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淺析PLC控制系統(tǒng)在輸油站的應(yīng)用

文檔作者：丁澤游志亮周峰文檔來源：中國石化管道儲運有限公司荊門輸油處		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年09月27日
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2014 年11 月
管理創(chuàng)新
淺析PLC 控制系統(tǒng)在輸油站的應(yīng)用
丁澤游志亮周峰
中國石化管道儲運有限公司荊門輸油處湖北448000
摘要：在當今科技不斷應(yīng)用在各個領(lǐng)域的時代，計算機系統(tǒng)
也已經(jīng)在輸油管道的運行和監(jiān)測過程中得到使用。自動化程度也
越來越高，由于自動化程序的廣泛應(yīng)用管道工作效率以及相關(guān)管
理已經(jīng)得到了質(zhì)的飛躍。本文主要對PLC控制系統(tǒng)在輸油站的應(yīng)
用進行了分析，在認識了PLC控制系統(tǒng)同時了解到PLC控制系統(tǒng)
在輸油站的重要性以后對PLC控制系統(tǒng)在輸油站的運用進行了
分析。
關(guān)鍵詞：PLC控制系統(tǒng)；輸油站；系統(tǒng)應(yīng)用
在今天，計算機系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用到我們生活中的各個領(lǐng)域。而
在輸油管道的運行和監(jiān)測過程中，自動化程度也越來越高，由于
自動化程序的廣泛應(yīng)用管道工作效率以及相關(guān)管理已經(jīng)得到了
質(zhì)的飛躍。
一、認識PLC控制系統(tǒng)
PLC系統(tǒng)將微處理器作為整體核心，通過軟件編程得到可以
代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼接硬接線邏輯的控制邏輯，是一種新型控制設(shè)備，將
計算機、通信、自動化三大技術(shù)融為一體。
PLC具有廣泛的適用領(lǐng)域、強勁的應(yīng)用功能，同時其本身也
具有這小體積、輕重量、低能耗、高可信度、強抗干擾能力等一系
列優(yōu)點。而在編程過程中可以使用自然語言也使得PLC更容易
上手和使用。同時對他的后期維護以及各種情況變化也很容易
應(yīng)對，可以說PLC囊括了計算機和繼電器各自的優(yōu)點：一方面保
留了容易控制、方便后期維護的特點，另一方面又增加了計算機
所具有的廣泛性、靈活性。正因如此它已經(jīng)被廣泛的使用在各個
領(lǐng)域。
在當前PLC 主要在開關(guān)量邏輯控制、運動控制、過程控制
(PID閉環(huán)控制)、數(shù)據(jù)處理、通信聯(lián)網(wǎng)(構(gòu)成工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò))等方面
發(fā)揮作用，而在輸油站中也主要是使用它的過程控制。
二、PLC控制系統(tǒng)在輸油站的重要性
在輸油站的控制系統(tǒng)中，全性和保密性是對整個控制系統(tǒng)的
核心要求。而PLC控制設(shè)備就是一種通過高科技集成電路技術(shù)、
強勁的抗干擾技術(shù)以及優(yōu)良的生產(chǎn)工藝而構(gòu)成的具有極強可靠
性與抗干擾能力的設(shè)備。相比其他規(guī)模相同的繼電接觸器系統(tǒng)：
1.PLC接線與接點數(shù)量極少，可以減少故障率，便于維護；
2.同時自身的硬件故障自我檢測也可以更加主動的發(fā)現(xiàn)問
題，避免故障發(fā)生；
3.同時還可以通過對外圍器件的自我檢測程序的編入來實
現(xiàn)整體的自我診斷、自我保護；
在今天PLC的規(guī)模在不斷擴大，其相關(guān)設(shè)備層出不窮也更加
實用，同時在邏輯處理、數(shù)據(jù)運算等各項功能上也在不斷進行改
善，正因為如此其應(yīng)用性也在不斷拓寬。在這其中就主要包括
對石油領(lǐng)域的工控設(shè)備，由于其接口與編程都相對容易，這就更
加便于各項非專業(yè)工業(yè)控制領(lǐng)域的應(yīng)用。在輸油站的控制應(yīng)用
方面，將一般的接線邏輯代替為儲存邏輯，這就加速了設(shè)計的速
度，同時在后期不論是進行維護還是根據(jù)實際性的改造都會更
加便利。值得強調(diào)的是，即使處在脫離上位好機的情況PLC仍
