關鍵詞： 穩定壓縮機、計算機監控系統、
一、引言
原油穩定壓縮機是油氣集輸系統生產中原油穩定、油氣處理的重要設備, 該裝置工藝流程複雜，生產過程易燃易爆，同時對生產參數的控制要求嚴格。油氣集輸系統中的聯合站大都利用壓縮機作為原油穩定、油氣處理的裝置。目前壓縮機控制儀錶大部分是電-Ⅱ型儀錶，為220V供電，防爆等級低，無數據遠傳功能；大多數參數調節靠人為手動，或者靠簡單的儀錶進行監測；故障率較高，控制效率低；生產出現故障時，也不容易查找事故原因，造成了生產、安全等諸多不穩定的因素;同時又不能對生產參數的歷史數據進行儲存，不便於生產管理，嚴重限制了壓縮機裝置自動化技術的進一步提高,成了阻礙該裝置自動化改造的瓶頸.為了克服以上毛病，提高壓縮機自動運行的能力，達到提前預警的目的，同時確保原油的產量和質量，提高原油的外輸率，應用新的控制系統對該裝置進行改造勢在必行。
二、總體方案設計
1.總體方案簡介
壓縮機裝置有30多個重要的生產參數，各生產參數相互牽制與影響。該裝置對生產參數的要求較高，具體要求如下：進氣壓力<-0.05mpa，排氣壓力>0.35Mpa，排氣溫度>85℃，機油壓力<0.25mpa，機油溫度>65℃，必須進行聲光報警，提醒操作人員及時處理，確保生產的安全；如果排氣壓力>0.45Mpa，排氣溫度>95℃，機油壓力<0.15mpa，機油溫度>70℃，必須進行停機處理。將壓縮機的生產參數如溫度、壓力等分為兩路輸入控制系統：一路引入AI-706M多路顯示報警儀錶，多路報警儀錶根據內部的參數設定的報警值，檢測生產參數，如果生產參數異常，則發出故障報警信號，停止壓縮機，保障設備、生產的安全；另一路引入AIFCS系統，進行參數的常規顯示和流程畫面，在發生故障或壓縮機停機時，進行聲光報警，提示操作人員，有效防止誤操作，緊急排除險情。該系統提供歷史數據瀏覽查詢功能，可以對歷史數據進行跟蹤查詢，為分析故障原因提供方便。整套系統相輔相成，界面友好直觀，操作方便，既節省了人力資源，又提高了工作效率。
2.AIFCS簡介
AIFCS是宇電公司開發的基於AI儀錶並具備現場匯流排特性的計算機監控系統。AI儀錶相當於現場匯流排系統中的各個控制單元，利用RS485作為現場通訊匯流排，採用宇電自行開發的AIBUS通訊協議，可在上位機上實現100%儀錶功能操作如實時讀取測量值、給定值、設置參數、自動/手動無擾動切換、調整手動輸出值、啟動/運行/停止程序，並具備開關量輸入/輸出操作能力。由於自己掌握100%知識產權，又是開放式結構，所以系統價格非常低廉，具有極高的性能/價格比。 採用AIBUS協議的AI儀錶在9600波特率下能在40ms內向上位機傳送4個重要數據，比採用MODBUS協議的進口儀錶速度高3-10倍以上，因此即使採用廉價的RS485通訊，AIFCS也具備如FF、PROFIDBUS等高價現場匯流排系統同等的使用效果，並可以組建大型系統，而不象通常進口儀錶那樣只能應用於小型系統。RS485不僅價格低，還具備布線簡單、對通訊線要求低及通訊距離長等優點。 整個系統分為管理層、操作站和工業現場3個層級,也可只分操作站和工業現場兩個層級。 管理層可提供工廠領導瀏覽現場實時工況畫面，也可進行如使用許可權、系統配置等高級設置；操作站供儀錶班組和技術人員進行計算機實時監控；萬一計算機系統發生故障時，儀錶操作人員可依傳統儀錶使用方法直接操作儀錶；工業現場提供各種控制信號，如模擬量輸入/輸出和開關量輸入/輸出至儀錶。
3.AIFCS系統組成
現場控制儀錶：AIFCS是基於AI系列儀錶，利用RS485通訊介面和AIBUS協議與計算機通訊，AI系列儀錶種類齊全，性能優異，可很好的適應各種工業現場溫度、壓力、流量、液位的測量與控制，並可以處理開關量信號的輸入與輸出。
