文档介绍：本科毕业设计(论文)开题报告
题目:
kwell的联合站污水处理监控系统设计
计
学生姓名
学号
教学院系
电气信息工程学院
专业年级
指导教师
职称
单位
电气信息工程学院
引言
应用背景
联合站是油田生产的一个重要部门,其主要作用是将开采的原油集中进行运输、存储。在此过程中,要对含水原油进行脱水处理。
油田联合站污水主要包括原油脱出水(又名油田采出水)、钻井污水及站内其它类型的含油污水。油田常采用注水方式保持油层压力来提高采收率。采用注水开采的油田,从注水井注人油层的水,其中大部分通过采油井随原油一起回到地面,这部分水在原油外运和外输前必须加以脱除,脱出的污水中含有原油,因此被称为油田采出水。
随着油田注水开发生产的进行带来了两大问题。一是注入水的水源问题,油田注水开发初期注水水源是通过开采浅层地下水或地表水来解决,过量开采清水会引起局部地层水位下降,影响生态环境;二是原油含水量不断上升。含油污水量越来越大。污水的排放和处理是个大问题。在生产时间中,人们认识到油田污水回注是合理开发和利用水资源的正确途径。油田污水回注可以补充由于采油造成地层亏空的水量,使油田污水资源变废为宝。首先可持续发展,提高油田注水开发的总体技术经济效益。
研究现状
经过50多年的发展,我国的石油和化工自动化已经从手动操作发展到自动控制,从单一生产过程控制发展到复杂的控制系统。随着DCS的逐步成熟和引入,到上世纪80年代,在石化行业已经取代了以前的常规仪表控制与PC机直接控制模式,着自动化技术的发展,仪表更新换代的加快,电子仪表的使用比例越来越高。目前国际石油和化工自动化系统软件的比重不断增加。过去自动化系统硬、软比例为7:3,现在整个自动化系统的硬、软比例为3:7。我国自动化市场有着巨大的潜力,具估计仅石化行业就有超过3000亿的石化自动化设备需要更新。自2003年,中国DCS市场的规模为45亿元,到2014年将增加到180亿元。
研究内容
(1) 研究污水处理站的工艺状况及目前站内各类工艺运行设的运行状况,调查污水处理站的生产流程。
(2)通过对生产状况的研究,确定重要工艺流程中的各类参数,调查各种计量自控仪表的参数及原理特性。
(3)系统的软硬件实现细节包括刻变成逻辑控制器和组态软件的使用开发方法及一些控制过程的关键算法和实现方法。
目的及意义
监控系统的开发有着重要的意义。随着人们环保意识的增强,及国家在环保方面的相关政策的实施和本着高效节能的原则,各个油田近几年相继在部分作业单位实施污水处理计划,开展污水处理生产项目。其中污水处理过程的自动化控制是污水处理项目中的重要组成部分。通过对生产污水的处理,使油水分离,沉淀分离水中悬浮物,将生产污水处理成酸碱度适宜,所含盐分较少的工业净化水。这样一方面可以减小工业污水对油田生态环境的破坏,另一方面充分提高了含油污水的回收利用,减少对普通油井回注水的需求,不仅可以节约生产成本和资源消耗,而且具有较大的经济效益。
发展现状及趋势
工业过程控制系统历程
(1)集中式数字控制系统
集中式数字控制系统于二十世纪七八十年代占主导地位。采用单片机、PLC或微机作为控制器,控制器内部传输的是数字信号,因此克服了模拟仪表控制系统中模拟信号精度低的缺陷;提高了系统的抗干扰能力;在控制方式、控制时机的选择上可以统一调度和安排。然而集中式数字控制系统也有自身的局限,对控制器本身的处理能力和可靠性要求很高,一旦控制器本身出现故障,系统就会瘫痪;另一方面,为保证系统不间断运行,必须要对主控设备备份,因此增加了备份成本。
(2)集散控制系统
集散控制系统 DCS(Distributed Control System)于二十世纪八、九十年代占主导地位。其核心思想是,上位机集中监控管理,若干台下位机分布式控制现场仪表设备,各上、下位机之间通过网络传递信息。“集散控制系统”较“集中式数字控制系统”最大的改进就是集中管理、分散控制,风险分散化,具有高性能、高质量、低成本、配置灵活的优点。可编程程序控制器控制系统
PLC(ProgrammableLogic Controller)、分散控制系统 DCS、监控和数据采集系统 SCADA(SupervisoryControl And Data Acquisition ),广泛用于电站、发电厂、钢铁、石化、造纸、水泥等工业领域的过程控制和信息管理。
(3) 现场总线控制系统
20世纪90年代走向实用化的现场总线控制系统FCS(FieldBus Contorl Syestem)的时代。FCS的突出特点是用开放的、可互操作的现场总线将各控制器及现场仪表设备互连,将控制功能下放到现场;同时降低了安装成本和维护费用。随着现场总线技