組態王在聯合站污水處理中的典型應用

摘要：介紹了聯合站污水處理監控系統基于工控機與PLC 的兩級控制方式，并詳細介紹了幾個典型回路的控制方案及采用組態王作為開發平臺的監控軟件。

關鍵詞：組態王；污水處理；數據采集

1 引言

聯合站是油田生產的一個重要部門，其主要作用是將開采的原油集中進行運輸、存儲。在此過程中，要對含水原油進行脫水處理。如圖1 所示，基本的處理流程為：含油污水進入一次和二次沉降罐，在重力的作用下，經過一段時間，污油、污水和油水混合液中的污泥自然分離。污油從大罐中上部的溢流口排出；污泥由罐底的四個定時開關的排泥閥排入污泥濃縮罐，由污泥濃縮泵打入過濾篩，濾去水分，壓縮成干泥運走。污水進入外輸緩沖罐準備外輸。為保證水質，在外輸前還要經過精細過濾處理。另外，各罐都使用天然氣作密閉氣體，使得污水與氧氣分離，減少對罐體和管道的腐蝕。

油田各聯合站目前采用的污水處理系統大都設計的比較早，整套流程大部分依靠手工操作，勞動強度高。大罐液位還需定時上罐人工檢尺，效率低、危險性大。下面介紹的全站污水處理自控系統，可以較好地解決上述問題。

2 系統構成

為保證系統的穩定性和可靠性，采用兩級控制方案對整套污水處理流程進行監控。上位機選用工業控制計算機（IPC），下位機選用GE 公司的PLC，系統構成如圖2 所示。

上位機的作用主要是提供一個人機交互界面，使操作人員可以直觀的了解現場各工藝參數，根據生產需要發出相應的控制指令。另外還可以使用大容量存儲器記錄歷史數據，管理人員據此了解一段時間內的生產狀況，為提高生產效率制定新的生產方案提供可靠的依據。為實現以上功能，組態軟件是最優的選擇。這里使用的是目前國內組態軟件市場占有量第一的“組態王”作為開發平臺，它集控制技術、數據庫技術、網絡技術、人機界面技術、圖形技術于一身，包含動態顯示、報警、控件、趨勢、網絡通信等組件，提供了一個友好的用戶界面，只需編寫少量的代碼即可生成高質量的控制系統。PLC 以其體積小、功能多、可靠性高等優點，在自控行業中得到了廣泛的使用。整套污水處理流程共有120 多個監控點，包括壓力、流量、溫度、液位、頻率、泵運行狀態等。各物理參數通過相應的變送器得到4～20mA 的標準信號，通過屏蔽電纜接至PLC的AI 或DI 模塊。由于采用電流方式傳輸，因此傳輸距離遠，而且具有較好的抗干擾能力。控制信號通過PLC 的AO 或DO 模塊發出，控制現場的執行機構動作。由于現場有大量的油、氣，因此所有設備均采用防爆產品。