联合站原油脱水监控系统设计毕业设计

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1、目录1绪论11.1联合站原油脱水监控系统的国内外现状及发展趋势11.2本设计目的和意义21.3本文研究内容32联合站原油脱水系统概述42.1联合站简介42.2联合站原油脱水工艺流程选择42.3联合站原油脱水工艺流程简介52.4联合站原油脱水的主要工艺参数指标62.5联合站原油脱水工艺参数控制72.6联合站原油脱水的控制流程图83联合站原油脱水DCS系统方案设计93.1监控方案选择93.2用PC和PLC实现集散控制（DCS）的基本原理103.3基于PLC+PC组成的联合站原油脱水DCS系统方案设计114联合站原油脱水DCS系统实验室模拟设计134.1现场模拟信号的采集134.2控制层P

2、LC模块配置144.3监控系统工业网络架构设计155系统硬件选型175.1仪表选用175.1.2压力仪表的选用185.1.3油水界面仪表的选用195.1.4流量仪表的选用195.1.5含水分析仪表的选用205.1.6液位仪表的选用205.2阀门的选用225.2.1调节阀选用原理225.2.2调节阀流通能力的计算、公称直径及型号的选择236下位机PLC软件设计及编程256.1软件设计流程256.2计算机和PLC通讯组态设计256.3下位机PLC梯形图编程设计276.3.1创建工程276.3.2配置I/O286.3.3梯形图程序编写326.3.4Tag（标签）326.4控制网网络规划33

3、7力控监控组态软件设计36I7.1力控简介367.2制作工程画面367.3创建实时数据库397.4用OPC建立力控与罗克韦尔的通信397.5建立动画连接437.6创建报警、专家报表、趋势曲线448系统连线调试及运行478.1系统硬件连线478.2系统调试及运行499结论50谢辞51参考文献52附录一控制流程图53附录二流程图55附录三数据采集物理端口分布57附录四数据采集及报警程序58I联合站原油脱水监控系统设计1绪论1.1联合站原油脱水监控系统的国内外现状及发展趋势国外在联合站监控系统方面比我国发展的快速，早在上世纪50年代，美国就建成第一套自动化监控输送系统解决了原油的自动收集、

4、处理、计量输送问题。60年代，Acro油田公司就已经把PLC用于注水控制，并很快发展到报警、泵控等其它领域。随着监控与数据采集系统越来越多的应用于油田生产控制与管理中，它与油田开采中的处理设备上的检测仪表和控制设备直接连接，能够实时和不断的获取检测仪表所检测到的运行信息。国外有些油田还实现了注气、注水的优化控制。自从美国Honeywell公司于1975年成功的推出世界上第一套DCS以来，经历了20多年的时间，DCS已走向成熟。目前的DCS发展成为基于计算机技术（Computer）、控制技术（Control）、通信技术和图形技术及4C技术，通过通信网络将分布在工业现场（附近）的现场控制

5、站、检测站和操作控制中心的操作管理站、控制管理站及工程师站等联接起来，共同完成分散控制和集中操作、管理和综合控制系统。国外油田DCS的应用已经开始采用一些先进控制策略。如HONEYWELL公司的性液位控制，可以更好地适应进液的波动。美国通控公司的无模型控制器可以适合滞后、时变的温度控制。HONEYWELL公司的气举优化和各种多变量控制、适应性模糊控制、神经网络控制也在油气集输处理站的DCS上运行，实现了部分生产过优化运行。目前国外已经将自动化技术提升到对原油的生产、储运、销售等环节进行全面监控的现代化管理水平的高度。英国石油公司建立的自动化监控系统可以根据地质情况自动控制产量。美国油

6、田甚至将销售也考虑在自动化管理系统中。我国大部分的油田采油厂联合站是在20世纪70年代建立起来的，目前的联合站监控系统主要分为人工监测控制、常规仪表自动监测控制、计算机监测控制三种方法。而我国很多地方依然停留在人工监测控制阶段而常规仪表组成的控制系统在处理复杂控制系统、集中监控系统和控制精度等方面具有局限性。61联合站原油脱水监控系统设计上世纪九十年代，计算机控制开始应用于联合站生产过程，尤其是西部塔里木、吐哈、准格尔三大盆地的开发和建设，油田生产过程中的自动控制和管理的到了迅速的发展。1992年5月，鄯善油田就使308口油水井、19座计量站全部实现了由单井、单个装置，单站自动化向全

7、油田，全线自动化的转变。随着油田开采的深入，油田已经进入到高含水及日产量不稳定的阶段，因此对油田的自动化水平要求也越来越高，系统的控制策略一步适合当前中转站来液量大且波动大的实际情况，监控软件中的先进控制方法以及软硬件交互的开放性应用也不够。随着DCS向计算机网络控制发展，集输系统生产过程不仅局限于联合站范围内的操作和控制，还向过程控制系统和信息管理系统紧密结合方向发展，即控制和管理一体化。因此，联合站采用DCS是最佳选择，目前绝大数联合站采用的计算机监控