操作站：使用常用的WINDOWS操作系統個人計算機，如果計算機放在有空調的操作室內，可以用普通PC，如果放在干擾大，溫度高的工業現場，應採用工業級計算機。最新的進展是也可用WINDOWS CE的嵌入式操作系統的工業觸摸屏（平板電腦），它更適合現場操作。
組態軟體：客戶可選擇多種商品組態軟體，如組態王、MCGS、華富、三維等公司產品，宇光可提供組態服務，客戶也可根據需要自行組態，組態軟體能做出功能強大，畫面美觀的系統。宇電全新開發的AIFCS網路版軟體使用簡單，支持多機連網、具備流程圖（可設置動畫）、儀錶屏、歷史記錄、實時記錄和列印功能，查詢數據方便性和記錄精確度遠優於無紙記錄儀。客戶也可自行設計軟體，宇光可提供協議內容及技術支持。
RS232/RS485轉換器：用於將計算機的RS232介面轉換為RS485介面，RS485具有連線簡單，通常2根線即可連接50-60台儀錶，通訊距離大於1.2Km，能可靠用於工業現場。
通訊連線：RS485介面應採用雙絞線連接，不能用電源花線、絞線或電話線連接，干擾很強的場合可用工業專用的帶屏蔽的雙絞線，但實際上多用價格便宜購買方便的5類或超5類的計算機網路線，而且效果良好。目前的實際應用中，用9600波特率，採用廉價的5類雙絞線最長布線已達3000米。
管理層計算機：通常是客戶現有的內部企業管理用的計算機區域網（計算機、集線器、交換機等），不需要為建立AIFCS系統增加額外的硬體投資，只需要配備組態軟體即可。如果客戶管理尚未實現網路化，可不設此層，或簡單的建立廠長、總工計算機與現場操作站的連網即可。
三、控制系統硬體設計
1.硬體配置
壓縮機裝置的控制系統主要組成部分：2台伺服器（又叫控制站，冗餘配置），2台操作員站（其中一套兼做工程師站），現場控制站，通訊站，1台印表機。
2.儀錶的選型
由於壓縮機裝置運行起來振動相對較大，並且對溫度、壓力的要求較高，因此，儀錶選用抗振性能較好的產品鎧裝一體化溫度變送器和壓力變送器，用顯示報警儀與繼電器的結合來控制壓縮機的啟停，同時將報警信號引入計算機控制系統，及時進行聲光報警和報警彈圖。報警儀錶選用AI-706M多路巡檢顯示報警儀。
壓縮機的連鎖停機控制很重要，用顯示報警儀代替原有電氣控制櫃電-Ⅱ型儀錶，改為低電壓（24V）控制，在新的電氣控制櫃中增加24V繼電器，控制壓縮機的運行；利用顯示報警儀的變送輸出既保證信號的採集，又能完成壓縮機的報警保護。在正常情況下，一旦壓縮機運行，就不要求停機。顯示報警儀可解決在計算機出現故障或需要維護系統時，不停機控制壓縮機的運行。這樣即使在自控系統或計算機停止運行時，壓縮機也能正常運行，減少了壓縮機停機時間。
四、系統的應用效果與分析
壓縮機控制採用AIFCS系統后，壓縮機運行穩定，工人勞動強度低，系統工作穩定可靠，數據實時採集、許算和統計，大大提高了壓縮機故障處理的及時性、準確性，提高了工作效率和管理水平。同時壓縮機AIFCS自成系統，及可以單獨控制，又可以連在聯合站的大系統中，為聯合站的自動化改造提供了可靠基礎。
五、結語
壓縮機裝置對原油資源的高效處理，既節約了資源，又最大限度地減少了對大氣環境的污染，做到了社會效益、經濟效益、環境效益三效益的協調統一。採用AIFCS系統后，隨著產品質量的提高，極大地拓展了企業的盈利空間，進一步增強了企業的市場競爭能力，促進了企業在技術與管理方面走上一個嶄新的高度。AIFCS系統的優勢，在於可以靈活簡便的實現多種控制方案，系統在壓縮機生產過程中的應用，是油田穩定系統發展的必然趨勢。隨著自動化技術的不斷發展和完善，成本大幅度下降，可靠性不斷提高，壓縮機採用AIFCS系統控制，就可實現生產過程中的快速、準確、平穩和可靠的操作，達到提高效率，節約能源的目的。
