问题背景

在三相分离器的正常工作中，水位、油位和气体压力的变化不应过快。然而系统普遍存在干扰，控制器在出现较大扰动时无法稳定系统。为了避免这种情况的发生，我们需要加入 PLC 系统、组态软件系统、模糊优化控制等来形成一个能够抑制干扰的控制结构。

三相分离器控制图

解决方案

为了抑制系统干扰，使得控制器能够在足够大的增益下工作，我们将控制结构分为 3 个层次：

• 底层为 PLC 控制系统，利用 PLC 中的数据输入输出模块对现场仪表和调节阅进行数据采集和控制；

• 中间层为组态软件，可以读取、显示、存储数据、生成报表、提供用于过程控制的 OLE (OLE for process control，OPC)通信服务，可以将分离器模糊优化控制软件的出水调节阀控制信号下发到 PLC；

• 顶层开发的优化控制软件，负责模糊优化控制的计算。

抑制干扰的控制结构示意图

总结说明

在系统干扰以及测量噪声的情况下，三相分离器的入口流量会出现变化。在控制系统的作用下，分离器系统内部水位呈阶梯状稳步上升，液位、气体压力保持稳定。当系统波动出现时，出口处水、油流量经过短暂的不稳定状态后仍保持在所需值，无较大波动。这表明该控制结构是可行的，具有一定的抗干扰能力，能够减小分离器的工作风险，从而避免巨大经济损失。

分离器各相控制结果