浅谈电气自动化系统在石油行业中的应用

[摘要]石油是一种不可再生资源，随着社会的发展，各项能源企业的兴起，社会对石油的需求量也在逐渐增多。为了提升现代石油生产系统产业的水平，电气系统自动化被应用到了石油生产系统中，并取得了不错的反响。目前我们应该积极的探索电气系统的设计原则和发展前景，不断的提升电气系统的自动化水平，以便更方便、更系统的将电气系统运用到石油工程中。基于此，文章就电气自动化系统在石油行业中的要求与现状和趋势进行分析。

[关键词]电气自动化系统；石油行业；要求；现状；趋势

一、电气自动化技术在电气工程中的应用价值

（一）实现了智能化管理控制

电气自动化技术应用在电气工程中，具有自动化、智能化、远程化操作的优势，不仅有效的解决了以往传统电力系统操作繁杂易出错的问题，还更易于操作，在电气工程中的适用性也较强。在电气工程中使用电气自动化技术，能够实现对电气工程系统的智能化管理与实时监控，大大的优化了电气工程的整体应用水平，对于我国电气工程的发展有很大的促进作用。

（二）及时诊断排除故障

在电气工程的实际工作中，运行过程中难免会出现一些故障，有些是电气设备问题引起的故障，有些是操作失误引起的故障，影响到工程的正常运行，也给电气企业带来了一定的损失。而在电气工程中应用电气自动化技术则能及时的诊断电气设备与操作过程中存在的各种故障问题。

二、电气系统自动化对石油生产系统的影响

第一，操作更加智能化。电气系统的自动化不仅需要各类能支持自动功能的机电设备，更需要设计者计算，找出最合适的机电设备组合，另一方面为了更好地达到自动化的效果，往往机电设备会与计算机相结合，这样不仅使得机电设备运作更流畅，而且操作简单，流程化的过程使得人们不必再费力于人工上，而且更便于管理。总而言之电气系统自动化的出现使得企业运作更加智能化。

第二，及时针对系统进行检测。电气系统自动化技术的确使得人工操作变得更加简单，不仅不必再花费那么多的时间精力，更重要的是电气系统自动化使得安全检测变得更加便捷。众所周知，石油生产系统是一项高危工作，由于产业原因，石油生产系统的机电设备使用负荷要比其他产业略大些，因此如果在使用过程中，机电设备发生了故障，可以及时进行报警排查，而且机电设备会检测出很多工人容易忽略的盲区，及时对机电设备故障进行排除，不仅可以在小故障没有变成大故障之前，及时修理完毕有利于增长机电设备的使用寿命，而且如果在较长的时间内没有发现故障或者排除故障，则有可能在后期维修中会花费更多的时间再修理，因此能够做到及时排查，减少DOWNTIME时间，增加作业时效。

三、电气系统自动化在石油生产系统中的应用

钻机控制系统以西门子S7-300PLC为控制核心，通过现场总线技术把数字化设备组成PROFIBUS-DP网络，实施司钻监控、人机界面的通讯；实现变频器、发电机控制柜等控制系统间高速通讯。变频器通过西门子6SE70/S120或ABB-ACSS00公共直流母线变频调速柜，可以实现根据现场实际需要驱动绞车、顶驱、泥浆泵主电机。

从现今情况来看，在我国大部分的石油钻机生产中，都并未充分考虑到外界环境因素对石油钻机智能控制系统运行的影响，甚至有的根本就完全不考虑外界环境因素的影响，而只根据事先的程序来完成各项工作。但是，一般这种程序都只是针对常规工作环境下石油钻机的生产而进行设定的，无法针对不同的地质环境、气候环境等进行智能的切换和调整，因此对外界环境的适应性较差，在实际应用中很容易遇到“水土不服”的情况。以交流变频小电机送钻为例，其在现代石油开采中比较常用，原理是先采集电压、电流、频率等参数，然后计算出钻压、钻速等的实际值与预设值间的误差，之后由控制部门发出相应的指令信号，对石油钻机实现动态控制，使其以设定的参数自动进行生产。由于程序是提早就设定好的，所以无法根据实际工作环境状况进行适当调整，当遇到一些复杂地形或者恶劣天气时，就会频繁出现报警、停钻等现象，从而极大地影响了石油钻机的正常运行，降低了生产效率，也提高了维护维修成本。

要提高石油钻机的智能控制系统化程度，首先，在打井时划分区块进行打井，由于同一区块的工作环境也基本相同，所以可以在一定程度上减轻因环境变化所造成的问题；其次，引入学习控制系统，该系统是一种模拟人类的控制调节机制的系统，其可以通过重复输入信号来实现对系统的校正，以使系统能够特定响应特定的输入，逐步获得实际工作环境信息，并依据相应的标准来进行评估、分类、决策及改善，最终实现智能控制系统化程度的特高。

綜上，电气系统自动化优点有很多，例如电气系统自动化的引入使得石油生产系统在一定程度上降低了人工作业风险，投资成本也不再那么高等等。因此，相信通过这一技术，我国的石油生产系统项目将会再上一个台阶。