1 引言

　　联合站是油田生产的一个重要部门，其主要作用是将开采的原油集中进行运输、存储。在此过程中，要对含水原油进行脱水处理。如图1 所示，基本的处理流程为：含油污水进入一次和二次沉降罐，在重力的作用下，经过一段时间，污油、污水和油水混合液中的污泥自然分离。污油从大罐中上部的溢流口排出；污泥由罐底的四个定时开关的排泥阀排入污泥浓缩罐，由污泥浓缩泵打入过滤筛，滤去水分，压缩成干泥运走。污水进入外输缓冲罐准备外输。为保证水质，在外输前还要经过精细过滤处理。另外，各罐都使用天然气作密闭气体，使得污水与氧气分离，减少对罐体和管道的腐蚀。

　　油田各联合站目前采用的污水处理系统大都设计的比较早，整套流程大部分依靠手工操作，劳动强度高。大罐液位还需定时上罐人工检尺，效率低、危险性大。下面介绍的全站污水处理自控系统，可以较好地解决上述问题。

　　2 系统构成

　　为保证系统的稳定性和可靠性，采用两级控制方案对整套污水处理流程进行监控。上位机选用研华工控机（IPC-610H），下位机选用研华公司的ADAM-5510亚当模块，系统构成如图2 所示。

　　上位机的作用主要是提供一个人机交互界面，使操作人员可以直观的了解现场各工艺参数，根据生产需要发出相应的控制指令。另外还可以使用大容量存储器记录历史数据，管理人员据此了解一段时间内的生产状况，为提高生产效率制定新的生产方案提供可靠的依据。为实现以上功能，组态软件是最优的选择。这里使用的是目前国内组态软件市场占有量第一的“组态王”作为开发平台，它集控制技术、数据库技术、网络技术、人机界面技术、图形技术于一身，包含动态显示、报警、控件、趋势、网络通信等组件CONTROL ENGINEERING China版权所有，提供了一个友好的用户界面，只需编写少量的代码即可生成高质量的控制系统。研华ADAM-5510以其体积小、功能多、可靠性高等优点，在自控行业中得到了广泛的使用。整套污水处理流程共有120 多个监控点，包括压力、流量、温度、液位、频率、泵运行状态等。各物理参数通过相应的变送器得到4～20mA 的标准信号，通过屏蔽电缆接至PLC的AI 或DI 模块。由于采用电流方式传输，因此传输距离远，而且具有较好的抗干扰能力。控制信号通过PLC 的AO 或DO 模块发出，控制现场的执行机构动作。由于现场有大量的油、气，因此所有设备均采用防爆产品。

　　由于现场监控点多，为降低成本，减轻维护工作量www.cechina.cn，在模块选择上应注意以下几点：① 模块种类要尽量少，以减少备件CONTROL ENGINEERING China版权所有，便于更换；② 单一模块采样点数要多，如选取的AI 模块最多可采集8 点，DO 模块可输出32 点；③ 采样精度要高，尤其是对流量的计量，关系到全站的日处理能力综合评价。操作人员通过上位机向研华ADAM-5510发出相应的控制指令后，由研华ADAM-5510对现场进行直接控制，这种方案有效的降低了风险。例如操作人员可在上位机修改定时排泥时间，发送给研华ADAM-5510后，由研华ADAM-5510 进行控制，此时即便上位机出现故障（如死机、掉电等），也不会影响系统的正常运行。研华ADAM-5510及所有的接线端子放在一个机柜内，与上位机的通讯采用RS485 方式，这种方式传输距离远，可将上位机放置在另外一房间内，大大改善工人的操作环境。

　　3 测控方案

　　3.1 排泥阀控制

　　现场使用的排泥阀为电动蝶阀，旁边有1 个控制柜，用3 个按钮控制电机的正转、反转、停止，分别对应阀门的开、关、停。3 个按钮的操作具有自锁与互锁功能。使用PLC 的DO模块控制3 个小继电器的动作，再把其触点与3 个按钮开关并联或串联，达到远程控制的目的。为保证自控系统断开时现场仍能手动操作，在使用小继电器的触点时，要注意常开、常闭的选择。

　　3.2 连锁停泵

　　当罐内液位较低时，系统发出声光报警，提醒操作人员注意检查控制工程网版权所有，如液位继续降低，则自动发出连锁停泵信号，停止外输泵的运行。原外输泵电机由一控制柜控制，工作电压为380V，在研华ADAM-5510与控制柜之间增设一中间继电器，其常闭触点串联在电机控制回路中，当PLC 发出停机信号后，电机控制回路断电停机。为保证操作人员与设备的安全性，自控系统不设远程启动功能控制工程网版权所有，当需要再次开启外输泵时，由操作人员手动控制。

　　3.3 泵运行状态的检测

　　由于泵需要定期维护，因此需要累计泵的运行时间，这就要求对泵的运行状态进行检测。检测方法为从泵的控制回路的辅助触点取信号，送入研华ADAM-5510的开关量测量模块。为使现场与研华ADAM-5510完全隔离，中间需加辅助继电器。

　　4 软件设计

　　由于上位机监控软件采用组态王作为开发平台，因此大大缩短了开发周期。在设计中，首先要把实时数据库建好，它是整套监控系统的核心，然后把各功能模块进行恰当的组合。监控