西门子控制系统在油田联合站生产和管理中的应用(doc7).docVIP

西门子控制系统在油田联合站生产和管理中的应用　　　　葡三联合站是一个集输油、脱水、污水处理、注水等功能的大型联合站。担负大庆油田第七采油厂第三、四油矿原油脱水、成品油外输、脱后污水处理及清、污水回注，日处理液6000多立方米，外输油2300吨，污水处理及回注4000多立方米。工艺上要求从输油、脱水、原油外输到污水处理及回注全部采用密闭管理。　　葡三联合站主要分为：站级主控岗、输油岗、脱水岗、计量岗、注水岗及污水岗。　　外来转油站来液首先进入计量岗计量流量和含水，再由计量岗输向输油岗，然后由输油岗的油离水脱除器等工艺设备进行初步的油、水和天然气的分离，再将初步净化后的含水油输至脱水岗，在脱水岗的电脱水的作用下进一步油水分离，此时净化后油作为成品油再由输油岗输送至附近的油库。　　经过输油岗和脱水岗的工艺设备分离出来水输送至污水岗，进行污水处理，处理后的水再送至注油岗，由注水岗的高压注水电机将水回注到地下，以维持地下压力平衡。　　控制岗位设为：输油岗控制管理系统、脱水岗控制管理系统、注水岗控制管理系统、站级主控管理系统和厂级管理系统。　　输油岗控制管理系统、脱水岗控制管理系统、注水岗控制管理系统要求对本岗的工艺设备实现自动调节、实时监测、实时报警信息、在线监视修改参数、报表打印归档、记录受控信号的历史趋势曲线、泵的启停时间和运行时间等功能。　　站级主控管理系统负责将全站的生产数据，生产状态进行汇总，统一进行生产监控分析。并利用油田局域网将数据上传至厂级管理系统，进而实现全厂生产数据共享。　　 以往油田联合站各岗之间的控制均是独立的，由不同的厂家提供不同的控制设备实现单独控制，彼此之间没有任何联系，这样对生产的管理和设备的维护都造成很大不便。　　对此针对葡三联合站特点和工艺要求，我们制定如下自控系统方案：　　厂级管理岗、站级主控岗个设工程师站一台，选用SIMATIC WINCC 和WINCC Web Navigator。输油岗、脱水岗、注水岗各设一个操作员站和一套PLC控制器，上位选用SIMATIC WINCC，下位选用S7-300过程自动化控制系统。彼此之间通过PROFIBUS DP现场总线以1.5Mbit/s的速率进行数据通讯。　　SIMATIC S7 300过程自动化控制系统中央处理器将采集来的信号进行运算转换，处理成相应的温度、压力、流量、液位的信号，并对其进行判断比较，产生报警等逻辑运算功能。并对液位、界面、压力等信号进行PID反馈调节。PROFIBUS DP网络，将数据在整个DP网络中共享，从而实现全站的数据通讯。　　 　　葡三联合站 　　　　二、控制系统构成　　本控制系统主要由3套S7-300和5套上位机构成。　　输油岗：一台工控机（PIV2.0/256M/80G/CP5613），通过Profibus-DP监控本岗生产运行情况,一套2排机架的CPU314C-2PTP的PLC控制系统负责采集控制本岗的数据和设备。并通过CP342-5连接至DP网络。　　脱水岗：一台工控机（PIV2.0/256M/80G/CP5613），通过Profibus-DP监控本岗生产运行情况，CPU采用CPU314C-2PTP，并配有CP341通过RS485与计量岗第三方计量设备通讯。向上通过CP342-5连接至DP网络。　　注水岗：一台工控机（PIV2.0/256M/80G/CP5613），通过Profibus-DP监控本岗生产运行情况，CPU采用CPU314C-2PTP监控高压注水电机、调解注水罐的液位，并负责监控污水岗。向上通过CP342-5连接至DP网络。　　站级主控岗：一台工控机（PIV2.0/256M/80G/3COM网卡/CP5613），作为WINCC Web Navigator Server向厂级管理岗提供站内生产及运行情况,同时利用厂内Profibus-DP总线采集并监控各的运行情况。位于联合站管理办公楼。　　厂级管理岗：一台工控机（PIV2.0/256M/80G/3COM网卡），作为WINCC Web Navigator Client，通过油田局域网监控葡三联合站的生产运行情况。位于采油厂管理办公楼。　　 　　系统结构图 　　整个控制系统由一条DP网络贯穿全站，总距离近400米。由于设备分布位置，共有6个RS485中继器完成网络扩展。这样在任意一台上位机上均可以监控全站，但由于管理要求，只有厂级和站级可以实现全站监控，其它上位机均负责本岗的监控任务，并可对其它岗位协调监控。 　　 　　 　　 　　应用中的监视画面 　　　　三、控制系统完成的功能　　对于大型油田联合站来说，各岗之间的协调配合和独立的精确控制均是必不可少的。此套控制系统从控制精度和网络数据传输均超