PLC控制系统在油田生产中的应用

蔡华

（大庆油田有限责任公司第一采油厂仪表安装维修大队，黑龙江 大庆 163000）

PLC控制系统作为一项新型化的技术手段，普遍具有采集模板控制和整个过程控制的优势，拥有较强的使用性能，无论是数据收集，还是检测工作都需通过采集模板控制来完成，进而展开多方面的技术处理工作。将该方法应用到油田生产中也较为常见，不仅能加快生产的工作效率，还能有效维护油田开采过程的安全性，推动我国油田行业愈发朝着长期稳定发展的方向前进。

1 PLC控制系统的适用范围

基于油田开采的角度来说，将PLC控制系统应用其中具体可分为以下应用范围。

（1）逻辑控制。利用PLC控制器实现触电和电路串并联，借此展开逻辑运算，彻底取代以往传统继电器设备拥有的顺序控制和定时控制功能。

（2）运动控制。PLC控制器通过专业运动模块对相关工作发出指令，进而可将顺序控制和运动控制结合起来，广泛应用于多个机械设备中。

（3）过程控制。在使用PLC控制器时，需准确掌握温度、流量及压力变化的情况，借助I/O模块进行模拟试验，确保最终结果真实准确，当前PLC控制器该项功能主要适用于电力、轻工及化工等众多领域。

（4）数据处理。利用PLC控制器可有效完成数据的采集工作，这是在于PLC控制器具备良好的数据运输和数字运算的使用功能，一般适用于较大型控制系统结构中。根据调查了解到，最早的8位和16位系统尚且不具备操作系统，直至等到32位系统操作系统已明确且愈发呈现出复杂化状态，引发了投资成本不足、系统升级难度较大等一系列问题，在此情况下产生的嵌入式操作系统，又可被定义为以计算机技术应用为核心，对使用功能、投资成本及稳定可靠性均提出严格标准的一种系统，具有多元化发展目标，并且还具有针对性较强的优势，可满足油田生产的实时性需求。

总体来说，嵌入式PLC不仅具备硬件软件功能设计的灵活性，还能更好贴近机电设备的使用需求，促使PLC在自动化系统领域内得到更加广泛的应用。

2 PLC控制系统的优势

根据实践探索发现，PLC控制系统普遍具有以下应用优势。

（1）成本较低、功能较强。1台PLC控制系统往往是由上千个编程元件所构成，进而具备良好的控制功能，还可将其与互联网连接起来实施分散控制，最突出的是PLC控制系统与普通型号的继电器相比，成本价格较低，可实现节约成本的目的。

（2）操作方法简单便捷。当前PLC控制系统最常见的编程即为语句表或是梯形图，使用上述编程手段的优势便是简单便捷，并且具有较强规律性，对专业能力和理论知识的要求不是很高。同时PLC控制系统的调试过程也非常容易，可在实验室环境下有序操作完成，便于工作人员准确观察大奥二极管发出的信号，对于可能出现的问题及时调整改进，对于实现整个过程的安全稳定有着极大的帮助作用。

（3）适用范围较广泛。根据相关调查显示可知，目前PLC控制系统中的所有指标均已达到了标准状态，用户可根据自身的实际需求自主选择，进而再借助不同的系统配置来满足需求。

（4）安全与可靠性较强。某种程度上，PLC控制系统还具备较强的抗干扰性能，具体可分为硬件和软件两种类型，但总体来说硬件的出现频率较低，反而是继电器等软件取得了广泛应用，进而可有效解决因接触不良导致的各种安全故障隐患。

3 PLC控制系统在油田生产中的应用分析

3.1 PLC控制系统在油田计量中的应用

对于石油企业来说，做好油田计量站的自动化监控和计量工作，不但能提高整个油田系统的自动化水平，还能大大增强原油计量的准确性和生产工作效率。当前可将自动化计量系统详细分为执行机构智能化改造和现场仪表等步骤，并且在此基础上还需增设PLC控制站和中央工作室，借此实现对计量系统的有效控制。同时该系统还明确要求，整个计量过程都由程序控制实施完成，每口油井每天的计量次数不得低于3次。

