加油爐，再經過1號加熱爐體，把處理后的油液通過摻水泵加壓后，輸送至計量裝置，通過轉油站外的控制閥組進入到注水井內。

對于天然氣循環控制流程方面，在四合一爐體內進行處理之后，通過天然氣除油裝置后，再進入到干燥處理設備，對天然氣的壓力進行調節后進入到計量裝置，再進入到四合一加熱爐。

轉油站內的采暖供熱系統的試運行循環流程方面，供暖熱水通過站內的回水閥組進入到二合一加熱爐內，再經過采暖泵進行加壓后，提高熱水的流速，通過熱水控制閥組到達用戶室內，再通過回水閥組流回站內。

3.3 PLC控制系統的調試

在轉油站試運行之前，所有的機電設備安裝完成之后，全部的控制電纜和動力電纜連接完成以后，PLC控制系統便可以進行與設備之間的聯合調試程序，查看控制系統是否運行正常。在具體的聯合試運行過程中，為了核對傳輸數據的準確性，應該配備有就地的運行參數顯示裝置，比如在安裝壓力變送器的位置，再安裝1套直讀式壓力表。在轉油站現場，對控制系統進行調試的主要目的是實現針對舊站的控制系統的手動控制，逐步把手動改變為新站的自動控制方式，完成新舊控制系統的過渡，可以把其劃分為如下程序。

（1）把變送器進行復位操作并進行安裝。

（2）對接線情況進行檢查，核對好線號以及連接的部件，必須要每個點位都進行檢查，保證接線的正確性。

（3）檢查PLC的模擬量輸入以及輸出情況，看模塊是否進行正常的運行。

（4）對手動控制和自動控制的邏輯性進行檢查，檢查手動控制輸出點位能否正常工作，對應的輸入輸出執行機構能否動作，手動控制方式是否有效。

（5）對指示燈進行測試，查看能否正常顯示，內部的燈泡是否損壞，顯示的邏輯關系是否滿足設計要求，為下一步的調試提供便利。

（6）以半自動工作方式進行調試時，應該有步驟地進行，逐步實現整個控制流程，當檢查中發現有的步驟出現問題時，應該停止調試，在故障處理完畢后再重新進行。

（7）完成半自動控制方式調試以后，便進入到自動控制方式，應該持續進行多個工作控制循環流程，保證控制系統可以準確地進行控制。

（8）對模擬量數據、運行參數進行調試，是控制系統試運行首要解決的問題。當模擬量可以正常的輸入輸出之后，方可以進行控制方面的測試，對模擬量進行調試主要是為了選定較為合理的控制參數。

4 轉油站試運行時，PLC控制系統易出現的問題和解決措施

4.1 控制系統調試結束后報警器誤報警

通過檢查控制系統可以發現，報警的條件設置沒有達到轉油站的設計要求，常會引起容器內的液位出現誤報警，重新設置后，故障可排除。

4.2 原有液位顯示裝置與PLC采集到的數值產生偏差

通過檢查時發現，由于浮球液位計長時間處在液體中產生水垢，從而引起動作機構發生卡滯的現象，所以造成直讀液位與PLC采集到的數值達不到一致。

4.3 控制系統對于原有的采暖爐控制失效，爐體溫度達到不要求

經過故障排查時發現，爐體內的溫度探頭被損壞，從而無法實現自動控制，更換新元件后恢復正常。

5 結語

由于在異地新建轉油站會存在著新舊控制系統之間切換的問題，增加了PLC控制系統調試的難度。應該結合轉油站的實際情況，制定出科學合理的調試方案，按照規定的流程進行試運行和調試，可以達到理想的效果。