組態(tài)王在聯(lián)合站污水處理中的典型應(yīng)用

摘要：介紹了聯(lián)合站污水處理監(jiān)控系統(tǒng)基于工控機與PLC 的兩級控制方式，并詳細介紹了幾個典型回路的控制方案及采用組態(tài)王作為開發(fā)平臺的監(jiān)控軟件。

關(guān)鍵詞：組態(tài)王；污水處理；數(shù)據(jù)采集

1 引言

聯(lián)合站是油田生產(chǎn)的一個重要部門，其主要作用是將開采的原油集中進行運輸、存儲。在此過程中，要對含水原油進行脫水處理。如圖1 所示，基本的處理流程為：含油污水進入一次和二次沉降罐，在重力的作用下，經(jīng)過一段時間，污油、污水和油水混合液中的污泥自然分離。污油從大罐中上部的溢流口排出；污泥由罐底的四個定時開關(guān)的排泥閥排入污泥濃縮罐，由污泥濃縮泵打入過濾篩，濾去水分，壓縮成干泥運走。污水進入外輸緩沖罐準備外輸。為保證水質(zhì)，在外輸前還要經(jīng)過精細過濾處理。另外，各罐都使用天然氣作密閉氣體，使得污水與氧氣分離，減少對罐體和管道的腐蝕。

油田各聯(lián)合站目前采用的污水處理系統(tǒng)大都設(shè)計的比較早，整套流程大部分依靠手工操作，勞動強度高。大罐液位還需定時上罐人工檢尺，效率低、危險性大。下面介紹的全站污水處理自控系統(tǒng)，可以較好地解決上述問題。

2 系統(tǒng)構(gòu)成

為保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，采用兩級控制方案對整套污水處理流程進行監(jiān)控。上位機選用工業(yè)控制計算機（IPC），下位機選用GE 公司的PLC，系統(tǒng)構(gòu)成如圖2 所示。

上位機的作用主要是提供一個人機交互界面，使操作人員可以直觀的了解現(xiàn)場各工藝參數(shù)，根據(jù)生產(chǎn)需要發(fā)出相應(yīng)的控制指令。另外還可以使用大容量存儲器記錄歷史數(shù)據(jù)，管理人員據(jù)此了解一段時間內(nèi)的生產(chǎn)狀況，為提高生產(chǎn)效率制定新的生產(chǎn)方案提供可靠的依據(jù)。為實現(xiàn)以上功能，組態(tài)軟件是最優(yōu)的選擇。這里使用的是目前國內(nèi)組態(tài)軟件市場占有量第一的“組態(tài)王”作為開發(fā)平臺，它集控制技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人機界面技術(shù)、圖形技術(shù)于一身，包含動態(tài)顯示、報警、控件、趨勢、網(wǎng)絡(luò)通信等組件，提供了一個友好的用戶界面，只需編寫少量的代碼即可生成高質(zhì)量的控制系統(tǒng)。PLC 以其體積小、功能多、可靠性高等優(yōu)點，在自控行業(yè)中得到了廣泛的使用。整套污水處理流程共有120 多個監(jiān)控點，包括壓力、流量、溫度、液位、頻率、泵運行狀態(tài)等。各物理參數(shù)通過相應(yīng)的變送器得到4～20mA 的標準信號，通過屏蔽電纜接至PLC的AI 或DI 模塊。由于采用電流方式傳輸，因此傳輸距離遠，而且具有較好的抗干擾能力?？刂菩盘柾ㄟ^PLC 的AO 或DO 模塊發(fā)出，控制現(xiàn)場的執(zhí)行機構(gòu)動作。由于現(xiàn)場有大量的油、氣，因此所有設(shè)備均采用防爆產(chǎn)品。