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        PLC系統(tǒng)在某轉(zhuǎn)油站投產(chǎn)中的應(yīng)用與調(diào)試分析

        2018-12-18 13:24:20孫凱
        中國設(shè)備工程 2018年23期
        關(guān)鍵詞:液位調(diào)試設(shè)備

        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(shù)開始在國外的多個油田的轉(zhuǎn)油站控制系統(tǒng)中得到了大量的推廣應(yīng)用,對保證轉(zhuǎn)油站控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性起到了重要的作用,體現(xiàn)出較好的控制性能,可以應(yīng)用在油田生產(chǎn)的多個領(lǐng)域。我國從90年代左右開始應(yīng)用PLC控制技術(shù),最近一些年來,PLC的應(yīng)用得到了較快的發(fā)展,采用PLC控制器中具備的PID閉環(huán)控制功能,可以對轉(zhuǎn)油站的運行壓力、液位、溫度以及流量等參數(shù)進行監(jiān)控,提高了轉(zhuǎn)油站的生產(chǎn)效率,極大提高了轉(zhuǎn)油站的自動化水平。轉(zhuǎn)油站的PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計,應(yīng)該按照中心控制室的要求來進行,可以把轉(zhuǎn)油站所有設(shè)備的運行參數(shù)集中傳輸至主控制室內(nèi)的PLC控制系統(tǒng)中進行處理,而且PLC控制系統(tǒng)應(yīng)該預留一些控制端口,可以在將來對轉(zhuǎn)油站外部的各種設(shè)施的信息,轉(zhuǎn)輸至主控制室內(nèi)進行監(jiān)控。

        1 轉(zhuǎn)油站PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計

        應(yīng)該結(jié)合轉(zhuǎn)油站的生產(chǎn)實際情況,PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計采用1個主工作站以及2個過程控制單元構(gòu)成,現(xiàn)場過程控制單元,利用傳感器采集轉(zhuǎn)油站各設(shè)備的運行信息 ,把傳感器采集到信號發(fā)送到控制單元內(nèi)進行處理、分析,并把運行信息實時發(fā)送給主工作站,主工作站應(yīng)該采用工控機作為人機互動的界面,對轉(zhuǎn)油站生產(chǎn)過程中的各運行數(shù)據(jù)進行監(jiān)控,并可以在界面內(nèi)對控制工藝參數(shù)進行修改,可生成生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)庫并保存在儲存器內(nèi),也可以調(diào)用歷史數(shù)據(jù),并通過打印機輸出各類報表,從而對轉(zhuǎn)油站的處理流程進行監(jiān)視與控制。

        2 某轉(zhuǎn)油站投產(chǎn)的概況

        圖1 PLC自動控制系統(tǒng)硬件框圖

        該投產(chǎn)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)油站與原有的轉(zhuǎn)油站在土地利用上會有部分區(qū)域產(chǎn)生重疊,各種設(shè)備的試運行中,新建站點投產(chǎn)的影響因素主要在于,新設(shè)備安裝時會與原有設(shè)備產(chǎn)生干涉,而且要求老站不可以停止運行,新站建設(shè)時不應(yīng)該拆除原有的PLC控制柜,所以,在新轉(zhuǎn)油站投產(chǎn)的早期,應(yīng)該利用手動方式,對各類生產(chǎn)設(shè)備進行控制,運行參數(shù)采用本地儀表進行監(jiān)視,把原有的PLC控制系統(tǒng)逐步過渡到新建轉(zhuǎn)油站采用的控制方式上來,在對控制系統(tǒng)進行調(diào)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(zhuǎn)油站投產(chǎn)方案。

        3 轉(zhuǎn)油站的試運行

        3.1 試運行前的準備工作

        制定出轉(zhuǎn)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(shè)施做出必要的說明,試運行所必需的能源、潤滑油、工具已經(jīng)配備齊全,試運行方案已經(jīng)得到相關(guān)管理部門的批準,配備的試運人員已經(jīng)到位,操作人員應(yīng)該清楚了解各種設(shè)備的性能和構(gòu)造,熟悉試運行方案,并已經(jīng)掌握好試運行的操作規(guī)程,應(yīng)該滿足消防設(shè)施配置的要求,消防通道保持暢通。

