監控組態軟件在吳一聯實行數字化改造中的應用

王 勇， 王 衛

（1.長慶油田公司第三采油廠新寨作業區，陜西 延安 717600；2.中國石油克拉瑪依石化公司，新疆 克拉瑪依 834003）

吳一聯合站于2006年11月16日投產，初期總體設計規模為50萬噸/年，隨著生產規模的不斷擴大，聯合站進行了兩次擴建改造，目前年處理能力超過100萬噸/年。吳一聯合站是新寨作業區420區塊的油氣集輸及水處理系統的中心樞紐，也是實行數字化改造的首個試點的老站，傳統的生產模式已經不能及時反映站內生產動態，為了全面提高站內生產效率以及站內自動化水平，吳一聯實行了全站數字化改造。本文主要介紹監控組態軟件在這次改造中的應用，通過力控組態軟件實現了生產過程組態監控、數據顯示、數據記錄、報警顯示等功能，對于一線生產有著重要的指導意義[1]。

1 吳一聯合站系統構成及主要工藝流程

吳一聯合站是一個大型的原油集輸及水處理中心，其中包括油調度系統、水調度系統、集輸與加熱系統、注水與消防、功圖分析等部分，以下主要對集輸與加熱及注水系統的工藝流程做簡要介紹。

如圖1，對于站內集輸與加熱系統中，在這次數字化改造中利用組態軟件及數字化儀表將所要監控的壓力、溫度、流量、液位、油水界面等參數傳輸到中控室進行遠程監控。

如圖2，在水處理系統中，主要對注水泵、配水間、清水過濾系統、清水罐液位、污水罐液位，消防系統等進行數據采集，狀態監控，同時對清水過濾器可進行遠程操作，提高了全站的自動化水平。

圖1 集輸與加熱系統工藝流程圖Fig.1 Gathering and the heating system of process flowsheet

圖2 注水系統工藝流程圖Fig.2 Injection system of process flowsheet

2 吳一聯站控系統組成

聯合站內在中控室設置一套智能視頻監控系統，包括視頻攝像機、智能視頻服務器和視頻智能視頻處理軟件組成，在中控室進行大屏幕顯示。現場安裝5臺視頻攝像機，實時視頻監控、電子警戒、特殊區域保護等功能，通過使用該系統，現場完全可以實現無人職守功能[2]。

2.1 數據采集及控制

數據采集點覆蓋了站內全部生產流程、生產過程中需要監測的數據以及安全生產需要監測的數據，將采集來的數據傳輸至總控室，可實現站內部分生產過程的遠程控制[3]，例如對PE燒結管式過濾器實現了中控室對現場的遠程沖洗及反沖洗功能。

2.2 環境監測

對站內可燃氣體、設備浸水等安裝了檢測設備，提高了安全生產的可靠性。

2.3 數據傳輸方式

信號電纜就近接入工業以太網，縮短模擬信號傳送距離，減少干擾，結構靈活，可方便變更和配置，同時短距離的信號線纜，減小了維護及更換的工作強度[4]。

2.4 視頻監控

對站內設置5個視頻監控點，監視環境和設備工作狀態，減少了人工巡查的次數。

3 組態軟件的設計與應用

3.1 組態軟件介紹

組態軟件是數據采集與過程控制的專用軟件，是在自動化控制監控層的軟件平臺和開發環境[5]。本文在介紹聯合站集輸與水處理系統中利用北京三維力控組態軟件提供友好而又功能強大的人機界面，使得該系統能夠更好的發揮作用。

3.2 人機界面監控主窗口

人機界面窗口設計是首先根據系統的構成及其工藝流程要求確定系統需要實時監控的對象，然后結合3Dmax等圖形處理軟件將組態畫面設計成三維動態畫面，從該人機界面窗口可對罐位、加熱爐溫度、三相分離器壓力、溫度、外輸泵流量壓力、注水泵壓力、流量等進行實時監控[6]，圖3為本站集輸與加熱系統組態畫面圖，圖4為本站注水系統組態畫面圖。

圖3 集輸與加熱系統組態畫面圖Fig.3 Gathering and the heating system configuration diagtam

圖4 注水系統組態畫面圖Fig.4 Injection system configuration diagtam

3.3 實時數據庫

按照系統中各個數據對象的特征確定不同數據類型，并建立實時數據庫，并結合系統的要求定義各個的數據對象。

3.4 數據界限監測及報警功能

通過對站內灌區可燃氣體、各點壓力、溫度等實時監控，確定提示報警信號的區域、類型等，并具有歷史查詢、打印等功能，以備查看，如圖5為站內可燃氣體報警平面圖。

圖5 站內可燃氣體報警平面圖Fig.5 Instation combustible gas alarm plan

3.5 歷史數據回放

在系統運行中需要記錄的數據，如站內加熱系統溫度、各站點來油流量曲線、罐位、各點壓力等。本系除可顯示實時數據和實時曲線，還可顯示歷史數據和歷史曲線，圖6為站內壓力歷史曲線圖。

圖6 站內壓力歷史曲線圖Fig.6 Instation pressure history graph

3.6 報表生成

在此組態畫面中，將Excel與實時數據庫進行有機地結合、無縫地連接，實現報表組態、其中包括報表自動生成的功能，并具有打印功能。

4 結束語

本文運用監控組態軟件對老站進行了數字化改造，可對站內系統進行實時監控，畫面直觀動態顯示，準確實時顯示各運行狀況，大大提高了系統監控能力，同時提高了站內自動化水平，縮短了與新建站之間的距離，達到了此次數字化改造的目的，發揮了吳一聯在420區塊指揮生產調控中心的作用。

[1]趙云豐，劉萬軍.組態軟件在油田生產監控管理信息系統中的應用[J].微計算機信息，2005，10（1）：16-18.

ZHAO Yun-feng，LIU Wan-jun.Conrigurable softwareinthe application of the management information system of prodection monitoring of oilfiele[J].Control and Automation Publication Group，2005，10（1）：16-18.

[2]黃綠格.GPRSDTU與組態軟件在油田遠程監控系統中的應用[J].儀器儀表用戶，2007（3）：59-60.

HUANG Lv-ge.GPRSDTU and configuration software in remote monitoring and control system for sewage treatment[J].Electronic Instrumentation Customer，2007（3）：59-60.

[3]張 軍.世紀星監控組態軟件的應用與設計[J].微計算機信息，2000（2）:61-63.

ZHANG Jun.Application and design ofcentury star configuration software[J].Microcomputer Information，2000（2）:61-63.

[4]肖劍.力控組態軟件在工業現場監控系統中的應用[J].軟件，2012（5）:99-100.

XIAO Jian.Force control configuration software in industrial control system[J].Software，2012（5）:99-100.

[5]曹麗婷，田景文，黃桂林.PLC和組態軟件在污水處理遠傳監控系統中的應用[J].機床與液壓，2008（7）:203-208.

CAO Li-ting，TIAO Jing-wen，HUANG Gui-lin.Application of PLC and configuration software in remote monitoring and control system for sewage treatment[J].Machine Tool&Hydraulics，2008（7）:203-208.

[6]張蕊，萬熠，朱振杰.油田遠程智能注入系統的開發[J].機電工程，2012（8）:974-977.

ZHANG Rui，WAN Yi，ZHU Zhen-jie.Developmentof remote and intelligent injection system used in oil field[J].Mechanical ＆ Electrical Engineering Magazine，2012 （8）:974-977.