详细的计量流程如下：第一，由上文内容了解到，整个计量过程需由程序控制来完成，并且采油井需定期循环计量，在计量时间达到标准要求后可按照顺序对每口油井展开计量，直至计量工作全部完成为止。第二，计量工作结束后，在获得下一计量信号后方可对每口井再次实施计量，在此期间需要能准确判断出当前油井的实际工作状态，并在对该油井判断时要跳过计量工作，对其他油井展开计量。除此之外，PLC控制系统在油田生产中还具有安全稳定性和操作简单等优势，可随时掌握系统的实际运行情况，并将画面真实反映到监控显示上，便于用户能够随时了解到实际状况，并且该系统还具备良好可扩充性特点，以此为核心提出针对系统的实施方案，可为油田开采生产的顺利进行奠定良好的基础保障。

3.2 PLC控制系统在油田注水监控系统的应用

结合当前情况来看，可使用到的控制系统类型包括许多，并且使用的成功案例也是不少，如单片机系统、PLC控制系统及数据采集系统等。其中从PLC控制系统着手，借助继电器软件可达到过程控制的目的，促使控制系统的操作应用更加简单便捷，进而有效提高PLC控制系统的安全稳定性能。在进行油田注水装置系统设计工作时，为确保各项信息数据准确运送到PLC控制系统结构内部，工作人员一定要对投入药液的精准性严加把控，进一步提升药罐的自动化水平，促使油田生产的工作效率能够不断提高。

3.3 PLC控制系统在石油开采中的应用

基于社会进程不断推进的背景下，石油钻杆焊接修复技术和焊后热处理技术水平的提高，可谓是当前我国石油行业开采工作中亟待解决的首要问题，要求PLC控制系统能够实时准确反映出热处理流程及期间产生的相关参数信息，做好整个热处理过程的跟踪检查工作，将自动维持感应热控制在规范的温度范围内。一旦PLC控制系统运行过程中出现任何异常情况，系统保护装置或是信号报警装置需立即发出警示，避免产生难以估计的后果隐患，及时做好安全事故处理工作，有效确保油田开采的安全性。除此之外，PLC控制系统变频节能和触摸屏应用也尤为重要，便于帮助控制者直接明确触摸屏中的目标值，借助PLC控制系统将其与实际值进行对比分析，进而向变频节能系统直接发出命令性指示，根据变频器输出频率的快慢，可准确监控变频器内部众多参数的使用情况，一旦发现问题，便立即启动报警装置，避免对油田生产效率的提高产生不利影响。

3.4 PLC控制系统在油田污水处理中的应用

油田开采过程中，无论是压裂、酸化，还是钻井等环节均容易产生工业废水。在此情况下，为实现油田污水处理的最佳成效，就必须积极使用PLC控制系统，因其具备易操作性的优势，所以往往多种程序可同时进行，其中以电气原理图和梯形图的使用频率最高，这是在于其理解较为容易。同时PLC控制系统还具有自我诊断功能，便于降低维修人员对维修技能的要求水平，一旦出现系统运行故障隐患，便可直接采取硬件软件诊断方法，准确找出系统的故障位置。例如：现阶段相关企业人员针对工业废水固定式处理系统和成套移动式自控废水处理装置展开了大力研究，可达到石油开采废水的高效处理和可回收利用等目的，并且通过油田的不断推广，油田废水的处理能更好满足科学要求，降低油田废水的出现几率，对油田的生态环境起到有效保护的效果。

4 结语

综上所述，PLC控制系统主要是以循环扫描的形式展开工作，普遍具有程序简单便捷等特点，极大节省了PLC实际的应用空间，再加上良好的兼容性和拓展性，能为日后实施相关工作提供便利性帮助，同时也能为油田生产平台的建设创造良好条件。另外PLC控制系统还具有使用性能稳定、自动化水平较高及安全可靠等优势，不仅能大大提高石油企业的工作效率，还能增强PLC控制系统自身的安全性能，促使油田生产工作能够更加顺利高效实施。