油田場站DCS自控系統(tǒng)的運行管理與優(yōu)化探討

吳志偉

（大慶油田工程建設(shè)有限公司油建二公司，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

在油田站場全面應(yīng)用DCS自控系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對油田場站現(xiàn)場各項運行參數(shù)的實時監(jiān)控，一旦在作業(yè)過程中出現(xiàn)問題，系統(tǒng)就會將相應(yīng)的信息反饋到控制中心，控制中心通過對錯誤信息進行進一步分析處理之后，實現(xiàn)整個油田場站生產(chǎn)作業(yè)無人值守化，是油田場站控制中心人工使用成本得到有效控制，進一步提升了油田人力資源的使用率。與此同時，還能夠充分保證油田場站實現(xiàn)穩(wěn)定運行，現(xiàn)場工作效率提升非常明顯，對油田生產(chǎn)管理起到了極大促進作用。

1 油田場站DCS自控系統(tǒng)組成分析

1.1 上位機

在場站內(nèi)部通常情況下都會利用網(wǎng)卡將兩部上位機進行有效連接，以此來充分保證整個系統(tǒng)運行的可靠性以及穩(wěn)定性，與此同時還可以通過連接相關(guān)的打印設(shè)備，能夠?qū)F(xiàn)場生產(chǎn)作業(yè)的各項報表等相關(guān)數(shù)據(jù)進行實時拷貝。在上位機組態(tài)、數(shù)據(jù)處理等方面應(yīng)用的相關(guān)程序整體界面主要采取的是非常簡單的下拉式，通過下拉菜單就能夠?qū)崿F(xiàn)對現(xiàn)場運行流程圖、各種曲線或者數(shù)據(jù)等的實時調(diào)用，與此同時還能夠及時的查找到相關(guān)的報警記錄，通過建立良好的信息通信系統(tǒng)就能夠?qū)崿F(xiàn)上位機與下位機之間的信息交流[1]。

1.2 下位機

對于下位機來說，ACM屬于一種高級的控制模塊，是整個系統(tǒng)的核心控制過程，充分利用相關(guān)的模塊進行連接之后就能夠?qū)崿F(xiàn)與上位機模塊之間的響應(yīng)，而在下位機中還包含了相應(yīng)的輸入以及輸出設(shè)備。充分利用相關(guān)的智能化模塊，使得下位機的性能相對比較高，而且整個系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動識別、自主診斷的相關(guān)的功能，在配備相應(yīng)的控制器之后就能夠?qū)⑾嚓P(guān)控制程序進行進一步實現(xiàn)，在整個系統(tǒng)中屬于非常核心的組件。其不同的模塊之間通過數(shù)據(jù)總線來進行通信，在整個下位機的模塊架上設(shè)置了輸入輸出模塊以及ACM控制器模塊等，輸入輸出模塊的主要作用是實現(xiàn)對現(xiàn)場各項生產(chǎn)信息的有效采集，并充分利用調(diào)節(jié)閥來實現(xiàn)對各種控制信號的有效傳遞，輸入輸出模塊主要是通過所接受的各種控制信號來實現(xiàn)對現(xiàn)場各項生產(chǎn)作業(yè)信息的采集工作，每一個模塊從根本上來講都屬于一個獨立的計算機系統(tǒng)，其內(nèi)部設(shè)置了相應(yīng)的微處理器，這樣就能夠?qū)斎胼敵鲞M行掃描，這同時還能夠?qū)崿F(xiàn)對故障診斷、刻度標(biāo)定等相關(guān)功能。上位機與下位機之間主要是通過網(wǎng)絡(luò)連接來實現(xiàn)冗余信息的傳遞。

1.3 現(xiàn)場儀表

油田場站生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場的流量、壓力、可燃氣體濃度、溫度等多項數(shù)據(jù)主要是通過在現(xiàn)場設(shè)置的各種智能化壓力以及相關(guān)的流量變送器、液位開關(guān)、熱電偶等來實現(xiàn)系統(tǒng)軟件功能。

