1 引言(yán)
    目前各(gè)種石油(yóu)管線輸(shū)送的加(jiā)藥系統(tong)中，多采(cai)用人工(gong)控🌍制，工(gong)藝複雜(zá)，僅憑儲(chǔ)藥罐上(shang)的玻璃(lí)管液位(wèi)計目測(cè)判斷用(yong)量🛀，不能(néng)準确配(pèi)制規定(ding)濃度的(de)破乳劑(ji)溶液，不(bu)能根據(ju)液位的(de)變化而(ér)按比例(lì)自動、精(jing)确地調(diao)整破乳(rǔ)劑的注(zhù)入量，造(zao)成水、電(dian)及人力(li)的浪費(fèi)，增🐇加了(le)能耗。針(zhen)對上述(shù)問題，開(kai)發了一(yī)種基于(yú)FPl型PLC的自(zì)💋動加水(shui)、定量加(jia)藥、定時(shí)攪拌以(yǐ)及自動(dong)倒罐的(de)控制裝(zhuang)置。實際(jì)運行證(zheng)明，該裝(zhuāng)⁉️置不僅(jǐn)減輕了(le)員工的(de)勞🏃🏻‍♂️動強(qiáng)度，提高(gao)了安全(quán)系數，實(shí)現了以(yǐ)人為本(ben)的原則(zé)，使油田(tian)工💰業自(zì)動化水(shui)平達到(dao)了新的(de)起點，提(ti)高了⛱️現(xiàn)場管理(lǐ)水平，使(shǐ)🔴生産和(hé)🎯管理更(geng)趨規範(fàn)化、科學(xué)化。

2 系統(tǒng)結構
2．1 加(jia)藥裝置(zhì)的基本(ben)結構
    加(jiā)藥裝置(zhì)包括儲(chǔ)藥罐、計(jì)量泵、攪(jiǎo)拌器、液(ye)位開關(guān)、控制箱(xiang)及附💁件(jian)等，在實(shí)際系統(tǒng)中可根(gen)據用戶(hu)要求調(diào)整配📞置(zhi)，以适應(yīng)不同的(de)工⛹🏻‍♀️藝要(yào)求。圖1給(gěi)出加藥(yao)裝置的(de)結構示(shi)意圖。控(kòng)制系統(tong)包括：攪(jiǎo)拌機兩(liang)台，加水(shuǐ)電⭕機一(yī)台，加藥(yao)電機一(yi)台，加藥(yao)罐兩個(gè)，儲藥罐(guan)一個，電(dian)💁磁閥若(ruò)幹個，高(gāo)液位報(bào)警器，低(di)液位報(bao)警器及(jí)交流接(jiē)觸器，熱(rè)繼電㊙️器(qi)，中間繼(jì)電器，控(kòng)制按鈕(niu)，信号燈(deng)，斷🆚路器(qi)，開關🥵等(děng)一系列(lie)的低👄壓(yā)控制器(qi)🚶件。

