新疆油田污水处理自动化控制系统的创新应用

摘要

随着新疆油田注水和注汽开采原油的加大，新疆油田稀油和稠油开采产生大量分离出来的含油污水，污水处理的问题变得更加重要。新疆油田污水处理自动化仪表和系统应用现状是工业自动化与信息化融合存在诸多技术障碍，与数字化油田的发展要求不相适应。投用的含油污水处理自动化系统主要包含的自动加药控制系统、过滤器控制系统、污水站罐区数据信息采集系统和机泵连锁启停控制等系统，这些自动化系统采用的仪表、PLC、控制器、上位监控软件等设备通讯协议不统一，数据开放性不够，功能难以整合一体。后期系统架构很难升级或无法升级，造成了一个个自动化的孤岛，制约了系统的数字化、信息化的融合。
　　本文针对目前的情况，通过对在役的新疆油田污水自动控制系统调查，总结了各控制系统的特点，并进行了对比分析。利用本工程EPC特点，结合克浅10稠油污水处理站的特点，进行了自动控制系统的总体设计。通过调研和查阅资料，对加药控制模型进行了分析，研究了PPM加药模型、PH值控制模型、前馈串级控制模型原理，阐述了各自的结构模型和作用。以克浅10稠油污水处理站实例，根据克浅10稠油污水处理站工艺流程，确定生产过程自动系统控制方案和选型配置，分析和研究了加药控制系统原理和模型。采用横河公司的CS3000 DCS控制系统对生产过程进行DCS软硬件组态，利用横河CS3000 DCS控制系统比较完善的复杂运算和控制功能,结合加药控制系统原理和模型,实现了整个自动控制系统的各项功能。

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第一章 绪论

1.1 研究的目的和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 克拉玛依油田污水处理自动化控制系统现状

1.4 研究内容、技术路线和创新点

第二章 自动控制系统的分析与总体设计

2.1 克浅10稠油污水处理站简介

2.2 克浅10稠油污水处理站工艺流程

2.3 自动控制系统的功能分析

2.4 自动控制系统的选型分析

2.5 自动控制系统的设计思路

2.6 自动控制系统方案

2.7 本章小结

第三章 加药控制模型控制原理与研究

3.1 加药处理流程

3.2 加药控制PPM控制原理

3.3 PPM加药模型设计

3.4 前馈串级控制模型设计

3.5 本章小结

第四章 横河CS3000 DCS在污水处理控制系统的应用及实施

4.1 CENTUM-CS3000系统硬件概述

4.2 CENTUM-CS3000系统软件概述

4.3 控制系统配置

4.4 控制系统组态设计

4.5 主要流程组态功能实现

4.6 控制系统调试

4.7 本章小结

第五章 总结

5.1 完成的工作

5.2 取得的成果

5.3 系统改进

致谢

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表的论文、获奖