淺談電氣自動(dòng)化在油田企業(yè)中的運(yùn)用

遼河石油勘探局石油化工總廠 張立民

一、電氣自動(dòng)化在油田企業(yè)中的運(yùn)用

油田企業(yè)是我國(guó)企業(yè)發(fā)展的核心力量，對(duì)于我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著極為重要的促進(jìn)作用，企業(yè)的生產(chǎn)、管理、技術(shù)等方面的發(fā)展都走在其他企業(yè)發(fā)展的前列。電氣自動(dòng)化在油田企業(yè)中的運(yùn)用，在很大程度上代表了我國(guó)在自動(dòng)化技術(shù)方面的發(fā)展成效，具有重要的研究意義。

1.油田自動(dòng)化領(lǐng)域得到普及

(1)平臺(tái)的開放式發(fā)展

隨著電氣自動(dòng)化在油田企業(yè)中的應(yīng)用，自動(dòng)化領(lǐng)域得到了普及，統(tǒng)一開放的平臺(tái)對(duì)于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和使用發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。IEC61131是一個(gè)國(guó)際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，由于其程序管理方便、使用效率較高、可以極大縮短編程的周期，得到了廣泛的應(yīng)用。此外，IEC61131不僅規(guī)定了語(yǔ)法和語(yǔ)義，而且還使產(chǎn)品的編程接口實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，成為了電氣化系統(tǒng)合格的關(guān)鍵影響因素之一從而使得不同程序之間的通訊問(wèn)題也可以得到及時(shí)、有效的解決。由此可見，IEC61131標(biāo)準(zhǔn)使得A編程接口標(biāo)準(zhǔn)化的接口將會(huì)成為電氣自動(dòng)化未來(lái)發(fā)展的主要趨勢(shì)。

(2)Windows成為實(shí)際上的工業(yè)控制標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)

隨著計(jì)算機(jī)在各個(gè)行業(yè)的廣泛應(yīng)用，Windows由于其自身操作系統(tǒng)平臺(tái)使用容易、簡(jiǎn)單、便于維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，正發(fā)展成為實(shí)際上的工業(yè)控制標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)。靈活、易于集成是PC控制系統(tǒng)中的兩大優(yōu)點(diǎn)，隨著自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，這兩大優(yōu)點(diǎn)被充分的應(yīng)用到了各行各業(yè)的發(fā)展中，并極大的促進(jìn)了各行各業(yè)的發(fā)展。

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，PC控制系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)同時(shí)在商業(yè)和企業(yè)管理中得到了廣泛的應(yīng)用，此外，先進(jìn)的人機(jī)界面技術(shù)也在油田自動(dòng)化領(lǐng)域得到了普及，隨著各種網(wǎng)絡(luò)科學(xué)技術(shù)在油田企業(yè)發(fā)展過(guò)程中的應(yīng)用，Windows已經(jīng)成為了重要的工業(yè)信息控制的標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)。

(3)信息技術(shù)對(duì)電氣自動(dòng)化的滲透

信息化技術(shù)對(duì)電氣自動(dòng)化的滲透主要來(lái)自于兩個(gè)方面，一方面是從管理層上的縱向滲透，油田企業(yè)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)要對(duì)其當(dāng)前生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)存取，油田企業(yè)的管理層可以通過(guò)利用標(biāo)準(zhǔn)化的瀏覽器存取企業(yè)的人事、財(cái)務(wù)的數(shù)據(jù)信息管理，同時(shí)還可以對(duì)當(dāng)前的生產(chǎn)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)畫面進(jìn)行有效的監(jiān)督和控制，從而達(dá)到在第一時(shí)間內(nèi)了解企業(yè)最全面、最準(zhǔn)確的生產(chǎn)信息，以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的動(dòng)態(tài)控制，保證企業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。

另一個(gè)方面是信息技術(shù)向電氣自動(dòng)化設(shè)備、系統(tǒng)的橫向擴(kuò)展，隨著微電子和微處理器技術(shù)的廣泛應(yīng)用，原本定義明確的設(shè)備之間的界限變得模糊起來(lái)，相對(duì)應(yīng)的軟件結(jié)構(gòu)、組態(tài)環(huán)境、通訊能力變得重要起來(lái)，其包含的范圍也越來(lái)越寬泛，不僅有傳感器和執(zhí)行器，同時(shí)還包含有控制器和儀表等先進(jìn)的科學(xué)儀器。

(4)Internet技術(shù)和多媒體技術(shù)在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用

