1 引言
    目(mu)前各種石(shi)油管線輸(shu)送的加藥(yao)系統中，多(duo)采用人工(gong)😝控制，工藝(yi)複雜，僅憑(ping)儲藥罐上(shang)的玻璃管(guan)液位計目(mu)測判斷用(yong)量，不能準(zhun)确配制規(gui)定濃度的(de)破乳劑溶(rong)液，不能根(gen)據液位的(de)變化而按(an)比例自動(dong)、精确地調(diao)整破乳劑(ji)的注入量(liang)，造成水、電(dian)及人力的(de)浪費，增加(jia)了能耗。針(zhen)對上述問(wen)題，開發了(le)一種基于(yu)FPl型PLC的自🧜🏼‍♂️動(dong)加水、定量(liang)加藥、定時(shi)攪拌以⛹🏻‍♂️及(ji)自動倒罐(guan)的控制裝(zhuang)置。實際運(yun)行證明，該(gai)裝置不僅(jin)減😁輕了員(yuan)工的勞動(dong)強度，提高(gao)了安全系(xi)數，實現了(le)以人為本(ben)的原則，使(shi)油田工業(ye)自動化水(shui)平達到🎅🏿了(le)新的起點(dian)，提高了現(xian)場管理水(shui)平，使生産(chan)和管理更(geng)趨規範化(hua)、科學化。

2 系(xi)統結構
2．1 加(jia)藥裝置的(de)基本結構(gou)
    加藥裝置(zhi)包括儲藥(yao)罐、計量泵(beng)、攪拌器、液(ye)位開關、控(kong)制☠️箱及附(fu)😮‍💨件等，在實(shi)際系統中(zhong)可根據用(yong)戶要求調(diao)整配👽置，以(yi)适應不同(tong)的工藝要(yao)求。圖1給出(chu)加藥裝置(zhi)的結構示(shi)意圖。控制(zhi)系統包括(kuo)：攪拌機👩🏼‍❤️‍👨🏾兩(liang)台，加水電(dian)機一台，加(jia)藥電機一(yi)台，加藥罐(guan)兩個，儲藥(yao)罐一個，電(dian)😮‍💨磁閥若幹(gan)個，高液位(wei)報警器，低(di)液位報💑🏾警(jing)器及交流(liu)接觸器，熱(re)繼電器，中(zhong)間繼電器(qi)，控制按鈕(niu)，信号燈，斷(duan)路器，開關(guan)等一系列(lie)的低壓控(kong)制器件。

2．2 系(xi)統控制功(gong)能描述
    自(zi)動加藥裝(zhuang)置是一種(zhong)能根據設(she)定加藥液(ye)的配比濃(nong)度，實現自(zi)動配藥、自(zi)動攪拌、自(zi)動定量輸(shu)出的自⛹🏻‍♀️動(dong)控制系統(tong)。該裝置在(zai)設定狀态(tai)下無需人(ren)工值守，一(yi)鍵控制即(ji)可實現所(suo)💯需濃度藥(yao)液的自動(dong)配制與輸(shu)出，也可😜實(shi)現遠程🛌🏻控(kong)制，真正實(shi)現了配😺藥(yao)、攪拌和投(tou)藥自動化(hua)。考慮到現(xian)場操作的(de)需求💞，配備(bei)了手動🧑🏽‍🎄控(kong)制功能，任(ren)何情況下(xia)，手動控制(zhi)優先。
    (1)手動(dong)運行手動(dong)運行前，将(jiang)運行方式(shi)轉至“手動(dong)”位置，接通(tong)10．2，調用“手動(dong)控制”子程(cheng)序。按照控(kong)制面闆的(de)對應按鈕(niu)，即可接通(tong)對應的PLC輸(shu)👿入點，執行(hang)相應的動(dong)作。
    以1号罐(guan)加水加藥(yao)攪拌為例(li)，接通加水(shui)電機，即接(jie)通I0．5，輸出🧛🏾‍♀️繼(ji)電器Q0．1接通(tong)并自鎖，外(wai)部交流繼(ji)電器得電(dian)，加水電機(ji)開始加水(shui)。斷開加水(shui)電機，即接(jie)通I0．6，Q0．1斷開，加(jia)水電機停(ting)(當加水電(dian)機發生故(gu)障時，接通(tong)12．7，其常閉觸(chu)點斷開，QO．1斷(duan)開，加水電(dian)機停止運(yun)行🔞)。接通加(jia)藥電機，即(ji)接通10．7，輸出(chu)繼電器Q0．2接(jie)通并自鎖(suo)，外部交流(liu)繼電器得(de)電，加藥電(dian)機開始運(yun)行。斷開加(jia)藥電機，即(ji)接通11．0，QO．2斷開(kai)，電機停止(zhi)運行(當加(jia)😝藥電機😘發(fa)生故障時(shi)，接通13．O，其常(chang)閉觸點斷(duan)開，Q0．2斷開，加(jia)藥電機停(ting)止運行)。接(jie)通攪拌機(ji)，即接通I0.3，輸(shu)出繼電器(qi)QO．0接通并自(zi)鎖，外部交(jiao)流繼電器(qi)得電，攪拌(ban)機開始運(yun)行。攪拌👨🏻‍🏭一(yi)定時間後(hou)，斷開攪拌(ban)機，即接通(tong)I0.4，QO．O斷開，攪拌(ban)機停止😌運(yun)👧🏾行(當攪拌(ban)機發生故(gu)障時，接通(tong)12．6，其常閉點(dian)斷開，Q0．0斷開(kai)，攪拌機停(ting)止運行)。部(bu)分🧜🏼‍♂️I／O端口分(fen)配👯🏾‍♂️如表1所(suo)示。