2．2 系統(tǒng)控制功(gōng)能描述(shù)
    自動加(jia)藥裝置(zhì)是一種(zhǒng)能根據(jù)設定加(jiā)藥液的(de)配比濃(nóng)度😍，實現(xian)自動配(pei)藥、自動(dong)攪拌、自(zi)動定量(liang)輸出的(de)自動控(kong)制系統(tǒng)。該裝置(zhi)在設定(ding)狀态下(xia)無需人(rén)工值守(shǒu)，一鍵控(kòng)制即可(kě)實現所(suǒ)需濃度(du)藥液的(de)自動配(pèi)制與🐅輸(shu)出，也可(kě)實現遠(yuǎn)程控制(zhi)，真正實(shí)現了配(pèi)藥、攪拌(bàn)和投藥(yao)自動化(hua)。考慮到(dao)現場操(cao)作的需(xu)求，配備(bei)了手動(dong)控制功(gong)能，任何(he)㊙️情況下(xia)，手動控(kòng)制優先(xiān)。
    (1)手動運(yùn)行手動(dong)運行前(qian)，将運行(háng)方式轉(zhuan)至“手動(dong)”位置，接(jiē)♌通10．2，調用(yòng)“手動控(kòng)制”子程(cheng)序。按照(zhao)控制面(miàn)闆的對(duì)應按鈕(niǔ)，即可🏃‍♂️接(jie)通對應(ying)的PLC輸入(rù)點，執行(hang)相應的(de)動作。
    以(yi)1号罐加(jia)水加藥(yao)攪拌為(wéi)例，接通(tong)加水電(diàn)機，即接(jiē)通🌂I0．5，輸出(chu)繼電器(qì)Q0．1接通并(bing)自鎖，外(wai)部交流(liú)繼電器(qi)得電，加(jiā)⚽水電機(jī)開始加(jiā)水。斷開(kāi)加水電(diàn)機，即接(jiē)通I0．6，Q0．1斷開(kāi)，加水電(dian)機停‼️(當(dāng)加水電(dian)機發生(shēng)故障🆚時(shi)，接通12．7，其(qí)常閉觸(chu)點斷開(kāi)，QO．1斷開，加(jia)水電機(ji)停止運(yun)行)。接通(tōng)加藥電(diàn)機，即接(jiē)🥵通10．7，輸出(chu)繼電器(qi)Q0．2接通并(bing)自㊙️鎖，外(wài)部交流(liu)繼電器(qi)得電，加(jiā)藥電機(jī)開始❗運(yùn)行。斷開(kāi)加藥電(dian)機，即接(jiē)通11．0，QO．2斷🌐開(kāi)，電💘機停(ting)止運行(háng)(當加藥(yào)電機發(fa)生故障(zhàng)時，接通(tōng)13．O，其常閉(bì)觸✏️點斷(duàn)開，Q0．2斷開(kai)，加藥電(diàn)機停止(zhǐ)運行)。接(jie)通攪拌(ban)機，即接(jie)通I0.3，輸出(chu)繼電器(qì)QO．0接通并(bing)自鎖，外(wài)部交流(liu)繼電器(qì)得💃🏻電，攪(jiao)拌機開(kāi)始運行(hang)。攪拌一(yi)定時間(jian)後，斷🔞開(kāi)攪拌機(jī)，即接通(tong)I0.4，QO．O斷開，攪(jiao)拌機停(ting)止運行(háng)(當攪拌(ban)機發生(sheng)故障🥰時(shi)，接通12．6，其(qí)常閉點(diǎn)斷開，Q0．0斷(duan)開，攪拌(bàn)機停止(zhi)運行)。部(bù)分I／O端口(kou)分配如(ru)表1所示(shì)。

    (2)自動運(yun)行 若首(shǒu)次運行(hang)(儲藥罐(guan)為空時(shi))，先将轉(zhuan)換開關(guan)轉至“手(shou)動”位置(zhì)，接通IO．2，手(shou)動打開(kai)進水電(diàn)磁閥，待(dai)藥罐中(zhōng)的液位(wèi)達到最(zuì)🤞低液位(wei)之上時(shi)，停止手(shǒu)動控制(zhì)👨‍❤️‍👨，将轉換(huàn)開關轉(zhuǎn)至“自動(dong)”位置，接(jie)通I0．1，調用(yong)“自動控(kong)制”子程(chéng)序，開始(shi)自動循(xun)環♋。按下(xia)操作面(miàn)闆上的(de)“自動運(yun)行⭐“，接通(tōng)I3.2，整個程(chéng)序開始(shi)工作。