Windows成為電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)，而在電氣自動(dòng)化的領(lǐng)域，基于PC控制系統(tǒng)的人機(jī)界面已經(jīng)發(fā)展為主流，PC控制系統(tǒng)中的兩大優(yōu)點(diǎn)也正在被越來(lái)越多的用戶采用，在此種情況下，采用Windows作為操作系統(tǒng)的平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)更容易的得到使用，同時(shí)還可以進(jìn)行有效的維護(hù)。

2.分布式控制的應(yīng)用

現(xiàn)場(chǎng)的總線主要是通過(guò)一根串行的電纜將位于中央控制室內(nèi)的監(jiān)控軟件、工業(yè)計(jì)算機(jī)、變頻器、馬達(dá)啟動(dòng)器、智能儀表等設(shè)備連接起來(lái)，同時(shí)還將這些現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中存儲(chǔ)的大量信息采集到中央控制器上來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)各種信息的集成和整理。

現(xiàn)場(chǎng)總線是一種串行的可以連接智能設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的雙向傳輸?shù)摹?shù)字式的分支機(jī)構(gòu)的通訊總線。分布式的控制也就意味著將PLC和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備等系統(tǒng)通過(guò)總線串聯(lián)起來(lái)，并將可以進(jìn)行輸入輸出的模塊轉(zhuǎn)換為現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)器和執(zhí)行器，以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的檢查和修復(fù)。

各個(gè)測(cè)控單元完成相應(yīng)機(jī)組的分散控制之后，則由監(jiān)控管理單元進(jìn)一步的對(duì)整個(gè)電站系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和管理，它的應(yīng)用將完成、抄表、報(bào)警、參數(shù)顯示、打印及相關(guān)的部分過(guò)程操作等功能。大型的系統(tǒng)管理工作一般都要由一臺(tái)或者是多臺(tái)計(jì)算機(jī)連接來(lái)共同完成，但是由于船舶電站的自動(dòng)化系統(tǒng)屬于小型的管理系統(tǒng)，因此在使用時(shí)僅采用一臺(tái)PC控制機(jī)作為監(jiān)控管理的計(jì)算機(jī)，這臺(tái)控制機(jī)同時(shí)還可以對(duì)全機(jī)艙實(shí)行集中的監(jiān)控管理。PC控制機(jī)在進(jìn)行監(jiān)控管理時(shí)，可以把過(guò)程參量的信息集中，然后將各臺(tái)機(jī)組的測(cè)控單元和采樣裝置的數(shù)據(jù)收集，通過(guò)簡(jiǎn)單的操作可以顯示過(guò)程量及各種控制流程，通過(guò)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控單元的操作和顯示功能，可以保證整個(gè)電站系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高效率的運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.現(xiàn)場(chǎng)總線和分布式控制系統(tǒng)應(yīng)用

(1)現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)

現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)屬于一種通信系統(tǒng)，可以有效的連接智能現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備以及自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字、雙向、多站的功能。如果將PLC的主板與中央控制室內(nèi)的計(jì)算機(jī)及現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備通過(guò)一根電纜連接起來(lái)，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備大量信息的收集，同時(shí)還可以通過(guò)電纜傳送到中央控制器上來(lái)，這種連接和收集信息的方式，可以極大地解決油田現(xiàn)場(chǎng)的控制器、智能化儀器儀表、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等設(shè)備之間的通信，解決現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備和高級(jí)的控制系統(tǒng)之間的信息傳遞的問(wèn)題，從而可以實(shí)現(xiàn)油田現(xiàn)場(chǎng)的信息收集及處理，更好的對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行控制與管理，提高現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。

(2)分布式控制系統(tǒng)

分布式的控制系統(tǒng)具有高可靠性、靈活、開放、協(xié)調(diào)、易于維護(hù)、控制功能齊全的特點(diǎn)，其主要的功能是獲取數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)直接的數(shù)字控制、監(jiān)控與管理、人機(jī)交互等，這些功能的實(shí)現(xiàn)可以極大的促進(jìn)分布式控制系統(tǒng)在油田企業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，并有效的提高其生產(chǎn)的效率。在分布式控制系統(tǒng)應(yīng)用中，將微處理機(jī)安裝在測(cè)量裝置與控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的附近，這樣可以將控制功能盡可能的分散，從而實(shí)現(xiàn)管理功能的相對(duì)集中。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其對(duì)于油田企業(yè)的發(fā)展也發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，現(xiàn)代化的社會(huì)已經(jīng)進(jìn)入了網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代，計(jì)算機(jī)技術(shù)和多媒體技術(shù)在自動(dòng)化領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，使得所用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)都實(shí)現(xiàn)了辦公自動(dòng)化，并使自動(dòng)化環(huán)境達(dá)到了控制級(jí)。

