1  聯(lián)合站工藝流程簡(jiǎn)析

聯(lián)合站的核心價(jià)值就在于對原油進(jìn)行初步的凈化，主要是需要將水脫離出去，這直接關(guān)系到成品油的計量交換，因此，從成品油的質(zhì)量穩定方面看，聯(lián)合站的工作質(zhì)量至關(guān)重要。在這個(gè)技術(shù)框架下，原油和天然氣的處理以及污水處理，是聯(lián)合站需要關(guān)注的重點(diǎn)，除此以外，外輸原油的檢測也是一個(gè)重點(diǎn)問(wèn)題。其中，原油shou先金入游離水脫除器，實(shí)現初步油水分離，而后進(jìn)一步送達含水油緩沖罐，并且經(jīng)過(guò)加熱爐送入電脫水器，#后到達凈化油緩沖罐進(jìn)行處理，并且由外輸油泵和外輸油流量計輸出，送進(jìn)油庫。天然氣在聯(lián)合站中，則是經(jīng)由天然氣除油器來(lái)實(shí)現自然沉降和初步過(guò)濾，在這個(gè)環(huán)節中，除油器能夠將天然氣中的水和輕質(zhì)油進(jìn)行脫離，過(guò)濾后的天然氣經(jīng)由流量計實(shí)現向外輸送。對于聯(lián)合站中的污水，則是送達到污水崗，在此經(jīng)過(guò)兩次過(guò)濾，在確保水質(zhì)達標的基礎上，經(jīng)過(guò)水泵和流量計的計量送往注水站。#后，還需要對分離出的油氣進(jìn)行質(zhì)量檢測，以原油為例，多采用抽樣檢測的方法，確保含水量控制在 0.3% 以下。

2  PLC 支持下的聯(lián)合站結構分析

PLC 在聯(lián)合站中的深入應用，是工業(yè)自動(dòng)化的必然，這不僅僅關(guān)系到工作效率的提升，也與石油工業(yè)環(huán)境的安全水平密切相關(guān)。在當前的聯(lián)合站工作環(huán)境中，SIEMENS 公司的 HMI 監控組態(tài)軟件 WinCC 是比較常見(jiàn)的工具之一，這一軟件可以支持 PLC 實(shí)現數據采集和過(guò)程控制。通常而言，在聯(lián)合站中會(huì )設置一個(gè)中心控制室，室內有現場(chǎng) PLC 以及各類(lèi)監控系統與工程師操作站一同工作，其價(jià)值在于將聯(lián)合站中諸多任務(wù)藝環(huán)節中的工作參數進(jìn)行采集，并且選擇合適的方式進(jìn)行展示。這等于是實(shí)現了中心控制室對整個(gè)聯(lián)合站不同崗位的遠程監控與控制，在諸多工作環(huán)節工作參數實(shí)現實(shí)時(shí)反饋的同時(shí)，中心控制室也可以對工作參數以及編程組態(tài)進(jìn)行修改。

 

