摘要：在油田生產(chǎn)中，PLC測控系統起到重要的作用，可以保證生產(chǎn)穩定性、可靠性，庫站運行的安全性，這也是油田順利生產(chǎn)的基礎，為此在對轉油站PLC系統進(jìn)行分析的過(guò)程中，可以此運用的基本原理分析方式、對比新舊系統應用效果方式、生產(chǎn)參數整合方式等，對PLC系統產(chǎn)生誤差的根源、影響度、使用效果進(jìn)行深入研究。經(jīng)過(guò)研究表明，此系統出現誤差數據都是在誤差允許范圍內，系統整體穩定運行，這樣既可以確保儀表使用的精準度，同時(shí)也可以降低維護工作，還可以提升整體管理效果，進(jìn)而推進(jìn)智慧油田發(fā)展進(jìn)程。
1 轉油站PLC測控系統的誤差來(lái)源
從根本上來(lái)講，不論是什么樣的儀器儀表設備應用于實(shí)際生產(chǎn)中使用，都會(huì )受到來(lái)自不同程度的精度限制影響，從而出現誤差問(wèn)題�；诖�，在進(jìn)行實(shí)際設計過(guò)程中也特別重視誤差來(lái)源這一內容，以此為基礎來(lái)采取針對性措施來(lái)減小誤差問(wèn)題，然后對其進(jìn)行相應的論證、實(shí)驗以及檢測這yiliu程，#后才能用于實(shí)際生產(chǎn)應用中，油田生產(chǎn)也不例外，測控系統誤差主要有以下幾點(diǎn)來(lái)源：
其一，與測控系統進(jìn)行連接的計量與自動(dòng)化儀表，都會(huì )對系統造成直接性測量誤差，而這也直接關(guān)系測控系統在之后應用中的運算準確性和控制穩定性[1]；
其二，轉油站PLC測控系統在運行過(guò)程中，儀表的供電電壓出現波動(dòng)情況、油田生產(chǎn)現場(chǎng)環(huán)境溫度發(fā)生變化、電磁干擾等問(wèn)題都會(huì )在一定程度上對儀表信號檢測精準度產(chǎn)生影響，因此也就導致#終測控結果存在一定的誤差；
其三，因PLC硬件引入測控系統中產(chǎn)生的誤差問(wèn)題，舉例來(lái)講，脈沖信號采集電路、模擬量輸入(輸出)入的A/D轉換(D/A轉換)因氣的量化，都會(huì )產(chǎn)生相應誤差；
其四，因引入測控系統中的數學(xué)模型以及測量公式的標準存在不同之處，從而使得#終測量結果存在誤差；
其五，測控系統在進(jìn)行相應的運算過(guò)程中，因引入數據位取舍，從而引發(fā)計算上的誤差問(wèn)題。綜合以上幾種誤差來(lái)源，通過(guò)誤差計算方法，來(lái)對測控系統中的信號的誤差進(jìn)行相應計算，#終得出出現測量誤差的主要原因就在于儀表精度，誤差范圍一般在0.2%～0.5% 之間。
2 轉油站PLC測控系統在油田生產(chǎn)中的應用分析
2.1 二合一加熱爐進(jìn)出口和加熱段溫度
對于油田生產(chǎn)中所使用的二合一加熱爐，其進(jìn)口溫度大概在45 ℃左右，通過(guò)對二合一加熱爐中的盤(pán)管進(jìn)行加熱處理，根據井口距離，對于出口部分的溫度，一般控制在56 ℃范圍內[2]�；谝陨�，進(jìn)出口部分的溫度檢測，主要應用的是PT100傳感器；加熱段的溫度檢測，主要采用的是一體化溫度變送器。在進(jìn)行設備調試過(guò)程中，對于其所在現場(chǎng)運用玻璃棒溫度計進(jìn)行檢測工作，將其與溫度儀表檢測結果進(jìn)行對比，通過(guò)運用PLC測控系統所測量的數據結果處于誤差允許的范圍內，但通過(guò)運用
溫度計進(jìn)行溫度測量后，存在誤差來(lái)源和測量位置不統一情況，另外，若運用溫度計進(jìn)行測量，其對誤差的#大允許范圍應控制在±0.5 ℃。
