1 引言(yan)
    目前各種(zhong)石油管線(xiàn)輸送的加(jia)藥系統中(zhong)，多采用人(rén)工控🛀制，工(gōng)㊙️藝🐉複雜，僅(jin)憑儲藥罐(guàn)上的玻璃(lí)管液位計(ji)目測判斷(duan)用量，不能(néng)準确配制(zhì)規定濃度(dù)的破乳劑(ji)溶液，不能(néng)根據液位(wèi)的變化而(ér)按比例♻️自(zì)動、精确地(di)調整破乳(rǔ)劑的注入(rù)量，造成水(shui)、電及人力(lì)的浪費，增(zēng)加了能耗(hao)。針⭕對上述(shù)問題，開發(fā)了一種基(ji)于FPl型PLC的自(zi)動加水、定(dìng)量加藥、定(dìng)時攪拌以(yǐ)及自動倒(dǎo)罐的‼️控制(zhi)裝置。實際(jì)運行證明(ming)，該裝置不(bú)僅減輕了(le)員工的勞(láo)動強度，提(tí)高了安全(quan)系數，實現(xian)了以人為(wéi)🌈本的原則(zé)🚶‍♀️，使油田工(gong)業自動化(hua)水平達到(dao)了新的起(qǐ)點，提高了(le)現場管理(lǐ)水平，使🧑🏾‍🤝‍🧑🏼生(sheng)産和♍管理(lǐ)更趨規範(fan)☎️化、科學化(huà)。

2 系統結構(gòu)
2．1 加藥裝置(zhì)的基本結(jié)構
    加藥裝(zhuang)置包括儲(chu)藥罐、計量(liang)泵、攪拌器(qì)、液位開關(guan)、控制箱及(ji)附件等，在(zai)實際系統(tong)中可根據(ju)用戶要求(qiu)調整配🚶‍♀️置(zhì)，以适應不(bú)同的工藝(yì)要求。圖1給(gěi)出加藥裝(zhuāng)置的結構(gou)示意圖。控(kòng)制系統包(bao)括：攪拌機(jī)兩台，加水(shuǐ)電😄機一台(tái)，加🥵藥電機(ji)一台，加藥(yao)罐兩個，儲(chǔ)藥罐一個(gè)，電磁閥若(ruò)幹個，高液(ye)位報警器(qi)，低液位報(bào)警器及交(jiāo)流接觸器(qì)，熱繼電器(qi)，中間繼電(dian)器，控制按(an)鈕，信号燈(dēng)，斷路器，開(kai)關等一系(xì)💃列的低壓(yā)控制器件(jian)。

2．2 系統控制(zhi)功能描述(shu)
    自動加藥(yao)裝置是一(yī)種能根據(jù)設定加藥(yao)液的配比(bi)濃度🐆，實🌈現(xiàn)自動配藥(yao)、自動攪拌(ban)、自動定量(liàng)輸出的自(zi)動控🐕制系(xi)統。該♌裝置(zhì)在設定狀(zhuang)态下無需(xū)人工值守(shǒu)，一鍵控制(zhi)即可實現(xiàn)所需濃度(dù)藥液的自(zì)動配制與(yu)輸出，也可(ke)👨‍❤️‍👨實現遠程(chéng)控制，真正(zheng)實現了配(pei)藥、攪拌和(he)投藥自動(dòng)化。考慮到(dao)現場操作(zuo)的需求，配(pei)備了手動(dòng)控制功能(neng)，任何情況(kuang)下，手動控(kong)制優先。
    (1)手(shǒu)動運行手(shou)動運行前(qián)，将運行方(fāng)式轉至“手(shǒu)動”位置，接(jiē)通10．2，調用👣“手(shǒu)動控制”子(zi)程序。按照(zhao)控制面闆(pan)的對應按(àn)鈕，即可接(jie)通對應的(de)PLC輸入點，執(zhi)行相應的(de)動作。
    以1号(hao)罐加水加(jiā)藥攪拌為(wei)例，接通加(jia)水電機，即(jí)接通I0．5，輸出(chū)🐕繼電器Q0．1接(jie)通并自鎖(suo)，外部交流(liú)繼電器得(de)電，加水電(dian)🏃🏻機開始加(jia)🚶水。斷開加(jia)水電機，即(ji)接通I0．6，Q0．1斷開(kai)，加水電機(ji)停(當加水(shuǐ)電機發🙇‍♀️生(shēng)故障👨‍❤️‍👨時，接(jie)通12．7，其常閉(bi)觸點斷開(kai)，QO．1斷開，加水(shuǐ)電機停止(zhǐ)運行)。接通(tong)加藥電機(jī)，即接🔞通10．7，輸(shu)出繼電器(qi)Q0．2接通并自(zi)鎖，外部交(jiāo)流繼電器(qi)得電，加藥(yao)電機開始(shǐ)運行。斷開(kai)加藥電機(ji)，即接通11．0，QO．2斷(duan)開，電機停(tíng)止運🤩行(當(dang)加藥電機(ji)🌍發生故障(zhàng)😍時，接通13．O，其(qi)常閉觸點(dian)斷開，Q0．2斷開(kai)，加藥❌電機(ji)停止運行(hang))。接通攪拌(ban)機，即接通(tong)I0.3，輸出繼電(dian)器QO．0接通并(bing)自鎖，外部(bù)交流繼電(diàn)器得電，攪(jiǎo)拌機開始(shǐ)運行。攪拌(bàn)一定時間(jiān)後，斷開攪(jiao)拌機，即接(jiē)通I0.4，QO．O斷開🈲，攪(jiǎo)拌機停止(zhi)運行(當攪(jiǎo)拌機發生(sheng)故障時，接(jie)通12．6，其常閉(bì)點斷開，Q0．0斷(duan)✏️開，攪✉️拌機(jī)停止運行(hang))。部分I／O端口(kǒu)分配如表(biao)1所示。