    (2)自動運(yun)行 若首次(ci)運行(儲藥(yao)罐為空時(shi))，先将轉換(huan)開關🤑轉至(zhi)👽“手動”位置(zhi)，接通IO．2，手動(dong)打開進水(shui)電磁閥，待(dai)藥罐中的(de)液😗位達到(dao)最低液位(wei)之上時，停(ting)止手動控(kong)制，将轉換(huan)開關轉👼🏾至(zhi)“自動🥑️”位置(zhi)，接通I0．1，調用(yong)“自動控制(zhi)”子程序，開(kai)始自動循(xun)環。按下操(cao)作面闆上(shang)的“自動運(yun)行“，接通I3.2，整(zheng)個程序開(kai)始工作。

3 控(kong)制系統設(she)計
3．1 S7—200可編程(cheng)控制器簡(jian)介
    S7—200系列産(chan)品是具有(you)高性能的(de)中央處理(li)器，因其模(mo)塊化的靈(ling)活設🥑️計而(er)具有廣泛(fan)的适用範(fan)圍，同時具(ju)有🧑🏻‍❤️‍🧑🏼極高的(de)性價比。S7—200無(wu)論單機運(yun)行，還是與(yu)其他設備(bei)組成網絡(luo)，都具有優(you)異的表現(xian)。
    S7—200主要特征(zheng)：①快速的中(zhong)央運算處(chu)理能力；②豐(feng)富的編程(cheng)指令集；③響(xiang)應快速數(shu)字量和模(mo)拟量輸入(ru)／輸出通道(dao)；④強大的通(tong)訊能力，豐(feng)富的擴展(zhan)模塊；⑤操作(zuo)便捷，易于(yu)掌握。
    根據(ju)設備的運(yun)行特點和(he)用戶的實(shi)際需要，基(ji)于S7—200型🧛🏽PLC控制(zhi)👩🏼‍❤️‍👨🏾，利用内部(bu)軟繼電器(qi)實現過程(cheng)控制，使系(xi)統控制簡(jian)便，提高了(le)🔞系統的穩(wen)定性和可(ke)靠性，保證(zheng)了産品質(zhi)量🛌🏻，提高了(le)😍生産效率(lü)。
3．2 硬件電路(lu)的設計
    在(zai)1号罐、2号罐(guan)内，分别設(she)置高液位(wei)，低液位控(kong)制器，控制(zhi)器的數據(ju)信号通過(guo)導線連接(jie)至配電櫃(gui)内的控🧛🏽制(zhi)電路，實😌現(xian)PLC的控制。圖(tu)2給出系統(tong)接口電路(lu)圖。