2.2 二合一和三相分離器液位
在進(jìn)行轉油站PLC測控系統檢測過(guò)程中，不論是上述二合一加熱爐，還是三相分離器，這兩者都是其中比較重要的一項檢測參數，如果出現檢測錯誤或不準確等情況，都會(huì )引發(fā)冒罐、機泵空轉等一些不利于油田安全生產(chǎn)的事故問(wèn)題發(fā)生�；诖嗽谶M(jìn)行實(shí)際油田生產(chǎn)作業(yè)中，應對三合一容器和二合一容器的液位進(jìn)行相應的檢測，通常采用電容法進(jìn)行測量，具體來(lái)講，將射頻導納電極有效使用長(cháng)度和電流信號在4～20mA的信號兩者相對應，然后讀取與檢測相對應的微機中數據信息，也就是液位高度檢測數據信息。在整個(gè)測量過(guò)程中，可能會(huì )對液位測量數據結果的精準度帶來(lái)影響的因素主要有以下幾方面：其一，對于測量中所使用的測量?jì)x安裝方式是否符合檢測要求；其二，在檢測過(guò)程中，油田生產(chǎn)中的油品黏度、油品來(lái)液中存在的聚合物等因素都會(huì )在一定程度上影響測量的精準性；其三，測量中所使用的測量?jì)x本身的測量精度、采集轉換精度等都會(huì )影響#終的測量結果，但這部分因素不是影響測量結果精準度的主要因素。
2.3 含水分析儀信號檢測
在進(jìn)行油田生產(chǎn)中，其中有一項非常重要的生產(chǎn)工序就是對原油進(jìn)行計量，而在原油計量過(guò)程中，其中比較重要的數據參數信息就是原油采出液含水率，杜宇這部分內容的測量誤差主要是從檢測儀表中引入的[3]，除此之外，還和其安裝方式、液體含氣量、液體流速等因素存在一定的關(guān)聯(lián)性。針對本次含水分析儀信號檢測實(shí)驗，主要選取YSL-1G型的短波含水測試儀對轉油站進(jìn)行相應的檢測，二次儀表輸出信號值和對應體積含水值分別為4～20 mA、0%～100%。
在實(shí)際檢測過(guò)程中，在進(jìn)行含水分析儀標定時(shí)，標定范圍為轉油站全范圍，共計采用五個(gè)樣點(diǎn)進(jìn)行標定，然后對全量程范圍進(jìn)行曲線(xiàn)模型，若檢測中所使用的儀表具有良好的重復性檢測功能，能夠實(shí)現#大化保證測量結果的精準度。在進(jìn)行現場(chǎng)測控系統調試過(guò)程中，對于體積含水率采用蒸餾法進(jìn)行測量，然后將該測量結果和含水分析儀微機測量數據兩者進(jìn)行分析對比，以此對含水分析儀進(jìn)行調校。之后運用電脫水法測量結果與修正后的測量參數兩者進(jìn)行對比，與此同時(shí)，讀取電脫水含水測定儀和微機上所顯示的數據參數信息。下表1為電脫水含水測定儀和PLC測控系統所顯示的數據參數信息檢測結果對比如表1所示。
通過(guò)對上述表1中的數據參數檢測結果的對比分析能夠明顯看出，有些含水率測量誤差已經(jīng)明顯超過(guò)原本規定的允許誤差值，其余都處于允許的誤差范圍。產(chǎn)生上述誤差主要有以下幾點(diǎn)原因：其一，因儀表測量帶入后產(chǎn)生的誤差；其二，PLC測控系統中數據參數讀取與電脫水含水測定儀數據采樣存在不同步，從而導致測量數據存在誤差。
2.4 原油流量檢測
本次轉油站原油流量檢測方式，主要以螺旋流量計來(lái)進(jìn)行相應計量�；陔娮邮奖眍^，將測量后的脈沖信號傳輸至PLC測控系統中，然后通過(guò)系統來(lái)讀取測量參數結果，下表2為電子式表頭累計檢測數據與PLC測控系統同期計量數據檢測結果如表2所示。