然可以根據(jù)已經(jīng)設(shè)定好的程序進行運行，這就更加強化了系統(tǒng)
的可信賴度。
三、PLC控制系統(tǒng)在輸油站的運用
1.輸油站應(yīng)用PLC系統(tǒng)背景
在一般的石油輸油站內(nèi)，公司一般會以提升輸油站站點的設(shè)
備水平及相關(guān)控制的自動化程度為目的，借助PLC對現(xiàn)有系統(tǒng)進
行改造。通常在輸油站內(nèi)主要應(yīng)用的是加壓間歇的方式，通過石
油網(wǎng)絡(luò)輸送石油。當前站內(nèi)大多數(shù)已經(jīng)存在的主要控制系統(tǒng)有電
動機、輸油泵、儲油罐、輸油管、儲油罐、拱頂罐等其他常見設(shè)備。
而輸油站的目的都是希望借助PLC對當前輸油站的生產(chǎn)管理與
監(jiān)控系統(tǒng)的自動化進行質(zhì)的提升。
2.PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計
石油站的控制系統(tǒng)主要是借助PLC自動化監(jiān)控系統(tǒng)進行控
制、記錄和存儲站內(nèi)的各項參數(shù)變化，并對變化過程進行全程的
監(jiān)控。監(jiān)控系統(tǒng)會對石油的溫度、壓力、流量、液位、泵閥和電控
系統(tǒng)的電壓、電流等各個相關(guān)參數(shù)以及變化情況進行嚴格的、動
態(tài)的監(jiān)控，同時起到檢測和預(yù)警的作用。在設(shè)計的時候關(guān)鍵是
對硬件、軟件、監(jiān)測點、啟停泵、擴展性的設(shè)計方面進行合理設(shè)
計，其中：
硬件設(shè)計部分主要包括工控機、現(xiàn)場執(zhí)行部件、PLC下位機、
傳感器和配線；
軟件部分由PLC、數(shù)據(jù)和監(jiān)控軟件構(gòu)成；
根據(jù)實際情況選用合適的傳感器及I O 點、模塊、統(tǒng)計表；
設(shè)計站控系統(tǒng)，由啟停泵對開關(guān)閥進行控制；
設(shè)計聯(lián)鎖、優(yōu)先級、自動化PID密閉環(huán)等方便進行全程自動
化監(jiān)控。
PLC控制系統(tǒng)的執(zhí)行
在一般具備十萬立方的儲油罐的輸油站中，通過雷達液位計
對輸油站的液位進行測量。在進行輸油時，儲油罐內(nèi)原油液位的
自身壓差給輸油泵入口提供壓力，以保證輸油泵正常運行。在這
其中出站調(diào)節(jié)閥起到重要作用，要求事先在PLC上位機設(shè)定好壓
力、流量等參數(shù)，由氣動調(diào)節(jié)閥自行調(diào)節(jié)，在輸油過程中通過出站
調(diào)節(jié)閥對輸油量進行控制。在PLC控制程序中，要求主程序?qū)?
入、輸出量程調(diào)用“SCALE”進行轉(zhuǎn)換,將輸入A D 轉(zhuǎn)換后的數(shù)字
量轉(zhuǎn)換為上下限間的液位高度,將輸出的操作值轉(zhuǎn)換為0-27648
之間的一個數(shù)字量,結(jié)果輸出給模擬量輸出存儲器。PLC 開始
階段運行初始化程序時，對第一個掃描周期進行參數(shù)的初始化，
將水位設(shè)定值、PLC控制參數(shù)賦初值，全面運行PLC系統(tǒng)執(zhí)行。
3.PLC控制系統(tǒng)的監(jiān)控
PLC對站控系統(tǒng)參數(shù)采集，之后傳送如上位機，接受對應(yīng)指
令來控制輸油站。采集的內(nèi)容有開關(guān)量、標準的模擬量信號、脈
沖信號、數(shù)字信號，通過開關(guān)、模擬量和PLC調(diào)節(jié)量等控制輸出信
號。在PLC監(jiān)控系統(tǒng)中包括輸入指標、開關(guān)狀態(tài)檢測、輸出指標
等主要技術(shù)指標，PLC運用于在輸油站站控系統(tǒng)中時，一般按照
500ms/周期對于當前的模擬量信號給予動態(tài)檢測，并把通道內(nèi)容
儲存，之后將指針加1，并觀察指針是否超出范圍。如果超出便將
00000再賦給指針，令其再從存儲區(qū)開始處存數(shù)。PLC將現(xiàn)場儀
表輸出的脈沖量當成高速計數(shù)輸入，通過單元采集并計算信號的
頻率。信號可由通訊口連接到PLC的ASCU模塊,進行整體控制
以達到控制轉(zhuǎn)換誤差的目的。同時脈沖丟失及信號干擾問題可
通過定時中斷法執(zhí)行采集子程序來避免。
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