摘要：在油田生產(chǎn)中，PLC測控系統(tǒng)起到重要的作用，可以保證生產(chǎn)穩(wěn)定性、可靠性，庫站運行的安全性，這也是油田順利生產(chǎn)的基礎，為此在對轉(zhuǎn)油站PLC系統(tǒng)進行分析的過程中，可以此運用的基本原理分析方式、對比新舊系統(tǒng)應用效果方式、生產(chǎn)參數(shù)整合方式等，對PLC系統(tǒng)產(chǎn)生誤差的根源、影響度、使用效果進行深入研究。經(jīng)過研究表明，此系統(tǒng)出現(xiàn)誤差數(shù)據(jù)都是在誤差允許范圍內(nèi)，系統(tǒng)整體穩(wěn)定運行，這樣既可以確保儀表使用的精準度，同時也可以降低維護工作，還可以提升整體管理效果，進而推進智慧油田發(fā)展進程。
1 轉(zhuǎn)油站PLC測控系統(tǒng)的誤差來源
從根本上來講，不論是什么樣的儀器儀表設備應用于實際生產(chǎn)中使用，都會受到來自不同程度的精度限制影響，從而出現(xiàn)誤差問題。基于此，在進行實際設計過程中也特別重視誤差來源這一內(nèi)容，以此為基礎來采取針對性措施來減小誤差問題，然后對其進行相應的論證、實驗以及檢測這yiliu程，#后才能用于實際生產(chǎn)應用中，油田生產(chǎn)也不例外，測控系統(tǒng)誤差主要有以下幾點來源：
其一，與測控系統(tǒng)進行連接的計量與自動化儀表，都會對系統(tǒng)造成直接性測量誤差，而這也直接關系測控系統(tǒng)在之后應用中的運算準確性和控制穩(wěn)定性[1]；
其二，轉(zhuǎn)油站PLC測控系統(tǒng)在運行過程中，儀表的供電電壓出現(xiàn)波動情況、油田生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境溫度發(fā)生變化、電磁干擾等問題都會在一定程度上對儀表信號檢測精準度產(chǎn)生影響，因此也就導致#終測控結果存在一定的誤差；
其三，因PLC硬件引入測控系統(tǒng)中產(chǎn)生的誤差問題，舉例來講，脈沖信號采集電路、模擬量輸入(輸出)入的A/D轉(zhuǎn)換(D/A轉(zhuǎn)換)因氣的量化，都會產(chǎn)生相應誤差；
其四，因引入測控系統(tǒng)中的數(shù)學模型以及測量公式的標準存在不同之處，從而使得#終測量結果存在誤差；
其五，測控系統(tǒng)在進行相應的運算過程中，因引入數(shù)據(jù)位取舍，從而引發(fā)計算上的誤差問題。綜合以上幾種誤差來源，通過誤差計算方法，來對測控系統(tǒng)中的信號的誤差進行相應計算，#終得出出現(xiàn)測量誤差的主要原因就在于儀表精度，誤差范圍一般在0.2%～0.5% 之間。
2 轉(zhuǎn)油站PLC測控系統(tǒng)在油田生產(chǎn)中的應用分析
2.1 二合一加熱爐進出口和加熱段溫度
對于油田生產(chǎn)中所使用的二合一加熱爐，其進口溫度大概在45 ℃左右，通過對二合一加熱爐中的盤管進行加熱處理，根據(jù)井口距離，對于出口部分的溫度，一般控制在56 ℃范圍內(nèi)[2]�；谝陨�，進出口部分的溫度檢測，主要應用的是PT100傳感器；加熱段的溫度檢測，主要采用的是一體化溫度變送器。在進行設備調(diào)試過程中，對于其所在現(xiàn)場運用玻璃棒溫度計進行檢測工作，將其與溫度儀表檢測結果進行對比，通過運用PLC測控系統(tǒng)所測量的數(shù)據(jù)結果處于誤差允許的范圍內(nèi)，但通過運用
溫度計進行溫度測量后，存在誤差來源和測量位置不統(tǒng)一情況，另外，若運用溫度計進行測量，其對誤差的#大允許范圍應控制在±0.5 ℃。