油田聯(lián)合站的數據傳輸，是將以太網(wǎng)作為核心來(lái)實(shí)現數據共享的，并且多以模塊 IM360、IM361 對下位機進(jìn)行容量方面的擴展。#下層是一種物聯(lián)網(wǎng)的形態(tài)，將各類(lèi)數據進(jìn)行采集，分別為壓力傳感器、溫度傳感器等，不同的傳感器將對應的工作環(huán)節中的數據進(jìn)行采集，并且經(jīng)過(guò)設備總線(xiàn)送達PLC 現場(chǎng)站。這是一個(gè)分布式的系統，但是，在 PLC 體系的支持之下，能夠實(shí)現分布式的基礎運算和判斷。隨后數據被送達到 PLC 主站，在實(shí)際的工作環(huán)境中，PLC 現場(chǎng)站可能存在多個(gè)，分別負責對應的工作環(huán)節。工作人員可以通過(guò)工程師站或者操作員站接入以太網(wǎng)，并且與 PLC 主站進(jìn)行聯(lián)系。操作員站點(diǎn)在這樣的系統中同樣會(huì )存在多個(gè)，但是，工程師站通常只有一個(gè)。操作員站中，可能有部分僅與以太網(wǎng)保持聯(lián)系，即通常只有一個(gè)操作員站通過(guò)油田局域網(wǎng)獲取關(guān)于信息綜合管理和設備監控診斷方面的信息。這是兩個(gè)相對而言更高層級的自動(dòng)監聽(tīng)功能，負責通過(guò)網(wǎng)絡(luò )對獲取到的諸多方面數據進(jìn)行分析，并且做出必要判斷，其中網(wǎng)絡(luò )安全和設備狀態(tài)的監控，是信息綜合管理和設備監視診斷兩個(gè)模塊的工作重點(diǎn)所在。除此以外，這兩個(gè)模塊還會(huì )與數據庫保持聯(lián)系，將獲取的相關(guān)特征數據進(jìn)行存儲，并且在隨后的工作中以此作為依據展開(kāi)對設備以及數據傳輸環(huán)境的診斷。而工作人員利用系統的人機交互界面對相應的設備發(fā)送指令的時(shí)候，則是通過(guò)以太網(wǎng)將對應的控制指令送達 PLC 主站，而后進(jìn)一步交由 PLC 分站的 AO 和 DO 模塊，對相關(guān)組件展開(kāi)基本的控制和調節。同時(shí)，在終端的諸多工作設備的狀態(tài)參數，會(huì )經(jīng)過(guò)設備總線(xiàn)和現場(chǎng) PLC 分站的 AI 以及 DI 模塊，將對應的指令反饋到 PLC 主站，#終通過(guò)以太網(wǎng)傳輸到監視站。

 

對于這樣的一個(gè)系統而言，其突出特征存在于多個(gè)方面。shou先，其具有良好的集成特征，也就是將更多的數據融合在同一個(gè)系統下。對于這樣的一個(gè)系統，利弊兼而有之，從有利的方面看，就是海量的數據能夠幫助系統更好地發(fā)現存在于數據內部的特征，有助于實(shí)現大數據背景下的智能化。而從不利的角度看，就是增加了該系統數據安全的風(fēng)險性，一旦發(fā)生安全威脅，則受災覆蓋面波及較大，因此，在進(jìn)行安全布局的時(shí)候，壓力大成本也會(huì )隨之上升。其次，監控系統采取模塊化的方式進(jìn)行配置，對于后期 PLC 聯(lián)合站的發(fā)展能夠保持高度友好，兼容性也會(huì )隨之增加。除此以外，故障的診斷和排除、技術(shù)和軟件系統的升級等細節問(wèn)題，在成本上也可以實(shí)現良好控制�？梢哉f(shuō)，模塊化的系統能夠在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中保持彈性，在技術(shù)的迭代方面會(huì )跟得比較緊，但是，卻實(shí)現了成本在一定程度上的可控。#后，這樣的一個(gè)監控系統，只強調系統在邏輯層面的結構即可，對于物理介質(zhì)和拓撲結構等問(wèn)題，并不需要過(guò)度關(guān)注。并且在數據傳輸的過(guò)程中，看似比較傳統的總線(xiàn)型網(wǎng)絡(luò )，卻具有良好的數據交換速度，帶寬也能夠得到保證。

 

