基于自适应模糊控制的油气水多相混输研究

发布时间：2017-10-06 03:37

  本文关键词：基于自适应模糊控制的油气水多相混输研究

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【摘要】：我国陆地油田在经历了长时间的勘探开发之后,油气资源储量已经大幅度减少。当代油田开发重点已经逐步转移到海洋、沙摸和极地等自然条件比较恶劣和石油资源开采尚不成熟的区域,在这些区域进行油田的开发建设会导致建设投资和运行管理的费用大幅增长,这就促进多相混输工艺被广泛地应用,并且多相混输工艺也已经成为石油行业的研究热点技术。在多相混输工艺的实际应用和理论研究的过程中,多相混输控制系统有着重要的地位,是研究多相混输工艺的重要手段之一。本文对油气水多相混输控制系统进行研究,通过分析油田地面工程多相混输工艺原理,对控制系统的总体方案进行设计;混输配比控制是多相混输控制系统稳定高效运行不可或缺的组成部分,本文利用自适应模糊PID控制算法构成一套自适应模糊PID反馈控制器结构,将该结构应用到使多相混输控制系统中达到良好控制效果;硬件部分的实现首先进行管网设计,然后选择功能强大的西门子PLC S7-400对混输控制系统的采集部分和控制部分参数进行控制,最后还对应用于系统的关键设备多相流计进行选型使其能够满足混输控制系统的要求;根据对多相混输控制系统实际要求的分析,选择组态软件WinCC对上位控制系统的进行设计,主要包括控制界面设计,组态报警设计和报表系统设计等,实现对整个系统的动态控制管理、故障报警和工况记录等功能。本文设计的油气水多相混输控制系统具有管理灵活和系统稳定的特点,能大大降低现场工作人员的工作量和提高混输控制系统的稳定性。
【关键词】：多相混输 自适应模糊控制 PLC WinCC
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE978;TP273.4
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-11
• 1.1 油气水混输控制研究背景及意义8
• 1.2 油气水混合输送控制国内外研究现状8-9
• 1.3 本文章节安排9-11
• 第二章 油气水多相混输控制系统设计11-18
• 2.1 油气水多相混输控制系统结构与工艺流程11-13
• 2.1.1 系统结构11-12
• 2.1.2 工艺流程12-13
• 2.2 多相混输控制系统功能和技术指标13-14
• 2.2.1 实现功能13
• 2.2.2 技术指标13-14
• 2.3 多相混输控制系统的控制方案14-16
• 2.3.1 系统控制要求14-15
• 2.3.2 系统控制方式15-16
• 2.4 本章小结16-18
• 第三章 自适应模糊PID控制在混输配比上应用18-27
• 3.1 多相流控制系统的特点18
• 3.2 油气水混输配比分析18-19
• 3.3 PID控制理论19-21
• 3.4 自适应模糊PID控制21-26
• 3.4.1 模糊比例控制元件23-24
• 3.4.2 模糊微分控制元件24-25
• 3.4.3 模糊积分控制元件25-26
• 3.5 本章小结26-27
• 第四章 油气水多相混输控制系统的实现27-42
• 4.1 混输控制系统管网设计27-28
• 4.2 PLC控制系统设计28-37
• 4.2.1 PLC控制系统设计内容和步骤29-30
• 4.2.2 PLC控制系统参数统计30-31
• 4.2.3 PLC控制系统硬件设计31-37
• 4.3 混输控制系统多相流量计选型37-40
• 4.3.1 多相流量计的计量原理37
• 4.3.2 多相流量计的计量方法37-38
• 4.3.3 多相流量计的分类38-40
• 4.4 本章小结40-42
• 第五章 油气水多相混输控制系统上位机组态实现42-60
• 5.1 监控程序设计步骤42-43
• 5.2 WINCC与PLC通信43-46
• 5.3 WINCC监控功能实现46-58
• 5.3.1 WINCC基本操作46
• 5.3.2 操作系统主界面46-47
• 5.3.3 测试过程界面47-55
• 5.3.4 油气水各分相流程界面55-57
• 5.3.5 多相流量计界面57
• 5.3.6 段塞捕集器界面57-58
• 5.4 本章小结58-60
• 结论60-61
• 参考文献61-64
• 致谢64-65

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本文编号：980499