從上述表2中的數據檢測結果來(lái)看，出現誤差的主要原因在于流量計漏失以及測量?jì)x表精準度方面，從整體上來(lái)看測量數據，對于原油流量檢測中出現的誤差處于誤差允許范圍內[4]。
2.5 變頻調速器PID控制
通過(guò)變頻調速器閉環(huán)控制方式，將PID參數調節和變頻調速器兩者進(jìn)行連接，使其形成一種閉環(huán)性質(zhì)的檢測控制系統，以此為外輸液流量起到調節作用，#終達成三合一容器介質(zhì)液位閉環(huán)的自動(dòng)檢測和自動(dòng)調節功能。若液位所處數值比設定數值高的情況下，PID電流信號因此而變大，同時(shí)對變頻器控制頻率也會(huì )適當提升；相反，若也為所處數值朝向反方向進(jìn)行調節情況下，PID輸出數據一般在0～100之間，上位機組態(tài)軟件手操器通常為0～50 Hz之間。就當前油田生產(chǎn)實(shí)際來(lái)看，若變頻器輸出低于10 Hz情況下，就會(huì )減緩電機運轉速度，泵排量也逐漸趨于0，基于以上，在進(jìn)行軟件設計時(shí)應重視該方面的限制設計。對于PID調校，地衣步應在生產(chǎn)中進(jìn)行，然后才能用于油田現場(chǎng)作業(yè)中開(kāi)展聯(lián)合調試[5]。在進(jìn)行實(shí)際調校過(guò)程中，shou先將原本為手操器變頻器控制方式轉為手動(dòng)狀態(tài)，在這個(gè)過(guò)程中需要特別注意的是其中無(wú)擾動(dòng)切換運行狀態(tài)是否為正常，借助鼠標電動(dòng)增加和減少兩個(gè)按鈕，觀(guān)察10～50 Hz之間的變化情況，下表四為控制變頻調速器PID輸出信號檢測結果如表3所示。
通過(guò)對上表3檢測結果進(jìn)行分析，實(shí)際電流輸出值與其對應換算電流值存在誤差情況，出現誤差的主要原因在于模塊D/A轉換精度與測量中三位半精度萬(wàn)用表共同構成引起的。將手操變頻器控制轉為自動(dòng)狀態(tài)下，然后運用信號源對“三合一液位信號”進(jìn)行模擬分析，能夠從中看出進(jìn)行PID自動(dòng)調節后頻率、相應D/A轉換電流輸出這兩者的變化情況。與此同時(shí)，對于變頻器現場(chǎng)聯(lián)調，也可通過(guò)轉變其自動(dòng)、手動(dòng)運行狀態(tài)來(lái)分析變頻器和PLC測控系統兩者的頻率參數是否相同。
3 轉油站PLC測控系統在油田生產(chǎn)中的應用效果
在油田生產(chǎn)中應用轉油站PLC測控系統，能夠將生產(chǎn)過(guò)程中的誤差情況控制在可控范圍內，確保油田生產(chǎn)中的各項儀表精度、降低儀表在其中的維護工作量，將PID控制法應用于PLC測控系統中，具有高度應用可靠性，對于參數調整上具有一定便利性，符合當前油田生產(chǎn)需求，具有積極性應用意義。
4 結語(yǔ)
綜上所述，綜上所述，在油田生產(chǎn)中的各個(gè)過(guò)程都不斷引用PLC測控系統，這種系統具備良好的拓展性、兼容性，可以為企業(yè)今后建設智能網(wǎng)絡(luò )平臺奠定基礎，然而現階段，在油田生產(chǎn)中應用的PLC測控系統，通常也只是具備簡(jiǎn)單控制功能，相對于復雜功能的系統使用仍比較少，在信息技術(shù)發(fā)展下，相信未來(lái)PLC測控系統在油田生產(chǎn)中的應用前景會(huì )越來(lái)越廣泛。
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