3  PLC 體系下的傳感器工作特征

對于 PLC 支持下的聯(lián)合站，其功能的實(shí)現還有賴(lài)于傳感領(lǐng)域。傳感器是能夠對外界環(huán)境有所感知，并且獲取其信號以及物理條件或化學(xué)組成的設備，這一設備同樣能夠肩負有將相關(guān)信號數據傳輸給其他裝置的職責。依據傳感器的工作原理，可以大體分為物理傳感器和化學(xué)傳感器兩類(lèi)，分別依靠物理效應和化學(xué)效應實(shí)現對環(huán)境和工作狀態(tài)的感知。其中，諸如壓電效應、磁致伸縮現象、離化、極化、熱電、光電、磁電等效應都屬于物理傳感器可以獲取的范疇，而化學(xué)吸附、電化學(xué)反應等，則屬于化學(xué)傳感器作用的領(lǐng)域。具體到聯(lián)合站監控領(lǐng)域中，壓力、溫度以及液位是比較突出的幾個(gè)方面。

其中壓力傳感器多利用壓電效應而展開(kāi)工作，因此也會(huì )被稱(chēng)作壓電傳感器。它主要選用石英、酒石酸鉀鈉或者磷酸二氫胺展開(kāi)工作，但無(wú)法進(jìn)行靜態(tài)測量，用于測定壓力增值量。通常而言，半導體壓電阻抗擴散壓力傳感器是比較常見(jiàn)的選擇，其在薄片表面形成變形壓力，并且進(jìn)一步產(chǎn)生壓電阻抗效果，從而使得阻抗的變化轉化成為電信號進(jìn)入網(wǎng)絡(luò )環(huán)境。

 

溫度傳感器則是利用物質(zhì)隨溫度變化而發(fā)生的物理變化轉化成為電量，從而產(chǎn)生對應電信號的方式來(lái)展開(kāi)工作，具體則分為接觸式和非接觸式兩個(gè)主要類(lèi)別，如果按照傳感器材料與電子組件特性進(jìn)行劃分，還可以分為熱電阻與熱電偶兩類(lèi)。其中，接觸式溫度傳感器即通常所說(shuō)的溫度計，這是利用傳導或者對流達到熱平衡而改變示值的工作方式，通常而言，精度較高，也因此被列為在聯(lián)合站 PLC 系統中#常選用的溫度傳感器。而液位傳感器的根本，則是一種壓力傳感器，可以分為接觸式和非接觸式兩種。其中前者包括單法蘭靜壓 /雙法蘭液位變送器、浮球式液位變送器、磁性液位變送器、電動(dòng)內浮球液位變送器以及電動(dòng)浮筒液位變送器等幾種；而后者則主要包括超聲波液位變送器、雷達液位變送器等。實(shí)際工作中，多種液位傳感器均有不同的應用，相對而言，靜壓投入式液位變送器略常見(jiàn)，這是一種將靜壓轉變成為電信號的傳感測定方式，并且在產(chǎn)生對應的電信號后，還會(huì )進(jìn)行溫度補償和線(xiàn)性修正，因此，結果相對比較可靠。

 

在傳感器實(shí)際工作的過(guò)程中，無(wú)論何種傳感器，都是用敏感組件對被測量的對象進(jìn)行感知，而后將信號送達轉換器件加工，形成可以測定的電路參量，并且進(jìn)一步經(jīng)由轉換電路形成對應的電量輸出，#終由測量電路對這種電量進(jìn)行測定形成數據。這樣的工作方式本身決定了傳感器的非線(xiàn)性特征，因此，必須利用軟件手段對其展開(kāi)線(xiàn)性化并且輔以修正。

 

4  結語(yǔ)

油田聯(lián)合站的整體工作質(zhì)量，直接關(guān)系到原油的地衣級加工，更是與原油的質(zhì)量和產(chǎn)量等諸多因素保持了密切的關(guān)系，因此不容忽視。在當前聯(lián)合站工作環(huán)境中，PLC 的存在已經(jīng)成為重要支持之一，是實(shí)現自動(dòng)化的重要保障，也是切實(shí)提升聯(lián)合站工作效率、優(yōu)化整體工作環(huán)境水平的必然依賴(lài)。在實(shí)際工作中，必須對油田聯(lián)合站的工作細節保持警惕，才能有效發(fā)現相關(guān)不足之處，才能切實(shí)推進(jìn)其發(fā)展。