    (2)自動(dòng)運行 若首(shou)次運行(儲(chǔ)藥罐為空(kōng)時)，先将轉(zhuan)換開關轉(zhuǎn)🐅至“手動”位(wèi)置，接通IO．2，手(shǒu)動打開進(jìn)水電磁閥(fa)，待藥罐中(zhōng)的液位達(da)到最低液(ye)位之上時(shi)，停止手動(dòng)控制，将轉(zhuǎn)換開關轉(zhuǎn)🌐至“自動”位(wei)置，接通I0．1，調(diao)用♊“自動控(kong)制”子程序(xu)，開始自動(dòng)循環。按下(xià)操作面闆(pan)上的“自動(dong)運行♻️“，接通(tong)I3.2，整個程序(xù)開始工作(zuò)。

3 控制系統(tong)設計
3．1 S7—200可編(biān)程控制器(qì)簡介
    S7—200系列(lie)産品是具(jù)有高性能(neng)的中央處(chu)理器，因其(qí)模塊化的(de)靈活🎯設計(jì)而具有廣(guǎng)泛的适用(yong)範圍，同時(shi)具有極高(gao)的性價比(bǐ)。S7—200無論單機(ji)🈲運行，還是(shì)與其他設(shè)備組成網(wǎng)絡，都具有(yǒu)優異的表(biao)現。
    S7—200主要特(tè)征：①快速的(de)中央運算(suan)處理能力(lì)；②豐富的編(biān)程指🧡令集(jí)；③響應快速(su)數字量和(hé)模拟量輸(shū)入／輸出通(tōng)道；④強大的(de)通訊能力(li)，豐富的擴(kuò)展模塊；⑤操(cao)作便捷，易(yì)于掌握。
    根(gēn)據設備的(de)運行特點(diǎn)和用戶的(de)實際需要(yao)，基于S7—200型✨PLC控(kong)制⭐，利用内(nei)部軟繼電(dian)器實現過(guo)程控制，使(shǐ)系統控制(zhì)簡便，提♊高(gao)了系統的(de)穩定性和(he)可靠性，保(bǎo)證了産☔品(pin)質量，提高(gāo)了生産效(xiào)率。
3．2 硬件電(diàn)路的設計(ji)
    在1号罐、2号(hao)罐内，分别(bié)設置高液(ye)位，低液位(wei)控制器，控(kong)🌈制✂️器的數(shù)據信号通(tong)過導線連(lián)接至配電(dian)櫃内的控(kòng)制電路，實(shí)現PLC的控制(zhi)。圖2給出系(xì)統接口電(diàn)路圖。