        3.2 轉(zhuǎn)油站試運行的循環(huán)控制流程

        圖2 試運行流程圖

        對于集油系統(tǒng)的控制方面,首先,從轉(zhuǎn)油站外部輸送過來的油液,通過站內(nèi)部的來油控制閥組進入到站內(nèi),再進入到四合一加油爐內(nèi)進行處理,然后油液會通過外輸油泵進行打壓,再經(jīng)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(tǒng)的控制方面,把來自轉(zhuǎn)油站外部的油液,通過站內(nèi)部的來油控制閥組進入到2號四合一加油爐,再經(jīng)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(zhuǎn)油站外的控制閥組進入到注水井內(nèi)。

        對于天然氣循環(huán)控制流程方面,在四合一爐體內(nèi)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(shè)備,對天然氣的壓力進行調(diào)節(jié)后進入到計量裝置,再進入到四合一加熱爐。

        轉(zhuǎn)油站內(nèi)的采暖供熱系統(tǒng)的試運行循環(huán)流程方面,供暖熱水通過站內(nèi)的回水閥組進入到二合一加熱爐內(nèi),再經(jīng)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(nèi),再通過回水閥組流回站內(nèi)。

        3.3 PLC控制系統(tǒng)的調(diào)試

        在轉(zhuǎn)油站試運行之前,所有的機電設(shè)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(tǒng)便可以進行與設(shè)備之間的聯(lián)合調(diào)試程序,查看控制系統(tǒng)是否運行正常。在具體的聯(lián)合試運行過程中,為了核對傳輸數(shù)據(jù)的準確性,應(yīng)該配備有就地的運行參數(shù)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(zhuǎn)油站現(xiàn)場,對控制系統(tǒng)進行調(diào)試的主要目的是實現(xiàn)針對舊站的控制系統(tǒng)的手動控制,逐步把手動改變?yōu)樾抡镜淖詣涌刂品绞剑瓿尚屡f控制系統(tǒng)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(yīng)的輸入輸出執(zhí)行機構(gòu)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(nèi)部的燈泡是否損壞,顯示的邏輯關(guān)系是否滿足設(shè)計要求,為下一步的調(diào)試提供便利。

        (6)以半自動工作方式進行調(diào)試時,應(yīng)該有步驟地進行,逐步實現(xiàn)整個控制流程,當檢查中發(fā)現(xiàn)有的步驟出現(xiàn)問題時,應(yīng)該停止調(diào)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(diào)試以后,便進入到自動控制方式,應(yīng)該持續(xù)進行多個工作控制循環(huán)流程,保證控制系統(tǒng)可以準確地進行控制。

        (8)對模擬量數(shù)據(jù)、運行參數(shù)進行調(diào)試,是控制系統(tǒng)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(diào)試主要是為了選定較為合理的控制參數(shù)。

        4 轉(zhuǎn)油站試運行時,PLC控制系統(tǒng)易出現(xiàn)的問題和解決措施

        4.1 控制系統(tǒng)調(diào)試結(jié)束后報警器誤報警

        通過檢查控制系統(tǒng)可以發(fā)現(xiàn),報警的條件設(shè)置沒有達到轉(zhuǎn)油站的設(shè)計要求,常會引起容器內(nèi)的液位出現(xiàn)誤報警,重新設(shè)置后,故障可排除。

        4.2 原有液位顯示裝置與PLC采集到的數(shù)值產(chǎn)生偏差

        通過檢查時發(fā)現(xiàn),由于浮球液位計長時間處在液體中產(chǎn)生水垢,從而引起動作機構(gòu)發(fā)生卡滯的現(xiàn)象,所以造成直讀液位與PLC采集到的數(shù)值達不到一致。

        4.3 控制系統(tǒng)對于原有的采暖爐控制失效,爐體溫度達到不要求

        經(jīng)過故障排查時發(fā)現(xiàn),爐體內(nèi)的溫度探頭被損壞,從而無法實現(xiàn)自動控制,更換新元件后恢復正常。

        5 結(jié)語

        由于在異地新建轉(zhuǎn)油站會存在著新舊控制系統(tǒng)之間切換的問題,增加了PLC控制系統(tǒng)調(diào)試的難度。應(yīng)該結(jié)合轉(zhuǎn)油站的實際情況,制定出科學合理的調(diào)試方案,按照規(guī)定的流程進行試運行和調(diào)試,可以達到理想的效果。

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