先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)還在不斷的更新?lián)Q代，市場(chǎng)的需求也不斷的驅(qū)動(dòng)著自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)平臺(tái)的融合與發(fā)展，在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域，多次的技術(shù)革命使得信息技術(shù)不僅滲透到了工業(yè)界的管理層中，同時(shí)還滲透到了自動(dòng)化的設(shè)備、機(jī)器和系統(tǒng)當(dāng)中，對(duì)于促進(jìn)自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展有著重要的意義。

二、對(duì)未來(lái)電氣自動(dòng)化在油田企業(yè)中運(yùn)用的展望

在當(dāng)前的發(fā)展情況下，計(jì)算機(jī)、軟件、信息技術(shù)是油田自動(dòng)化中所涉及的主要科學(xué)技術(shù)，而開放式、現(xiàn)代分布式的信息化則必將成為油田電氣自動(dòng)化發(fā)展的主要趨勢(shì)。

1.產(chǎn)品創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)控

要想實(shí)現(xiàn)自身競(jìng)爭(zhēng)力的提高，僅靠復(fù)制先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，油田企業(yè)在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)家的科技發(fā)展規(guī)劃中所提出的目標(biāo)任務(wù)，不斷的發(fā)揮在開放條件下的創(chuàng)新能力，將創(chuàng)新能力與引進(jìn)消化吸收融合，從而實(shí)現(xiàn)再創(chuàng)新，以進(jìn)一步提高自身產(chǎn)品的科技含量，研發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)及相關(guān)的產(chǎn)品，從而提高自身的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，更好的適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

此外，油田企業(yè)要加大自創(chuàng)新的發(fā)展力度，為自身的發(fā)展提供更多、更大的空間，以保證確立企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新中的主體地位，更好的完善企業(yè)現(xiàn)有的體制，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。通過(guò)油田企業(yè)的自主創(chuàng)新，可以實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)的統(tǒng)一化，對(duì)于企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)生產(chǎn)運(yùn)作實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的監(jiān)控，以更好的對(duì)企業(yè)的整個(gè)運(yùn)作流程進(jìn)行良好的控制，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)的順利運(yùn)行。

2.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)通用化，實(shí)現(xiàn)總線監(jiān)控

實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的通用化對(duì)于油田企業(yè)的發(fā)展來(lái)說(shuō)是非常重要的，整個(gè)企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行應(yīng)當(dāng)保證生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的控制設(shè)備、監(jiān)控系統(tǒng)、管理系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通訊暢通無(wú)阻，以保證數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。

企業(yè)的管理層可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控，在規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時(shí)，無(wú)論怎樣選擇連接線和連接系統(tǒng)，都必須保證從辦公自動(dòng)化環(huán)境到控制級(jí)，到元件級(jí)的整個(gè)系統(tǒng)范圍內(nèi)的通訊暢通無(wú)阻。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的各種連線實(shí)行總線監(jiān)控，不僅可以降低安裝費(fèi)用、提高可靠性、節(jié)省材料，還可以有效的降低成本，減少安裝維護(hù)的工作量，為電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行提供更多的方便。

3.通用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化和生產(chǎn)安全化

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在企業(yè)中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的網(wǎng)絡(luò)連接，可以有效的提高信息的處理能力。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是自動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的必要條件，可以保證企業(yè)的各個(gè)部門之間實(shí)現(xiàn)有效的數(shù)據(jù)通訊傳輸，從而更好的協(xié)調(diào)工作。通用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中貫穿網(wǎng)絡(luò)配置、通訊等功能，實(shí)現(xiàn)了電氣自動(dòng)化發(fā)展的快速進(jìn)行，同時(shí)也為其發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

通過(guò)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在油田企業(yè)中的應(yīng)用，促使企業(yè)積極的進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)，深化體制改革，加快形成完善的體制機(jī)制保障，同時(shí)也極大的促進(jìn)了油田企業(yè)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)化的形成。通用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使整個(gè)企業(yè)的發(fā)展都處在嚴(yán)密的監(jiān)控和管理當(dāng)中，這極大的提高了企業(yè)的市場(chǎng)化和生產(chǎn)安全化，同時(shí)也提高了企業(yè)自身的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展。

三、結(jié)束語(yǔ)

電氣自動(dòng)化在油田企業(yè)中的應(yīng)用，極大的促進(jìn)了油田企業(yè)的發(fā)展，提高油田企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，電氣自動(dòng)化在油田企業(yè)中的應(yīng)用必將更加廣泛，同時(shí)也將發(fā)揮更大的作用。

[1]揭福衢.淺論電氣自動(dòng)化在油田化工中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2010(24).

[2]苑鳳軍.油田配電自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].信息技術(shù)與信息化,2007(04).