3．2．1 攪拌(bàn)機系統
    攪(jiǎo)拌軸包括(kuo)傳動軸本(ben)身和随軸(zhou)轉動的漿(jiāng)葉，它是流(liú)體攪⭐拌裝(zhuāng)置中的一(yi)個子系統(tong)，攪拌軸是(shi)執行攪🔅拌(ban)混合操作(zuo)的主要部(bu)件🏃。由于流(liu)體激振力(li)作用，輸入(ru)轉速波動(dong)和攪拌軸(zhóu)偏心的影(ying)響，在攪拌(ban)軸上存在(zai)三種型式(shi)的振動：軸(zhou)向振動、扭(niu)轉振動、彎(wan)曲振動。軸(zhou)向振動是(shi)攪拌軸的(de)伸長和縮(suo)短，軸向振(zhèn)動的自然(ran)頻率一般(bān)很🌏高(大于(yu)3 ooo Hz)，因而在攪(jiǎo)拌器的設(she)計中，攪拌(bàn)軸的軸向(xiang)振動一般(bān)不考慮。扭(niǔ)轉振動引(yin)起攪拌軸(zhou)轉速的波(bo)動，實際操(cāo)作中很難(nán)觀測到💯，它(ta)的自然頻(pín)率也較高(gao)。彎曲振動(dòng)是軸的橫(héng)向擺動，它(tā)是最有害(hai)的一種振(zhèn)動形式，它(tā)的自然頻(pín)率較低，破(po)壞性極👣強(qiáng)，與流體激(ji)振頻率和(he)軸的轉速(su)較接近，易(yi)引起共🌏振(zhen)。因而研究(jiu)攪拌軸的(de)彎曲振動(dòng)🌈，準确确定(ding)攪拌軸⭐的(de)臨界轉速(sù)，對于設計(ji)攪拌軸和(hé)預測軸的(de)破壞有重(zhòng)要意義。該(gāi)裝置設計(jì)的攪拌轉(zhuǎn)速為120 r／min，槳葉(yè)安裝在離(lí)軸端100 mm處，攪(jiǎo)拌軸通過(guò)聯軸器與(yǔ)減速機的(de)輸出軸連(lian)接在一起(qi)😍。螺旋漿葉(yè)一般為3葉(ye)，也可為❗2葉(ye)或4葉。其葉(yè)片直徑與(yu)🚶‍♀️攪拌槽内(nèi)徑之比為(wei)0．2~0．5，通常取為(wei)0．33，螺距與💃葉(yè)片直徑的(de)比值為1：2。圖(tu)3給出攪拌(bàn)機🈲結📞構示(shì)意圖。

3．2．2 計量(liàng)加藥裝置(zhì)
    計量加藥(yào)裝置直接(jiē)與氣力輸(shū)送系統相(xiang)連，氣力輸(shū)送系🔴統正(zheng)常工作必(bi)須有恒定(ding)的壓力條(tiao)件，如果系(xì)統壓⁉️力損(sǔn)失過大，會(hui)給風機增(zeng)加負擔，甚(shèn)至引起藥(yào)💚粉的堵♌塞(sai)而影響工(gōng)作。為了盡(jìn)量降低系(xi)統的壓力(li)損失，裝置(zhi)設計中的(de)計量加藥(yào)裝置，采用(yong)👨‍❤️‍👨變螺距螺(luo)🤩旋輸送器(qì)作為壓送(song)式氣🈲力輸(shū)送裝置的(de)供料器，該(gai)裝置越靠(kao)近氣力輸(shū)送管道處(chù)其螺距越(yue)小，使輸送(song)的藥粉越(yue)壓越緊以(yi)斷絕氣體(tǐ)漏出的渠(qu)道，圖4給出(chū)螺旋加料(liao)裝置結構(gou)🎯。在帶襯套(tao)的鑄鐵殼(ké)體3内有一(yī)段變螺距(ju)螺旋軸4，其(qí)右端通過(guo)彈性聯軸(zhou)節與電機(ji)🔞5相連，當螺(luó)旋在殼體(tǐ)内快速旋(xuán)轉時，物料(liao)從上方的(de)加料鬥2經(jīng)過閘門l經(jīng)螺旋而被(bei)壓入下方(fang)的輸料管(guǎn)6，該輸料管(guan)又與壓送(sòng)式氣💁力輸(shu)🧡送裝置的(de)輸料管道(dao)✉️相連，物料(liào)✊由此被送(sòng)入了氣力(lì)輸送系統(tong)。由于螺旋(xuán)的螺距從(cong)左至右逐(zhu)漸減少，使(shǐ)進入螺旋(xuan)的物料被(bei)越壓越緊(jin)，可防止氣(qi)力輸送管(guan)🚩道内的壓(ya)縮空氣通(tōng)👄過螺旋漏(lou)出。當物料(liao)進入氣力(lì)輸送系統(tǒng)管道後，遇(yù)到壓縮空(kōng)氣并将其(qí)吹散，使物(wu)料加速，形(xing)成壓縮空(kōng)㊙️氣與物料(liao)的混合物(wu)均勻地進(jìn)入氣力輸(shū)送系統的(de)輸料管中(zhōng)，在高速氣(qi)流的帶動(dong)下輸送物(wù)料。