對于油田場站DCS自控系統(tǒng)來說，其上位機通常情況下使用的軟件是INTOUCH, 該軟件主要是通過操作系統(tǒng)來進一步生成人機界面, 而下位機通過與APACS之間進行數(shù)據(jù)交換就能夠?qū)崿F(xiàn)對現(xiàn)場儀表以及各種生產(chǎn)作業(yè)設(shè)備的及時監(jiān)控，一旦在監(jiān)控過程中發(fā)現(xiàn)異常生產(chǎn)狀況，控制中心就能夠向相關(guān)的工作人員發(fā)出警示，在此基礎(chǔ)上就能夠?qū)崿F(xiàn)對異常狀況的及時處理。INTOUCH軟件中主要包括了應(yīng)用程序管理器、開發(fā)環(huán)境、人機對話、新建窗口、標(biāo)簽建立等各項功能，能夠?qū)崿F(xiàn)對現(xiàn)場生產(chǎn)作業(yè)過程中的各項報警信息及時記錄。與此同時，還能夠?qū)崿F(xiàn)對現(xiàn)場各項歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)的及時記錄。ACM組態(tài)軟件主要是屬于一種基礎(chǔ)性的應(yīng)用軟件包，其相關(guān)的配置相對比較靈活，能夠?qū)崿F(xiàn)對油田場站實際生產(chǎn)過程中連續(xù)量以及離散量的有效控制，語言也比較多樣化，能夠根據(jù)實際狀況來實現(xiàn)相應(yīng)的設(shè)置[2]。

ACM輸入輸出模塊實際運行過程中能夠?qū)崿F(xiàn)對油田場站現(xiàn)場各種儀流量、液位等相關(guān)儀表信號的及時傳遞，充分利用模數(shù)就能夠?qū)崿F(xiàn)各種數(shù)字信號的及時轉(zhuǎn)換，在充分利用ACM就能夠?qū)崿F(xiàn)對病號的及時處理。ACM控制器主要是通過輸入輸出模塊來將各項控制命令的控制過程順利實現(xiàn)，其整個控制過程主要包括了階梯控制、自動消防控制等。整個系統(tǒng)的報警功能主要是通過變色來實現(xiàn)相應(yīng)的操作，與此同時還配備了聲光報警操作。針對場站的公益管理環(huán)節(jié)主要是通過柱狀圖來實現(xiàn)對各個生產(chǎn)回路的合理控制，并針對異常狀況生成相應(yīng)的報警數(shù)據(jù)。

2 DCS系統(tǒng)優(yōu)化

由于DCS自控系統(tǒng)上位機的內(nèi)存以及本身硬盤的配置容量相對比較低, 因此可以針對整個系統(tǒng)的內(nèi)存以及硬盤配置進行進一步升級, 這樣不僅能夠讓系統(tǒng)整體的信息處理速率得到有效提升, 而且也能夠儲存更佳豐富的歷史信息, 這樣才能夠為工作人員的數(shù)據(jù)分析提供更加豐富的材料。油田場站運行過程中經(jīng)常會出現(xiàn)電力不足等現(xiàn)象，針對這種狀況可以外的配備相應(yīng)的不間斷電源，以此來最大程度延長系統(tǒng)的運行時間，也可以在發(fā)生電力供應(yīng)不足狀況時作為備用電源[3]。對于油田場站的DCS自控系統(tǒng)來說，要想從整體結(jié)構(gòu)形式上讓其能夠充分發(fā)揮出其作用，就必須要針對系統(tǒng)運行過程中的直接控制以及過程控制等環(huán)節(jié)給予高度重視，將重點放在生產(chǎn)管理以及經(jīng)營等兩個層級方面，針對這兩個環(huán)節(jié)進行不斷的優(yōu)化和完善，這樣才能實現(xiàn)油田場站DCS自控系統(tǒng)在進一步優(yōu)化。

3 結(jié)束語

對于DCS自控系統(tǒng)來說，其在運行過程中能夠針對油田現(xiàn)場的各項生產(chǎn)參數(shù)實現(xiàn)較為全面的監(jiān)控，而且實現(xiàn)了較高水平的自動化控制，系統(tǒng)運行的時效性也比較強，各項生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集的誤差相對比較小，進一步提升油田生產(chǎn)現(xiàn)場的各項數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。在油田場站實際應(yīng)用該系統(tǒng)的過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)對生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場的靈活管理，而且及交互界面具備了一定的可視化程度，完全能夠滿足當(dāng)前油田場站的實際運行需求。