PLC系统在某转油站投产中的应用与调试分析

孙凯

（大庆油田有限责任公司第一采油厂仪表安装维修大队，黑龙江 大庆 163000）

自上世纪60年代以来，计算机以及可编程控制技术开始在国外的多个油田的转油站控制系统中得到了大量的推广应用，对保证转油站控制系统的稳定性起到了重要的作用，体现出较好的控制性能，可以应用在油田生产的多个领域。我国从90年代左右开始应用PLC控制技术，最近一些年来，PLC的应用得到了较快的发展，采用PLC控制器中具备的PID闭环控制功能，可以对转油站的运行压力、液位、温度以及流量等参数进行监控，提高了转油站的生产效率，极大提高了转油站的自动化水平。转油站的PLC控制系统的设计，应该按照中心控制室的要求来进行，可以把转油站所有设备的运行参数集中传输至主控制室内的PLC控制系统中进行处理，而且PLC控制系统应该预留一些控制端口，可以在将来对转油站外部的各种设施的信息，转输至主控制室内进行监控。

1 转油站PLC控制系统的硬件设计

应该结合转油站的生产实际情况，PLC控制系统的硬件设计采用1个主工作站以及2个过程控制单元构成，现场过程控制单元，利用传感器采集转油站各设备的运行信息 ，把传感器采集到信号发送到控制单元内进行处理、分析，并把运行信息实时发送给主工作站，主工作站应该采用工控机作为人机互动的界面，对转油站生产过程中的各运行数据进行监控，并可以在界面内对控制工艺参数进行修改，可生成生产运行数据库并保存在储存器内，也可以调用历史数据，并通过打印机输出各类报表，从而对转油站的处理流程进行监视与控制。

2 某转油站投产的概况

图1 PLC自动控制系统硬件框图

该投产转油站属于异地新建的工程项目。为了避免占用过多的土地资源，新建转油站与原有的转油站在土地利用上会有部分区域产生重叠，各种设备的试运行中，新建站点投产的影响因素主要在于，新设备安装时会与原有设备产生干涉，而且要求老站不可以停止运行，新站建设时不应该拆除原有的PLC控制柜，所以，在新转油站投产的早期，应该利用手动方式，对各类生产设备进行控制，运行参数采用本地仪表进行监视，把原有的PLC控制系统逐步过渡到新建转油站采用的控制方式上来，在对控制系统进行调试时，要考虑的影响因素有很多，必须要制定出较为详尽的转油站投产方案。

3 转油站的试运行

3.1 试运行前的准备工作

制定出转油站试运行的操作流程，并画出试运行的流程图，并对试运行所需要的各种管道阀门以及保护设施做出必要的说明，试运行所必需的能源、润滑油、工具已经配备齐全，试运行方案已经得到相关管理部门的批准，配备的试运人员已经到位，操作人员应该清楚了解各种设备的性能和构造，熟悉试运行方案，并已经掌握好试运行的操作规程，应该满足消防设施配置的要求，消防通道保持畅通。

3.2 转油站试运行的循环控制流程

图2 试运行流程图

对于集油系统的控制方面，首先，从转油站外部输送过来的油液，通过站内部的来油控制阀组进入到站内，再进入到四合一加油炉内进行处理，然后油液会通过外输油泵进行打压，再经过流量计对油液进行计量，之后再对油液进行外部输送。

而对于掺水系统的控制方面，把来自转油站外部的油液，通过站内部的来油控制阀组进入到2号四合一加油炉，再经过1号加热炉体，把处理后的油液通过掺水泵加压后，输送至计量装置，通过转油站外的控制阀组进入到注水井内。

对于天然气循环控制流程方面，在四合一炉体内进行处理之后，通过天然气除油装置后，再进入到干燥处理设备，对天然气的压力进行调节后进入到计量装置，再进入到四合一加热炉。

转油站内的采暖供热系统的试运行循环流程方面，供暖热水通过站内的回水阀组进入到二合一加热炉内，再经过采暖泵进行加压后，提高热水的流速，通过热水控制阀组到达用户室内，再通过回水阀组流回站内。

3.3 PLC控制系统的调试

在转油站试运行之前，所有的机电设备安装完成之后，全部的控制电缆和动力电缆连接完成以后，PLC控制系统便可以进行与设备之间的联合调试程序，查看控制系统是否运行正常。在具体的联合试运行过程中，为了核对传输数据的准确性，应该配备有就地的运行参数显示装置，比如在安装压力变送器的位置，再安装1套直读式压力表。在转油站现场，对控制系统进行调试的主要目的是实现针对旧站的控制系统的手动控制，逐步把手动改变为新站的自动控制方式，完成新旧控制系统的过渡，可以把其划分为如下程序。

（1）把变送器进行复位操作并进行安装。

（2）对接线情况进行检查，核对好线号以及连接的部件，必须要每个点位都进行检查，保证接线的正确性。

（3）检查PLC的模拟量输入以及输出情况，看模块是否进行正常的运行。

（4）对手动控制和自动控制的逻辑性进行检查，检查手动控制输出点位能否正常工作，对应的输入输出执行机构能否动作，手动控制方式是否有效。

（5）对指示灯进行测试，查看能否正常显示，内部的灯泡是否损坏，显示的逻辑关系是否满足设计要求，为下一步的调试提供便利。

（6）以半自动工作方式进行调试时，应该有步骤地进行，逐步实现整个控制流程，当检查中发现有的步骤出现问题时，应该停止调试，在故障处理完毕后再重新进行。

（7）完成半自动控制方式调试以后，便进入到自动控制方式，应该持续进行多个工作控制循环流程，保证控制系统可以准确地进行控制。

（8）对模拟量数据、运行参数进行调试，是控制系统试运行首要解决的问题。当模拟量可以正常的输入输出之后，方可以进行控制方面的测试，对模拟量进行调试主要是为了选定较为合理的控制参数。

4 转油站试运行时，PLC控制系统易出现的问题和解决措施

4.1 控制系统调试结束后报警器误报警

通过检查控制系统可以发现，报警的条件设置没有达到转油站的设计要求，常会引起容器内的液位出现误报警，重新设置后，故障可排除。

4.2 原有液位显示装置与PLC采集到的数值产生偏差

通过检查时发现，由于浮球液位计长时间处在液体中产生水垢，从而引起动作机构发生卡滞的现象，所以造成直读液位与PLC采集到的数值达不到一致。

4.3 控制系统对于原有的采暖炉控制失效，炉体温度达到不要求

经过故障排查时发现，炉体内的温度探头被损坏，从而无法实现自动控制，更换新元件后恢复正常。

5 结语

由于在异地新建转油站会存在着新旧控制系统之间切换的问题，增加了PLC控制系统调试的难度。应该结合转油站的实际情况，制定出科学合理的调试方案，按照规定的流程进行试运行和调试，可以达到理想的效果。