油田污水处理分布式控制系统应用研究

【摘要】： 目前,我国大部分油田已进入石油开发的中晚期,采出油中含水量已达70-90%,日产含油污水量非常大。如果这些水不经处理直接排放到环境中,势必会造成土壤、地面水体的污染。油田污水处理自动控制系统主要包括在线监测、自动加药、自动流程切换三部分。 由于当前油田分布广泛,污水处理装置分布和控制相对困难,大多数都集中在对同一地点的单个或几个污水处理装置质量的控制。对油田污水处理系统的集中控制技术的研究,是油田污水处理研究的一个重要方向。最终实现油田采出水治理及回用,达到环境效益和经济效益两种功能。 本文主要通过对油田污水处理系统的监控和诊断技术的研究,将分布式控制技术与油田污水处理系统管理相结合,运用分布式控制技术和组态软件,实现对油田污水处理系统的集中控制,以提高油田污水处理的现代化水平。本论文主要工作如下: 首先通过对分布式控制系统原理和结构的研究,提出分布式控制系统的设计思想,选择了HOLLIAS-MACS组态软件作为工作平台。进一步探究了该平台在进行分布式控制研究中的优势,以及其在解决问题时的研究方法,为后续利用其进行组态研究的可行性和前景提供了技术保证。 接着通过对分布式控制系统功能设计的研究,根据系统的控制需求,实现了对系统数据的采集及处理部分的设计、现场控制站部分的设计、操作站部分的设计及参数优选设计。为后面应用提供支持。 最后基于现场工艺流程,建立了油田污水处理分布式控制系统,在控制系统平台完成了硬件配置、数据库定义、服务器以及控制器的算法组态等工作,并对操作员站的功能做了进一步介绍。 该油田污水处理系统已经建成并运行正常,分布式控制系统总体上满足了现场的需求。污水处理效果比较理想,达到了预期的目的。 【关键词】：污水处理 分布式控制 MACSV DCS控制
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TP273
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 课题概述9-10
• 1.1.1 课题的背景9
• 1.1.2 课题研究的目的及意义9-10
• 1.2 国内外的发展状况10-13
• 1.3 本课题研究的内容13-15
• 1.3.1 数据库的建立13
• 1.3.2 分布式控制系统功能的实现13-15
• 第2章 油田污水处理过程及控制要求15-21
• 2.1 污水处理系统工艺流程15-18
• 2.1.1 油田污水特点15
• 2.1.2 油田污水处理工艺流程选择原则15-17
• 2.1.3 江联污水处理采用的工艺流程17-18
• 2.2 污水处理系统工艺流程存在问题18-19
• 2.2.1 工艺设计18
• 2.2.2 技术与设备18-19
• 2.2.3 运行管理19
• 2.3 油田污水处理对自动控制系统的控制要求19-20
• 2.3.1 油田污水稳流控制系统19
• 2.3.2 油田污水过滤反冲洗控制系统19-20
• 2.3.3 油田污水自动加药系统20
• 2.3.4 排污池检测报警系统20
• 2.4 本章小结20-21
• 第3章 DCS FCS PLC三种控制系统的比较21-28
• 3.1 PLC DCS FCS三大控制系统的基本特点21-23
• 3.1.1 PLC21-22
• 3.1.2 DCS22
• 3.1.3 FCS22-23
• 3.2 三大控制系统之间的差异23-24
• 3.2.1 DCS23
• 3.2.2 FCS23-24
• 3.3 典型系统比较24-27
• 3.4 本章小结27-28
• 第4章 现场总线技术28-36
• 4.1 现场总线技术28-29
• 4.1.1 现场总线的概述28
• 4.1.2 现场总线的特点28-29
• 4.2 现场总线的网络结构29-30
• 4.3 现场总线的通信模型30-32
• 4.3.1 开放互连模型30-31
• 4.3.2 分层结构31
• 4.3.3 五种典型的现场总线31-32
• 4.4 PROFIBUS现场总线32-34
• 4.5 系统通讯方式34-35
• 4.6 本章小结35-36
• 第5章 分布式控制系统的方案设计36-52
• 5.1 分布式控制系统的原理及构成36-40
• 5.2 分布式控制系统的设计思想40-46
• 5.2.1 现场仪表设备41-43
• 5.2.2 过程控制站设备43-46
• 5.2.3 操作监视设备46
• 5.2.4 管理层46
• 5.3 分布式控制系统的设计原则46-48
• 5.3.1 可靠性高46-47
• 5.3.2 实时性强47
• 5.3.3 操作性好47
• 5.3.4 通用性好47
• 5.3.5 性价比高47-48
• 5.4 HOLLiAS-MACSV软件48-51
• 5.4.1 MACSV的特点49-51
• 5.5 本章小结51-52
• 第6章 分布式控制系统的功能设计52-60
• 6.1 数据的采集及处理52-53
• 6.2 现场控制站的功能设计53-57
• 6.2.1 现场控制站结构53-55
• 6.2.2 现场控制站技术特点55-57
• 6.3 操作员站的操作功能设计57-59
• 6.3.1 操作员站的功能58
• 6.3.2 操作员站的运行环境58-59
• 6.4 本章小结59-60
• 第7章 分布式控制系统在油田污水处理中的实现60-77
• 7.1 前期准备工作61-63
• 7.2 新建工程及实现63-75
• 7.2.1 新建工程(数据库总控)63-64
• 7.2.2 硬件配置(设备组态)64-66
• 7.2.3 数据库定义(数据库总控)66-69
• 7.2.4 工程基本编译(数据库总控)69
• 7.2.5 服务器控制算法组态(服务器算法组态)69-70
• 7.2.6 工程完全编译(数据库总控)70
• 7.2.7 控制器控制算法组态(控制器算法组态)70-73
• 7.2.8 绘制图形(图形组态)73-74
• 7.2.9 制作报表(报表组态)74-75
• 7.3 操作员站操作功能介绍75-76
• 7.3.1 操作员站的启动75
• 7.3.2 进入在线画面75
• 7.3.3 专用功能键分区75-76
• 7.4 系统调试76
• 7.5 本章小结76-77
• 第8章 结论77-79
• 8.1 本文主要工作77
• 8.2 展望77-79
• 参考文献79-82
• 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文82-83
• 致谢83

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