S7200PLC和SIMATIC PANEL在油田作业废液处理装置中应用

郭有胜，王春光，刘劲松，冯达夫，王佰超

（1.长春设备工艺研究所，长春 130012；2.胜利油田技术检测中心，东营 257000）

0 引言

随着油田非常规开发配套技术的日渐成熟，非常规油藏钻井及作业废液产生量较大，从环境保护和现场资源再利用的角度出发，我们针对作业废液产生量大的特点，设计开发出了一套处理装置用于现场循环再利用。本文以胜利油田某单井作业废液为例，介绍基于S7200-226PLC和SIMATIC PANEL的油田作业废液处理装置的应用。

1 作业废液处理工艺流程

盐227-3HF作业废液的工艺方案为：

1）破胶混凝工艺：高锰酸钾破胶剂，加量2500mg/L，调节pH值10.0，搅拌30min；

2）Fe/C微电解处理工艺：pH值3.0，曝气反应40min，当pH值到达6.0左右时，停止反应。再调节pH为9.0，加入1000mg/L的硫酸铝混凝剂；

3）固液分离工艺：加压压滤；

4）成垢离子及微小SS去除工艺：采用填料精滤塔。

2 系统组成及工作原理

该系统由pH计、流量计、电磁阀、PLC控制单元、SIMATIC PANEL监控系统、UPS等组成。系统组成框图如图2所示。

图2 系统组成

2.1 现场信号单元

该系统现场信号有pH计信号（4mA～20mA）共3路，来自电磁流量计的电流信号（4mA～20mA）和脉冲信号共4路。

2.2 系统工作原理

图1 处理工艺流程图

系统中，pH计完成对破胶、混凝池，微电解反应池，pH调节池实时pH值的数据采集，这些数据通过4mA～20mA电流信号传输到S7200-226PLC；PLC通过对PH现场信号值与设置值的比较，得出破胶剂、混凝剂、碱液和酸液四个药剂罐的加药量，并通过计数器控制各反应罐反应时间。药剂罐罐底的数字流量计完成加入药剂量的监测，数据通过4mA～20mA电流信号传输到S7200-226PLC。由SIMATIC PANEL软件对采集pH计、流量计等数据进行处理和显示。由于这些生产数据需要及时的保存并实时显示出来，因此需要加UPS电源来提供电源保证。

3 应用效果

结合现场用户的实际需求，通过对监控系统不断完善，最终监控界面如图3所示。操作人员在控制界面上输入作业废液处理量就可以完成药剂自动投加，投加量精确，操作方便；轻点鼠标即可从电脑的显示屏上直观的观察各个反应罐pH计、药剂罐流量计实时监控值，对整个处理系统进行全面控制，提高了工作效率。

图3 控制主界面

4 实验结果分析

表1 盐227-3HF作业废液处理前后的水质指标

从上表数据分析看出，作业废液样品经过处理后都能达到技术要求。

5 结束语

设备经过一段时间的运行，对采集的作业废液样品的处理结果可以达到技术要求，加装的自动化设备能够准确的控制药剂加入量，方便的查看实时数据和历史记录，极大的减轻了现场操作人员的负担，对于作业废液用于现场循环再利用具有重要的指导意义。

[1] S7200可编程序控制器用户手册[Z].

[2] 深入浅出S7-200PLC[Z].