PLC在油田自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用研究

袁廣宇

（大慶油田第五采油廠，黑龍江 大慶 163513）

新時(shí)期，我國對(duì)于油田資源的需要不斷擴(kuò)大，這使得該領(lǐng)域?qū)τ谟吞锷a(chǎn)工作的重視不斷提高。目前，油田生產(chǎn)工作開始趨向于自動(dòng)化控制方向快速發(fā)展，同時(shí)由于PLC屬于比較先進(jìn)高效的控制系統(tǒng)，所以在油田開發(fā)中的利用率較高。從實(shí)際情況來看，我國已經(jīng)可以利用PLC完成對(duì)信息數(shù)據(jù)的自動(dòng)化處理，并且可以完成對(duì)整個(gè)油田生產(chǎn)過程的科學(xué)掌控，這使得油田企業(yè)的效益得到了極大的提升。

1 PLC的優(yōu)點(diǎn)分析

1.1 性價(jià)比較高

與傳統(tǒng)繼電器進(jìn)行對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，PLC的造價(jià)成本較為低廉，同時(shí)PLC可以控制一些數(shù)量多且十分復(fù)雜的系統(tǒng)。另外，利用PLC還能夠通過網(wǎng)絡(luò)完成集中管理，這對(duì)于其他一些控制系統(tǒng)而言，其綜合性價(jià)比較高。

1.2 易于操作和掌控

綜合來看，PLC控制系統(tǒng)比較容易學(xué)習(xí)，所以PLC系統(tǒng)具有多種不同類型的編程語言，同時(shí)還有一些清晰交單的邏輯類型圖，這對(duì)于學(xué)習(xí)人員的要求較低，即便計(jì)算機(jī)編程水平較低，也能夠在短時(shí)間內(nèi)掌握PLC的具體編程。從某種意義上而言，PLC的開發(fā)周期較為短暫，而且其程序在應(yīng)用期間可以自行完成修改，使得系統(tǒng)調(diào)試時(shí)間不斷下降。

1.3 零配件的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)

從PLC的構(gòu)成上來看，其構(gòu)成涉及許多關(guān)聯(lián)性的零件，從當(dāng)前的實(shí)際情況來看，PLC的相關(guān)零件已實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，同時(shí)面對(duì)環(huán)境發(fā)生的變化也可以有效地應(yīng)對(duì)。除此之外，PLC系統(tǒng)還能夠結(jié)合客戶的具體要求完成配置，使得用戶能夠根據(jù)編寫程序，對(duì)控制程序進(jìn)行調(diào)整和改變。另外，還能夠?qū)δ芨鳟惖南到y(tǒng)實(shí)現(xiàn)有效控制，所以PLC的應(yīng)用性十分優(yōu)良。

1.4 穩(wěn)健性、可靠性

通常會(huì)將PLC劃分為硬件、軟件兩個(gè)不同的部分，在設(shè)計(jì)該系統(tǒng)時(shí)會(huì)利用部分軟件替代繼電器，從而減少因?yàn)槔^電器產(chǎn)生的接觸不良等一系列問題的出現(xiàn)。另外，PLC系統(tǒng)還增設(shè)了許多抗干擾技術(shù)，這使得該系統(tǒng)在強(qiáng)磁場中也可以保持良好的平穩(wěn)性。

1.5 維修方便

PLC本身具有診斷功能，如果系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題，則工作人員能夠結(jié)合PLC系統(tǒng)的終端編程器顯示出的故障信息來進(jìn)行科學(xué)合理的分析和判斷，從而在短時(shí)間內(nèi)確定故障產(chǎn)生的原因，通過更換模塊來對(duì)故障進(jìn)行處理。除此之外，該系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上也非常優(yōu)越，因此，PLC具有較強(qiáng)的平穩(wěn)性，工作人員在進(jìn)行維護(hù)時(shí)會(huì)節(jié)約一定的時(shí)間，提高工作效率。