2.2 二合一和三相分離器液位
在進行轉(zhuǎn)油站PLC測控系統(tǒng)檢測過程中，不論是上述二合一加熱爐，還是三相分離器，這兩者都是其中比較重要的一項檢測參數(shù)，如果出現(xiàn)檢測錯誤或不準確等情況，都會引發(fā)冒罐、機泵空轉(zhuǎn)等一些不利于油田安全生產(chǎn)的事故問題發(fā)生�；诖嗽谶M行實際油田生產(chǎn)作業(yè)中，應對三合一容器和二合一容器的液位進行相應的檢測，通常采用電容法進行測量，具體來講，將射頻導納電極有效使用長度和電流信號在4～20mA的信號兩者相對應，然后讀取與檢測相對應的微機中數(shù)據(jù)信息，也就是液位高度檢測數(shù)據(jù)信息。在整個測量過程中，可能會對液位測量數(shù)據(jù)結果的精準度帶來影響的因素主要有以下幾方面：其一，對于測量中所使用的測量儀安裝方式是否符合檢測要求；其二，在檢測過程中，油田生產(chǎn)中的油品黏度、油品來液中存在的聚合物等因素都會在一定程度上影響測量的精準性；其三，測量中所使用的測量儀本身的測量精度、采集轉(zhuǎn)換精度等都會影響#終的測量結果，但這部分因素不是影響測量結果精準度的主要因素。
2.3 含水分析儀信號檢測
在進行油田生產(chǎn)中，其中有一項非常重要的生產(chǎn)工序就是對原油進行計量，而在原油計量過程中，其中比較重要的數(shù)據(jù)參數(shù)信息就是原油采出液含水率，杜宇這部分內(nèi)容的測量誤差主要是從檢測儀表中引入的[3]，除此之外，還和其安裝方式、液體含氣量、液體流速等因素存在一定的關聯(lián)性。針對本次含水分析儀信號檢測實驗，主要選取YSL-1G型的短波含水測試儀對轉(zhuǎn)油站進行相應的檢測，二次儀表輸出信號值和對應體積含水值分別為4～20 mA、0%～100%。
在實際檢測過程中，在進行含水分析儀標定時，標定范圍為轉(zhuǎn)油站全范圍，共計采用五個樣點進行標定，然后對全量程范圍進行曲線模型，若檢測中所使用的儀表具有良好的重復性檢測功能，能夠?qū)崿F(xiàn)#大化保證測量結果的精準度。在進行現(xiàn)場測控系統(tǒng)調(diào)試過程中，對于體積含水率采用蒸餾法進行測量，然后將該測量結果和含水分析儀微機測量數(shù)據(jù)兩者進行分析對比，以此對含水分析儀進行調(diào)校。之后運用電脫水法測量結果與修正后的測量參數(shù)兩者進行對比，與此同時，讀取電脫水含水測定儀和微機上所顯示的數(shù)據(jù)參數(shù)信息。下表1為電脫水含水測定儀和PLC測控系統(tǒng)所顯示的數(shù)據(jù)參數(shù)信息檢測結果對比如表1所示。
通過對上述表1中的數(shù)據(jù)參數(shù)檢測結果的對比分析能夠明顯看出，有些含水率測量誤差已經(jīng)明顯超過原本規(guī)定的允許誤差值，其余都處于允許的誤差范圍。產(chǎn)生上述誤差主要有以下幾點原因：其一，因儀表測量帶入后產(chǎn)生的誤差；其二，PLC測控系統(tǒng)中數(shù)據(jù)參數(shù)讀取與電脫水含水測定儀數(shù)據(jù)采樣存在不同步，從而導致測量數(shù)據(jù)存在誤差。
2.4 原油流量檢測
本次轉(zhuǎn)油站原油流量檢測方式，主要以螺旋流量計來進行相應計量。基于電子式表頭，將測量后的脈沖信號傳輸至PLC測控系統(tǒng)中，然后通過系統(tǒng)來讀取測量參數(shù)結果，下表2為電子式表頭累計檢測數(shù)據(jù)與PLC測控系統(tǒng)同期計量數(shù)據(jù)檢測結果如表2所示。