3．3 程序設(shè)計
    系統程(chéng)序大部分(fen)使用梯形(xing)圖編制，而(ér)在模拟量(liàng)計算及輸(shu)出方面使(shi)用了功能(néng)塊和語句(jù)表。梯形圖(tú)直觀易懂(dǒng)，且😍較多的(de)采用RS觸發(fa)器和時間(jian)繼電器，在(zài)程序編寫(xie)中，對每🙇🏻個(gè)被控⭐(PLC輸出(chu))隻需分析(xi)找到所有(yǒu)置位、複位(wei)條🙇‍♀️件，即可(ke)順序編寫(xie)。這樣可使(shǐ)程序簡明(míng)，減㊙️少編程(chéng)出錯機會(huì)。
    啟動自動(dòng)運行後，首(shou)先會自動(dong)判斷DF23的開(kāi)關狀态(即(jí)1号罐管㊙️線(xiàn)打🧑🏽‍🤝‍🧑🏻藥閥DF23是(shì)開還是關(guān)?若DF23關，說明(míng)2号罐往管(guan)線打🏃藥，l号(hao)罐可以進(jin)水、加藥及(jí)攪拌；若DF23開(kai)，說明l号罐(guàn)👨‍❤️‍👨往管線打(da)藥，2号罐可(kě)以進水、加(jia)藥及攪拌(bàn))。若DF23關，此時(shi)📐1号加藥罐(guan)💛中的液位(wèi)不是最低(dī)液位，即操(cāo)作面闆的(de)加藥罐最(zui)低液位顯(xian)示燈♻️未亮(liang)，而且加藥(yao)罐中的液(ye)位也不是(shì)最高液位(wèi)，則進水電(dian)磁閥打開(kai)，加水電機(ji)🌈啟動，開始(shi)向加藥🔱罐(guan)中進水，當(dang)加藥罐中(zhōng)的液位到(dao)👌達最高位(wèi)時，傳感器(qì)發出信号(hao)，加水電💘機(ji)停車，進水(shui)👄電磁閥關(guān)閉，加水過(guò)程完成。之(zhī)♻️後加藥電(diàn)機和攪拌(bàn)✏️機同時啟(qǐ)動。定時器(qi)KF3和KF4啟🔴動，延(yan)時一定的(de)時間後，加(jiā)藥電機先(xian)停📞車，再攪(jiǎo)拌一定的(de)時間後攪(jiǎo)拌機停車(chē)，加藥攪拌(bàn)過程完成(cheng)。1号罐的加(jiā)水，加藥，攪(jiao)拌過程完(wan)成，等待。
    2号(hào)罐打藥過(guo)程中，最低(dī)液位報警(jǐng)時，發出信(xìn)号要求，2号(hào)罐打☎️藥🤞閥(fa)☁️DF24關閉，1号罐(guàn)打藥閥DF23打(da)開，l号罐往(wǎng)管線打藥(yao)，實現2号罐(guan)自動加水(shui)、定量加藥(yào)、定時攪拌(ban)。完成倒罐(guàn)過程。圖5給(gei)出加藥裝(zhuāng)置的程⭐序(xù)流程，圖6給(gěi)出控制系(xi)統梯形圖(tú)。

4 結語

    油田(tian)注水全自(zi)動裝置系(xi)統設計中(zhong)，各環節工(gōng)作信息⛹🏻‍♀️傳(chuan)送至PLC控制(zhì)系統，使加(jia)藥系統全(quan)自動運行(háng)，藥液濃度(du)恒定☂️，投加(jiā)準确，實現(xian)了加藥罐(guan)的全部自(zì)動化，大大(da)提高了工(gong)作效率，減(jian)輕了工人(rén)的勞動強(qiáng)度，減💋少了(le)藥劑對人(ren)體的危害(hài)。同時✌️該裝(zhuang)置還具有(you)結構緊湊(cou)、配置豐富(fù)、安裝簡單(dān)、可靠性高(gāo)等🚶優勢，是(shì)目前自動(dòng)化程度較(jiao)💚高的藥劑(jì)投加系統(tong)。通過論述(shu)旨在找到(dao)一種實用(yòng)價值更高(gāo)，應用前景(jǐng)更廣闊的(de)産品，從而(ér)達到環境(jìng)效益💋與經(jing)濟效益的(de)統一。

标龍計量(liàng)泵/浙江計(ji)量泵/山東(dōng)計量泵/四(sì)川計量泵(bèng)/成都計🔆量(liàng)泵/重慶計(ji)量泵

• 12-07 計量泵常(chang)用問題解(jie)決方法
• 12-07 計(ji)量泵的種(zhong)類和特點(diǎn)以及流量(liàng)調節方式(shi)
• 12-07 隔膜計量(liang)泵如何處(chu)理故障
• 12-07 如(rú)何更換計(ji)量泵的隔(gé)膜的方法(fa)
• 12-07 隔膜式計(jì)量泵是如(ru)何進行工(gōng)作的