2 PLC的應(yīng)用范圍分析

2.1 邏輯、運(yùn)動(dòng)、過程控制

因?yàn)镻LC控制系統(tǒng)進(jìn)行了電路串聯(lián)、并聯(lián)等，所以能夠完成是十分繁雜、難度較高的邏輯、定時(shí)、順序控制，同時(shí)在許多家電領(lǐng)域中，PLC系統(tǒng)的邏輯控制功能得到了較大范圍的運(yùn)用。除此之外，PLC系統(tǒng)還實(shí)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)、順序控制的有機(jī)結(jié)合，該技術(shù)一般多運(yùn)用于裝配機(jī)械、電梯等不同的領(lǐng)域當(dāng)中。除了上述內(nèi)容，PLC系統(tǒng)還能夠有效的掌控流量、溫度、壓力等，因此，該技術(shù)一般在電力、建材等領(lǐng)域得到了有效的推廣和運(yùn)用。

2.2 數(shù)據(jù)處理、網(wǎng)絡(luò)控制

從功能上來看，PLC系統(tǒng)的功能性很強(qiáng)，具備數(shù)學(xué)運(yùn)算、傳輸?shù)纫幌盗泄δ?，并且可以完成?shù)據(jù)的收集、分析和有效的處理。這部分功能能夠有效地應(yīng)用于控制系統(tǒng)中，包括食品、柔性制造系統(tǒng)等不同的領(lǐng)域。另外，PLC還能夠與其他PLC控制器等進(jìn)行信息共享，同時(shí)還能夠進(jìn)行集中性的管理以及分散性的控制。

3 PLC在油田自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用

3.1 石油計(jì)量控制系統(tǒng)中的具體應(yīng)用

對(duì)于油田企業(yè)來說，在其日常生產(chǎn)工作當(dāng)中，必須要對(duì)油、氣、水、電等信息數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的測量，利用PLC可以對(duì)整個(gè)測量過程進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)測。在傳統(tǒng)時(shí)期，監(jiān)測主要為人工操作，但是由于人為因素會(huì)對(duì)計(jì)量的準(zhǔn)確度造成一定的影響，使得油田生產(chǎn)效率無法提高，而利用PLC可以完成自動(dòng)化控制計(jì)量，這樣就能夠確保計(jì)量數(shù)值的真實(shí)有效度。在此期間，石油計(jì)量控制系統(tǒng)還可以利用循環(huán)操作方式實(shí)現(xiàn)對(duì)不同油井信息數(shù)據(jù)的測量，并利用相關(guān)控制系統(tǒng)來了解油井的實(shí)際工作狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)油井出現(xiàn)工作停止等問題，則石油計(jì)量控制系統(tǒng)就會(huì)跳過，然后計(jì)量下一油井是否出現(xiàn)異常，其操作程序十分簡單，而且還能夠提高計(jì)量控制的整體效率及油井監(jiān)測的合理性和有效性，使得測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確程度提高，確保油田生產(chǎn)質(zhì)量達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 油田注水監(jiān)控系統(tǒng)中的具體應(yīng)用

PLC在油田注水監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中，可以安裝軟繼電器來保障油田注水監(jiān)控系統(tǒng)的合理監(jiān)管。在生產(chǎn)油田在期間，科學(xué)合理的應(yīng)用PLC，就可以使油田注水系統(tǒng)了解相關(guān)信息數(shù)據(jù)，同時(shí)在短時(shí)間內(nèi)將得到的信息進(jìn)行傳輸直接到達(dá)控制中心，這樣就可以更好地了解注水情況，對(duì)注入壓力進(jìn)行科學(xué)掌控，完成對(duì)壓力的自動(dòng)化控制，同時(shí)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況實(shí)現(xiàn)對(duì)注入壓力的精準(zhǔn)掌控，保障系統(tǒng)各項(xiàng)工作的科學(xué)合理。另外，系統(tǒng)也可以應(yīng)用油田注水保護(hù)電機(jī)功能，例如低油、低水聯(lián)鎖保護(hù)等。從中也可以發(fā)現(xiàn)，通過PLC技術(shù)可以使油田注水監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自身的操作優(yōu)勢，促進(jìn)油田注水效率的進(jìn)一步提高。