3．2．1 攪拌機(ji)系統
    攪拌(ban)軸包括傳(chuan)動軸本身(shen)和随軸轉(zhuan)動的漿葉(ye)，它是流體(ti)攪拌裝置(zhi)中的一個(ge)子系統，攪(jiao)拌軸是執(zhi)行攪拌混(hun)合操作的(de)主要部件(jian)🏊🏿‍♀️。由于流體(ti)激振力作(zuo)用，輸入轉(zhuan)速波動和(he)攪拌軸偏(pian)心的💯影響(xiang)，在攪拌軸(zhou)上存在三(san)種型式的(de)振動：軸向(xiang)振動、扭轉(zhuan)振動、彎曲(qu)振動。軸向(xiang)振動是攪(jiao)拌軸的伸(shen)長和縮短(duan)，軸向振動(dong)的自然頻(pin)率一般很(hen)高(大于3 ooo Hz)，因(yin)而在攪拌(ban)器的設計(ji)中，攪拌軸(zhou)的軸向振(zhen)動👋一般不(bu)考慮。扭轉(zhuan)振動引起(qi)攪拌軸轉(zhuan)速的波動(dong)，實際…操作(zuo)中很難觀(guan)測到，它的(de)自然頻率(lü)也較高。彎(wan)曲振動是(shi)軸的橫向(xiang)擺動，它是(shi)最有害的(de)一種振動(dong)形式，它的(de)自然頻率(lü)較低，破壞(huai)性極強，與(yu)流體激振(zhen)頻率和軸(zhou)🙈的轉速較(jiao)接近，易引(yin)起共振。因(yin)而研究攪(jiao)拌軸的彎(wan)曲振動🧛🏾‍♀️，準(zhun)确确定攪(jiao)拌軸🙉的臨(lin)界轉速，對(dui)于設計攪(jiao)拌軸和預(yu)測軸的破(po)壞有😈重要(yao)意義。該裝(zhuang)置設😵‍💫計的(de)攪拌轉速(su)為120 r／min，槳葉安(an)裝在離軸(zhou)端100 mm處，攪拌(ban)軸通過聯(lian)軸器與減(jian)速機的輸(shu)出軸連接(jie)在一起ˇ。螺(luo)旋漿葉一(yi)般為3葉，也(ye)可為2葉或(huo)4葉。其🥑️葉片(pian)直徑與攪(jiao)拌槽内徑(jing)之比為0．2~0．5，通(tong)常取為0．33，螺(luo)距與葉片(pian)直徑的比(bi)值為1：2。圖3給(gei)出攪拌機(ji)結構示意(yi)圖。

3．2．2 計量加(jia)藥裝置
    計(ji)量加藥裝(zhuang)置直接與(yu)氣力輸送(song)系統相連(lian)，氣力輸送(song)系統正常(chang)工作必須(xu)有恒定的(de)壓力條件(jian)，如果系統(tong)壓力損失(shi)過🏊🏾‍♀️大，會💑🏾給(gei)風機增加(jia)負擔，甚至(zhi)引起藥粉(fen)的堵塞而(er)影響工作(zuo)😁。為了盡量(liang)降低系統(tong)的壓力損(sun)失，裝置設(she)計中的計(ji)量加藥裝(zhuang)置，采用變(bian)螺距螺旋(xuan)輸送器作(zuo)💕為壓送式(shi)氣力輸送(song)裝置的供(gong)料器，該裝(zhuang)置越靠近(jin)氣力輸送(song)管道處其(qi)螺距越小(xiao)，使輸送的(de)藥粉越壓(ya)越緊以斷(duan)絕氣體漏(lou)出的渠道(dao)，圖4給出螺(luo)旋加料裝(zhuang)置結構。在(zai)帶襯套的(de)鑄鐵殼體(ti)3内有一段(duan)變螺距🎅🏿螺(luo)旋軸4，其右(you)端通過彈(dan)性聯軸節(jie)與💁🏼‍♀️電機5相(xiang)連，當螺旋(xuan)在殼體内(nei)快速旋轉(zhuan)時，物料💁🏼‍♀️從(cong)上方的加(jia)料鬥2經過(guo)閘門l經螺(luo)旋🧜🏼‍♂️而🤑被壓(ya)入下方的(de)輸料管6，該(gai)輸料管又(you)與壓送式(shi)氣力輸送(song)裝置的輸(shu)料管道相(xiang)連，物料由(you)此被送入(ru)了氣力輸(shu)送系統。由(you)于螺旋的(de)螺距從左(zuo)至右逐漸(jian)減少，使進(jin)入螺旋的(de)物料被👌越(yue)壓越緊，可(ke)防止氣力(li)輸送管👩‍🍼道(dao)内的壓縮(suo)空氣通過(guo)螺👼🏾旋漏出(chu)。當物料進(jin)入氣力輸(shu)送系統管(guan)道後，遇到(dao)壓縮空氣(qi)并将其吹(chui)散，使物料(liao)加速，形成(cheng)♌️壓縮空氣(qi)與物料的(de)混合物均(jun)勻地進入(ru)氣力😁輸送(song)系統的輸(shu)料管中，在(zai)高速氣流(liu)的帶動下(xia)輸送物✍🏻料(liao)。

