某油田生产污水处理系统主要处理由油水分离器分离后的含油污水及其它工艺流程中的含有污水，分离出的油返回油水分离器重新进行处理，处理后的水合格后（含油浓度<30ppm）进一步处理用于注水，其生产污水处理分为四歩。 1.油水初步分离，将出去大部分的游离油；
凝胶珠2.油水进一步处理，除游离油和部分乳化油；
3.油水深度处理，并出去部分杂质；
4.水中悬浮物的进一步处理，达标
本文中水产水过滤器用于水处理的第四步骤中，其整体撬块组成是由过滤本体、搅拌机构、反冲洗水泵、计量泵、管线、气动阀门等部件构成，填充的滤料为石英砂和核桃壳。 过滤器控制盘采用日本三菱公司的FX2N系列PLC控制器，控制系统为上世纪90年代末的主流产品。控
制盘控制模式可采用自动、手动模式控制，现场可采用手动气驱强制输出控制。控制系统处于整体供电电压为220VAC，50Hz，过滤器控制系统的输入点数：38点、输出点数：57点，控制柜为正压通风防爆模式。
三、本项目升级改造背景
1.过滤器控制盘的投运情况
某油田生产污水过滤器控制盘自1998年底投产使用至今已超20年之久，设备控制盘随着使用年限的延长，PLC 卡件日趋老化，同时由于长时间使用，盘内卡件触点及卡件与卡件间的连接线金手指出现不同程度氧化现象，过滤器已多次出现由于IO卡件故障和连接电缆氧化造成设备执行器无法动作。
2.总结原系统控制盘的缺点
（1）卡件存在老化故障，导致通道不输出；
（2）控制器等卡件早已停产，备件
采购困难；
（3）I/O卡件连接器腐蚀老化，造
成IO卡件无法接收控制器的信号；
铸造砂箱（4）控制盘故障报警灯勿闪动，借
助本次改造可对故障报警灯的功能进行
重新梳理规划。
四、升级改造设计方案
通过对现场调研的实际情况并结合
历史故障分析，我们提出并计划实施一
整套的改造解决方案。设计本着引入新
技术、提高稳定、可操作性的方向，方
案如下：
1.根据现存纸质资料对中控系统、防辐射布
现场控制盘、气动蝶阀、鼓风机、反洗
泵、搅拌器几者之间的连锁关系进行逐
个梳理及校线，进而明确直接的逻辑关
系；完成变更手续。
2.采办三菱可编程控制器（型号：
FX3U-80MR/ES-A）两个，I/O模块
（型号： FX2N-16EYR-ES/UL）四
个。
3.完成程序编写下装；程序逻辑离
线测试。
4.完成旧控制器、IO模块拆除，新
控制器、IO模块就位。
5.完成整体测试，整体水系统处理
设备运行联调。
五、项目关键实施步骤介绍
1.解读生产污水处理系统逻辑功能
流程上的A-K共10个阀门，当on时
打开，卡件对应输出通道为得电状态，
相关逻辑时间为PLC内建时间点，时间
点仅在旋钮打在“自动连续状态”下有
效，当打到手动或单步状态时，自动执
行的输出和计时器将会终止运行，由控
制盘上的手动按钮直接控制输出。PLC
程序顺序执行的过程按照以下表格中
“流程”项目依次按时间执行。
2.重新梳理并规范控制柜内接线，超市手推车广告
对老旧接线端子及继电器进行更换；着
重解决DO卡件老化不能输出的问题；
3.摘除原先老旧PLC控制器，更换
为新型采办的三菱可编程控制器（型
号：FX3U-80MR/ES-A）两个，I/O模
荀果块（型号： FX2N-16EYR-ES/UL）四
个；
4.编译编写三菱PLC控制程序；
本次改造确保过滤器主要功能不变
的情况下，所有程序采用复写编程，并
经反复核对，在涉及硬件变化后，必须
静压测试对各IO通道进行迁移及关联程序进行修
改，原PLC和现有PLC功能表达有所不
同，遵循原则：地址由高位往低位进行
排列修改，确保不会遗漏，主要修改过
程如下：先梳理单点点位；程序初始化
原最高点位Y077点位整体扩展；确认
Y70-Y73 ZRST过程范围，程序中不存
在复位点。下一步进入程序中整体范围
复位逻辑的修改：
Y64 改为Y77：Zrst 首先是Y64的变
化，由于硬件IO变化，y64功能取消，复
位缩小范围到Y63；单点Y64变更为Y77
线圈输出，通过整体程序梳理确认，针对
程序最终过程里ZRST部分修改Y64存在
的逻辑。
Y55改Y71：原Y55-Y57已经并更，
而Y60-Y63没有IO点位的变化，需对相
关Y55-Y57进行修改。
Y54改Y70：原程序126行ZRST复位
时需将Y54从其中摘除。
逐条对照原程序，发现1667行中含
有ZRST Y54-Y57，需将其对应更新到
Y70-Y73。
1667行添加ZRST Y70-Y73 (对应原
Y54-Y57)，而Y60-Y63没有IO点位的变
化，需添加原Y60-Y63逻辑。
5.对改造后的控制逻辑进行逐条测
试，并对过滤器控制盘进行整体联调测
试。
6.运行一阶段，后评估此升级改造
后的过滤水系统运行在自动和手动状态
功能可靠稳定，处理水质效果达标。
六、项目实现的价值与意义
通过此项目实施，提高油田核心
设备稳定性，提升生产水质管理，使其
达到注水水质的要求。我们通过自主选
型、设计、编程，完成控制系统整体升
级，实现综合效益提升。某油田发挥主
观能动性，将科技创新转化为实际生产
油田生产水过滤器控制系统升级改造研究与实践高乐旭 东得水 中海石油（中国）有限公司天津分公司
【摘 要】在某油田的油水处理流程中，生产水过滤器控制系统投运于1998年，运行至今已服役20年之久，存在设备老化故障频出，核心备件无法采办，运行不稳定检修工作量大，维修成本高等缺点。鉴于油田在生产阶段无法彻底重建，我们通过自主选型、设计、编程，完成控制系统整体升级，发挥自主创新将科技转化为实际生产力。此次在生产期间实现的升级改造完成，延长设备服役时间，提升运行可靠性及调控的准确性，实现综合效益提升，可保证油田生产的稳定运行，预计可节约后期维保费用50余万元。
【关键词】油田生产； 控制系统；自主创新；升级改造；提升效益
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