摘要：針對當代油田含油污水處理技術存在的低效率、高能耗及高運行費用的問題，以WebAccess網(wǎng)際組態(tài)軟件為上位機的人機交互界面，應用PLC完成數(shù)據(jù)采集和系統(tǒng)的控制，實現(xiàn)了污水處理過程的全自動運行和遠程監(jiān)控。

　　關鍵詞：污水處理;WebAccess;數(shù)據(jù)采集;遠程監(jiān)控

　　油田污水主要包括油田采出水、鉆井污水等其他類型的含油污水，當油田需要注水時，油田采出水經(jīng)處理后回注地層，此時要對水中的懸浮物、油等多項指標進行嚴格控制，防止其對地層產(chǎn)生傷害。我國污水處理事業(yè)是在80年代初逐步發(fā)展起來的，經(jīng)過幾十年的發(fā)展已經(jīng)初具規(guī)模，但是，與國外同期的油田污水處理相比較，具有效率低、自動化程度低、能耗高且運行費用高等缺點。

　　針對此種情況，筆者以研華WebAccess網(wǎng)際組態(tài)軟件作為上位機的人機交互界面，使用三菱FX2N PLC完成數(shù)據(jù)采集和系統(tǒng)的控制，實現(xiàn)系統(tǒng)自動運行和遠程監(jiān)控。

　　1 油田污水處理工藝流程和控制要求

　　油田污水處理系統(tǒng)的工藝流程如圖1所示。

　　從油田的脫水站過來的水經(jīng)過一次緩沖罐和收油罐后，與所加藥劑在混合罐中進行混合，混合后的水在沉降罐中進行過濾，再經(jīng)過二次緩沖罐后進入壓力濾罐進行過濾，過濾后的水送入注水站或作為沖洗用水。計算機通過M點的水流速值和N點的水pH值來控制所加藥劑的量：在工作過程中，對沉降罐要定時進行排污;壓力濾罐要定時進行反沖洗。

　　2 控制系統(tǒng)設計

　　2.1 可編程控制器PLC

　　目前，在油田污水處理中采用PLC進行系統(tǒng)控制，PLC具有易操作性，有多種程序設計語言可供使用，其中梯形圖與電氣原理圖較為接近，容易掌握和理解。PLC具有的自診斷功能對維修人員維修技能的要求降低。當系統(tǒng)發(fā)生故障時，通過硬件和軟件的自診斷，維修人員可以很快找到故障的部位。綜合考慮目前工業(yè)過程控制、順序控制系統(tǒng)的主流趨勢和特性，采取了基于PLC為控制單元加工控機集中監(jiān)控的控制系統(tǒng)的設計方案。

　　2.2 變頻器

　　變頻器是自動加藥系統(tǒng)的執(zhí)行單元和控制單元。作為執(zhí)行單元時，變頻器接收來自調(diào)節(jié)單元PLC的控制信號，根據(jù)控制信號改變電源的頻率;作為控制單元時，變頻器本身兼有調(diào)節(jié)單元的功能，單獨完成控制調(diào)節(jié)作用。將變頻器串接在電機電源的輸入回路，通過改變電機電源的頻率來調(diào)整電機轉速。在本系統(tǒng)中，每個變頻器有兩條線路，一路是控制投藥量的計量泵，另一路是控制用于溶藥的攪拌電機。PLC將控制信號轉化成4～20 mA的電流信號，通過改變變頻器的工作頻率控制電機的轉速，從而控制投藥量和攪拌機的快慢。

　　2.3 控制軟件

　　PLC的控制軟件主要用于實現(xiàn)加藥、排污、反沖洗等3個方面的控制。

　　1)加藥控制 有手動加藥和自動加藥兩種控制方式。在加藥工藝中，主要有A劑和B劑兩種藥劑，其中，A劑的加入量由液體的流速和pH值來決定，B劑的加入量僅由液體的流速來決定。自動加藥的控制原理如圖2所示。