海洋石油平台混配注水实时监控系统设计

摘要

本文在对埕岛中心二号平台生产现状、水处理工艺及注水工艺研究的基础上，开发了埕岛中心二号平台混配注水实时监控系统。 首先介绍了埕岛油田进行混配注水的必要性和可行性，提出了污水优先，海水为补充的混配注水策略。采用现代流行的PLC控制技术和SCADA软件，构建了设备层-控制层-管理层的三层网络结构的混配注水实时监控系统。该系统基于可编程控制器及DH+网络，实现了对混配注水全流程的实时监控。系统以可编程控制器作为核心控制器件，对各种流程工程量(压力、流量、液位等)进行采集和处理，对流程设备进行控制。应用组态软件设计了上位机监控系统，上位机监控系统通过DH+网络与PLC连接，使操控员在中央控制室就可以监控整个混配注水系统的运行状况。 混配注水实时监控系统涉及多种检测仪表和执行机构，控制环节较多，控制逻辑复杂，根据各环节的特性和联动关系，将整个系统划分为污水处理子系统、海水处理子系统和注水子系统。结合每个子系统的特点，提出了相应的控制思路和控制方案。 本文中，采用Rockwell公司的RSLinxprofessional、RSLogix500、RSView32等软件编制了PLC监控程序和监控主机监控程序，将控制思路和控制算法具体化，实现了混配注水工艺流程的实时监控，确保了注水水质，保障了系统的安全、经济、稳定运行。 针对混配注水实时监控系统现场调试不便的问题，在实验室构建了一个能对海洋石油平台混配注水工艺流程信号进行模拟，对控制算法进行测试的模拟测试系统。该模拟测试系统可以模拟现场仪表(变送器、执行机构等)的输入/输出接口信号，可以模拟流程中被控设备自身的规律和控制特性，可以模拟流程中被控设备间的互动连锁关系。借助于该模拟测试系统，在实验室中实现了控制逻辑和工艺流程控制的测试，控制算法的验证以及控制参数的整定，完成了PLC控制程序和监控主机监控程序的调试，解决了现场在线调试不便的问题。 最后对海洋石油平台混配注水实时监控系统的研究和设计作了总结和展望。

目录

文摘

英文文摘

1引言

1.1工业自动化过程控制发展控制现状

1.2混配注水的必要性和可行性

1.3基于PLC控制的混配注水技术

1.4论文的主要研究内容

1.5论文的主要价值

本章小结

2海洋石油平台混配注水实时监控系统控制方案

2.1海洋石油平台混配注水工艺流程简介

2.1.1工艺流程主要设备

2.1.2流程中被控对象特性

2.1.3系统的划分

2.2海洋石油平台混配注水控制思路

2.2.1混配注水侧略

2.2.2控制思路

2.3海洋石油平台混配注水控制方案

2.3.1污水处理子系统控制方案

2.3.2海水处理子系统控制方案

2.3.3注水子系统控制方案

2.4海洋石油平台混配注水实现方案

本章小结

3污水接收罐液位及污水提升泵群控制方案

3.1污水接收罐液位控制

3.1.1控制目标

3.1.2控制方案

3.1.3控制要求及参量

3.1.4控制实现

3.2污水提升泵控制

本章小结

4海洋石油平台混配注水实时监控总体设计

4.1系统硬件设计

4.1.1设备层配置

4.1.2控制层PLC模块配置

4.1.3管理层配置

4.2系统软件设计

4.2.1软件设计概述

4.2.2混配注水实时监控系统梯形图程序设计

4.2.3混配注水系统监控主机监控程序设计

本章小结

5系统的模拟调试

5.1模拟测试系统设计

5.1.1模拟测试系统硬件组成

5.1.2模拟测试系统软件设计

5.1.3模拟测试系统自身的调试

5.2利用模拟测试系统对混配注水实时监控系统进行调试

本章小结

6结束语

参考文献

致谢