3．3 程序設計(ji)
    系統程序(xu)大部分使(shi)用梯形圖(tu)編制，而在(zai)模拟量計(ji)算及☠️輸出(chu)方面使用(yong)了功能塊(kuai)和語句表(biao)。梯形圖直(zhi)觀易懂，且(qie)👽較多的采(cai)用RS觸發器(qi)和時間繼(ji)電器，在程(cheng)序編寫中(zhong)，對每個被(bei)控(PLC輸出)隻(zhi)需分析找(zhao)到所有置(zhi)位、複位條(tiao)件，即可順(shun)👹序編寫。這(zhe)樣可使程(cheng)序簡明，減(jian)少編程出(chu)錯機會。
    啟(qi)動自動運(yun)行後，首先(xian)會自動判(pan)斷DF23的開關(guan)狀态(即1号(hao)罐😺管💘線🏊🏿‍♀️打(da)藥閥DF23是開(kai)還是關?若(ruo)DF23關，說明2号(hao)罐往管線(xian)打藥，l号😜罐(guan)可以進👩‍🍼水(shui)、加藥及攪(jiao)拌；若DF23開，說(shuo)明l号罐往(wang)管線打藥(yao)，2号罐可以(yi)進水、加👧🏾藥(yao)及攪拌)。若(ruo)DF23關，此時😁1号(hao)加藥罐中(zhong)的液位不(bu)是最低ˇ液(ye)位，即操作(zuo)面闆的👱🏼‍♂️加(jia)藥罐最低(di)液位顯示(shi)燈未亮，而(er)且加藥罐(guan)中的液🛌🏻位(wei)也不是最(zui)🔞高液位，則(ze)進水電磁(ci)閥打開，加(jia)水電機啟(qi)動，開始😁向(xiang)加藥罐中(zhong)進水，當加(jia)藥罐中的(de)液位到達(da)最高位時(shi)，傳感器發(fa)出信号，加(jia)水電機停(ting)車，進水電(dian)磁閥關閉(bi)，加水過程(cheng)😗完成。之後(hou)加藥電機(ji)和🔞攪拌機(ji)同時啟動(dong)。定時💞器KF3和(he)KF4啟動，延時(shi)一定的時(shi)間後，加藥(yao)電機先停(ting)車，再攪拌(ban)一💫定的時(shi)間後攪拌(ban)機停車，加(jia)藥攪拌過(guo)程完成。1号(hao)罐的加水(shui)😝，加藥，攪拌(ban)過程完成(cheng)，等待。
    2号罐(guan)打藥過程(cheng)中，最低液(ye)位報警時(shi)，發出信号(hao)要求，2号罐(guan)🧜🏼‍♂️打藥閥👩🏼‍❤️‍👨🏾DF24關(guan)閉，1号罐打(da)藥閥DF23打開(kai)，l号罐往管(guan)線打藥，實(shi)現2号罐自(zi)動加水、定(ding)量加藥、定(ding)時攪拌。完(wan)成倒罐過(guo)程。圖5給出(chu)加藥裝置(zhi)的程序流(liu)程，圖6給出(chu)控制系統(tong)梯形😍圖。

4 結(jie)語

    油田注(zhu)水全自動(dong)裝置系統(tong)設計中，各(ge)環節工作(zuo)信息…傳👋送(song)至PLC控制系(xi)統，使加藥(yao)系統全自(zi)動運行，藥(yao)液濃度恒(heng)定，投加準(zhun)确，實現了(le)加藥罐的(de)全部自動(dong)化，大大提(ti)高了工作(zuo)效率，減輕(qing)了工人的(de)勞動強度(du)，減少了藥(yao)劑對人體(ti)的危害。同(tong)時👩🏼‍❤️‍👨🏾該裝置(zhi)還具有結(jie)構緊湊、配(pei)置豐富、安(an)裝簡單、可(ke)靠性高等(deng)👩🏽‍🐰‍👩🏿優勢，是目(mu)前自動化(hua)程度較高(gao)的藥劑投(tou)加系統。通(tong)過論述😌旨(zhi)在找到一(yi)種實用價(jia)值更高，應(ying)用前景更(geng)廣闊的産(chan)品👼🏾，從而達(da)到環境效(xiao)益😥與經濟(ji)效益的統(tong)^一。

标(biao)龍計量泵(beng)/浙江計量(liang)泵/山東計(ji)量泵/四川(chuan)計量泵/成(cheng)都計量泵(beng)/重慶計量(liang)泵

• 11-22 計(ji)量泵常用(yong)問題解決(jue)方法
• 11-22 計量(liang)泵的種類(lei)和特點以(yi)及流量調(diao)節方式
• 11-22 隔(ge)膜計量泵(beng)如何處理(li)故障
• 11-22 如何(he)更換計量(liang)泵的隔膜(mo)的方法
• 11-22 隔(ge)膜式計量(liang)泵是如何(he)進行工作(zuo)的