3.3 油田污水控制系統(tǒng)中的具體應(yīng)用

在實(shí)際進(jìn)行油田生產(chǎn)、開采的過程中，為了使注水水質(zhì)達(dá)到具體要求，一般會(huì)對(duì)采出液進(jìn)行分離、沉降、多級(jí)過濾等妥善的處理，否則會(huì)對(duì)油田地層造成較大的負(fù)面影響，降低采收率，使得油田企業(yè)無法獲得良好的生產(chǎn)效益。在這種情況下，要充分應(yīng)用PLC技術(shù)?？茖W(xué)編制相關(guān)程序，可以實(shí)時(shí)掌控污水處理設(shè)備的實(shí)際操作情況，同時(shí)還能夠利用自動(dòng)化檢測來完成具體操作，如果污水處理設(shè)備出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，則可以在短時(shí)間內(nèi)了解出現(xiàn)故障的具體位置，并且將其傳輸至控制中心，這樣維修人員就可以利用控制中心中顯示出的故障問題立即完成對(duì)故障的處理，保障污水處理工作的順利落實(shí)，并且利用PLC技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)油田開發(fā)產(chǎn)生污水的合理處理，以便于提高注水水質(zhì)。

3.4 油田原油輸送控制系統(tǒng)的具體應(yīng)用

在后期進(jìn)行油田原油的輸送過程中，為了確保輸送過程距離符合相關(guān)要求，油田企業(yè)一般會(huì)通過加溫輸送等完成運(yùn)輸工作，確保全部輸送工作的安全可靠。在此過程中，還需要結(jié)合具體距離設(shè)置相應(yīng)的工作站，以便于有效地完成對(duì)原油的加溫處理，這樣就可以保證原油在進(jìn)行輸送時(shí)可以保持在較好的流動(dòng)狀態(tài)。因此，在進(jìn)行原油加熱時(shí)應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)加熱溫度的掌控。在這種情況下，需要利用PLC控制系統(tǒng)來完成對(duì)原油輸送溫度的管控和監(jiān)測。一般情況下，在進(jìn)行加熱原油期間會(huì)對(duì)燃燒環(huán)境、燃燒物質(zhì)之間通過對(duì)比進(jìn)行科學(xué)控制，從而保障溫度處于恒定狀態(tài)下，利用PLC可以對(duì)全過程進(jìn)行監(jiān)測，利用收集到的信息數(shù)據(jù)，將其在短時(shí)間內(nèi)輸送至控制中心，這樣就可以了解原油輸送加熱溫度的具體情況，如果在燃燒期間發(fā)生問題，則PLC可以馬上報(bào)警，當(dāng)加熱溫度超過規(guī)定的安全值時(shí)，機(jī)器設(shè)備也會(huì)馬上停止操作，以便于確保原油輸送工作的安全。

4 結(jié)語

綜上所述，對(duì)于油田自動(dòng)控制系統(tǒng)而言，PLC在其中發(fā)揮著非常關(guān)鍵的作用，其能夠充分利用自身優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)對(duì)油田生產(chǎn)的自動(dòng)化監(jiān)測，從而更好地提升計(jì)量數(shù)值的精準(zhǔn)性，安裝軟繼電器后可以保障對(duì)油田注水監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行有效的監(jiān)管，以便于了解和掌握油田注水的實(shí)際情況，利用編制的相關(guān)程序，可以對(duì)污水處理設(shè)備的具體情況進(jìn)行實(shí)時(shí)掌控，保證污水處理工作的總體水平得到進(jìn)一步的提升。另外，利用PLC控制系統(tǒng)還可以對(duì)原油的輸送溫度進(jìn)行良好的監(jiān)測和掌控，利用PLC可以完成對(duì)全部過程的科學(xué)監(jiān)測，使得油田企業(yè)可以獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益，并促使企業(yè)向著良性方向不斷發(fā)展。