[发明专利]海上采油平台自动控制系统及其控制方法

摘要

海上采油平台自动控制系统及其控制方法，系统由自动控制装置、原油处理系统和输油系统构成；自动控制装置由PLC控制器、触摸屏和外围检测设备组成，原油处理系统包括电加热器、油气分离器和除油器等主要设备，输油系统包括油轮、输油管线及电动阀；其自动控制装置内的PLC控制器和触摸屏，通过程序编程，对采油过程的工艺参数进行监控，按照原油处理工艺流程处理原油并自动控制油轮定点采集平台原油；PLC控制器具有完善的报警、故障自诊断和保护功能；触摸屏能够实时显示原油处理的过程参数，并可以对原油处理过程进行人工干预，当有报警和故障事件发生时，自动弹出故障信息画面。PLC控制器和触摸屏之间通过现场总线方式实现数据交换。

主权项

海上采油平台自动控制系统，其特征在于：该系统包括检测井口来油管线中原油压力的压力传感器(4)，加热井口来油的电加热器(5)，电加热器(5)内的温度由一体化温度传感器(6)检测，电加热器(5)出口管线中原油温度由一体化温度传感器(7)检测；用来进行油和气分离的油气分离器(8)，其上安装两只射频导纳物位开关来检测油气分离器(8)中原油的液位高低，其中液位计(9)是上限位、液位计(10)是下限位；用来进行油和气二次分离的除油器(11)，其上也安装两只射频导纳物位开关来检测除油器(11)中原油的液位高低，其中液位计(12)是上限位、液位计(13)是下限位；除油器(11)混合气体出口安装有智能旋进流量计(14)；油气分离器(8)原油出口安装有双转子流量计(17)；平台输油管线电动阀(18)选用能够实现平台输油管线与油轮隔离的硬密封O型切断球阀；PLC控制器(19)由高性能模块化PLC组成，其中包括电源模板(23)、CPU模板(24)、模拟量输入模板AI(25)、数字量输入/输出模板DI/DO(26)；海上采油平台自动控制系统装置的工作电源取自采油平台，为单相交流电源AC220V/50HZ，经过断路器(21)和变压器(22)保护、隔离后，连接到电源模板(23)，电源模板(23)将交流电变换为DC24V/5A的直流电，供PLC系统使用；完成数据处理、逻辑处理和故障诊断功能的CPU模板(24)与触摸屏(20)之间通过PROFIBUS‑DP总线连接，安装有无线通讯的接口；模拟量输入模板AI(25)采集采油过程中的压力、温度和流量等模拟量信号，模板有8个通道，可以电压信号输入，也可以电流信号输入；数字量输入/输出模板DI/DO(26)采集采油过程中设备的状态，并输出经程序处理的结果去驱动有关外围设备；能够实时显示采油过程的工艺参数的触摸屏(20)，对采油过程进行人工干预；当有报警和故障事件发生时，自动弹出故障信息画面，画面中显示故障的代号、类型、引发本故障可能的原因、以及处理此故障的方法。