從上述表2中的數(shù)據(jù)檢測結果來看，出現(xiàn)誤差的主要原因在于流量計漏失以及測量儀表精準度方面，從整體上來看測量數(shù)據(jù)，對于原油流量檢測中出現(xiàn)的誤差處于誤差允許范圍內(nèi)[4]。
2.5 變頻調(diào)速器PID控制
通過變頻調(diào)速器閉環(huán)控制方式，將PID參數(shù)調(diào)節(jié)和變頻調(diào)速器兩者進行連接，使其形成一種閉環(huán)性質(zhì)的檢測控制系統(tǒng)，以此為外輸液流量起到調(diào)節(jié)作用，#終達成三合一容器介質(zhì)液位閉環(huán)的自動檢測和自動調(diào)節(jié)功能。若液位所處數(shù)值比設定數(shù)值高的情況下，PID電流信號因此而變大，同時對變頻器控制頻率也會適當提升；相反，若也為所處數(shù)值朝向反方向進行調(diào)節(jié)情況下，PID輸出數(shù)據(jù)一般在0～100之間，上位機組態(tài)軟件手操器通常為0～50 Hz之間。就當前油田生產(chǎn)實際來看，若變頻器輸出低于10 Hz情況下，就會減緩電機運轉(zhuǎn)速度，泵排量也逐漸趨于0，基于以上，在進行軟件設計時應重視該方面的限制設計。對于PID調(diào)校，地衣步應在生產(chǎn)中進行，然后才能用于油田現(xiàn)場作業(yè)中開展聯(lián)合調(diào)試[5]。在進行實際調(diào)校過程中，shou先將原本為手操器變頻器控制方式轉(zhuǎn)為手動狀態(tài)，在這個過程中需要特別注意的是其中無擾動切換運行狀態(tài)是否為正常，借助鼠標電動增加和減少兩個按鈕，觀察10～50 Hz之間的變化情況，下表四為控制變頻調(diào)速器PID輸出信號檢測結果如表3所示。
通過對上表3檢測結果進行分析，實際電流輸出值與其對應換算電流值存在誤差情況，出現(xiàn)誤差的主要原因在于模塊D/A轉(zhuǎn)換精度與測量中三位半精度萬用表共同構成引起的。將手操變頻器控制轉(zhuǎn)為自動狀態(tài)下，然后運用信號源對“三合一液位信號”進行模擬分析，能夠從中看出進行PID自動調(diào)節(jié)后頻率、相應D/A轉(zhuǎn)換電流輸出這兩者的變化情況。與此同時，對于變頻器現(xiàn)場聯(lián)調(diào)，也可通過轉(zhuǎn)變其自動、手動運行狀態(tài)來分析變頻器和PLC測控系統(tǒng)兩者的頻率參數(shù)是否相同。
3 轉(zhuǎn)油站PLC測控系統(tǒng)在油田生產(chǎn)中的應用效果
在油田生產(chǎn)中應用轉(zhuǎn)油站PLC測控系統(tǒng)，能夠?qū)⑸a(chǎn)過程中的誤差情況控制在可控范圍內(nèi)，確保油田生產(chǎn)中的各項儀表精度、降低儀表在其中的維護工作量，將PID控制法應用于PLC測控系統(tǒng)中，具有高度應用可靠性，對于參數(shù)調(diào)整上具有一定便利性，符合當前油田生產(chǎn)需求，具有積極性應用意義。
4 結語
綜上所述，綜上所述，在油田生產(chǎn)中的各個過程都不斷引用PLC測控系統(tǒng)，這種系統(tǒng)具備良好的拓展性、兼容性，可以為企業(yè)今后建設智能網(wǎng)絡平臺奠定基礎，然而現(xiàn)階段，在油田生產(chǎn)中應用的PLC測控系統(tǒng)，通常也只是具備簡單控制功能，相對于復雜功能的系統(tǒng)使用仍比較少，在信息技術發(fā)展下，相信未來PLC測控系統(tǒng)在油田生產(chǎn)中的應用前景會越來越廣泛。
相關產(chǎn)品tuijian：智能壓力變送器
關注我們 實現(xiàn)共贏