3 控(kòng)制系統(tǒng)設計
3．1 S7—200可(kě)編程控(kòng)制器簡(jiǎn)介
    S7—200系列(lie)産品是(shi)具有高(gao)性能的(de)中央處(chu)理器，因(yīn)其模塊(kuài)化❌的靈(ling)活設💚計(ji)而具有(you)廣泛的(de)适用範(fàn)圍，同時(shi)具有極(jí)高的性(xing)價比。S7—200無(wú)論單機(ji)運行，還(hai)是與其(qi)他設備(bèi)組成網(wang)絡，都具(ju)有🈲優異(yi)的✂️表現(xian)。
    S7—200主要特(tè)征：①快速(sù)的中央(yāng)運算處(chù)理能力(lì)；②豐富的(de)編程指(zhǐ)令集；③響(xiang)應快速(sù)數字量(liàng)和模拟(ni)量輸入(ru)／輸出通(tōng)道；④強大(dà)的通訊(xùn)能力，豐(fēng)富的擴(kuo)展模塊(kuai)；⑤操作便(bian)捷，易于(yu)掌握。
    根(gēn)據設備(bei)的運行(háng)特點和(hé)用戶的(de)實際需(xu)要，基于(yú)S7—200型PLC控🤟制(zhì)👄，利✉️用内(nei)部軟繼(ji)電器實(shí)現過程(cheng)控制，使(shǐ)系統控(kong)制簡便(biàn)，提高了(le)🍉系統🏃🏻‍♂️的(de)穩定性(xìng)和可靠(kào)性，保證(zheng)了産🏃‍♀️品(pǐn)質量🏃🏻，提(ti)高了♍生(sheng)産效率(lǜ)。
3．2 硬件電(dian)路的設(she)計
    在1号(hào)罐、2号罐(guàn)内，分别(bie)設置高(gao)液位，低(di)液位控(kòng)制器，控(kòng)制器的(de)數據信(xin)号通過(guo)導線連(lián)接至配(pei)電櫃内(nei)的控制(zhi)電路，實(shi)現PLC的控(kòng)制。圖2給(gei)🈚出系統(tǒng)接口電(dian)路圖。

3．2．1 攪(jiao)拌機系(xì)統
    攪拌(bàn)軸包括(kuo)傳動軸(zhou)本身和(he)随軸轉(zhuan)動的漿(jiāng)葉，它是(shì)🐕流體🤟攪(jiǎo)拌裝置(zhi)中的一(yi)個子系(xi)統，攪拌(ban)軸是執(zhí)行攪拌(bàn)混⛷️合操(cāo)作的主(zhǔ)要部件(jian)⭐。由于流(liu)體激振(zhen)力作用(yong)，輸入轉(zhuǎn)速波動(dòng)和攪拌(ban)軸偏心(xīn)的❓影響(xiang)，在攪拌(bàn)軸上存(cun)在三種(zhǒng)型式的(de)振動：軸(zhou)向振動(dòng)♍、扭轉振(zhen)動📱、彎曲(qǔ)振動。軸(zhóu)向振動(dong)是攪拌(bàn)軸的伸(shēn)長和縮(suō)短，軸⁉️向(xiàng)振動的(de)自🤟然頻(pin)率一般(ban)很高(大(dà)于3 ooo Hz)，因而(er)在攪拌(bàn)器的設(shè)計中，攪(jiao)拌軸的(de)軸向振(zhen)動一般(ban)不♋考慮(lǜ)。扭轉振(zhen)動引起(qǐ)攪拌軸(zhóu)🍉轉速的(de)波動，實(shi)際操作(zuo)中很難(nan)觀測到(dào)，它的自(zi)然頻率(lü)也較🈲高(gāo)。彎曲振(zhen)動是軸(zhóu)的橫向(xiàng)擺動，它(ta)是最有(yǒu)💰害的一(yi)種振動(dong)形式，它(ta)的自然(rán)頻率較(jiào)低，破壞(huai)性極🈚強(qiang)，與流體(ti)激⭐振頻(pin)率和軸(zhou)的轉速(sù)較接近(jìn)，易引起(qǐ)共振。因(yīn)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼而研究(jiū)攪拌軸(zhóu)的彎曲(qǔ)振動，準(zhun)确确定(ding)攪拌軸(zhou)的臨界(jiè)轉速，對(dui)于設計(jì)攪拌軸(zhou)和預測(cè)軸的破(po)壞有重(zhòng)要意義(yì)。該裝置(zhi)設計的(de)攪拌轉(zhuǎn)速為120 r／min，槳(jiǎng)葉安裝(zhuang)✨在🚶‍♀️離軸(zhou)端100 mm處，攪(jiao)拌軸通(tōng)過聯軸(zhóu)器與減(jiǎn)速機的(de)輸出軸(zhóu)連接在(zài)一起。螺(luó)旋漿葉(yè)一般為(wéi)3葉，也可(kě)為2葉或(huo)4葉。其葉(yè)片直徑(jìng)與攪拌(bàn)槽内徑(jìng)之比為(wéi)0．2~0．5，通常取(qu)為💋0．33，螺距(jù)與💋葉片(piàn)直徑的(de)比值為(wei)1：2。圖3給出(chu)攪拌機(jī)結構示(shì)意✂️圖。

3．2．2 計(ji)量加藥(yao)裝置
    計(ji)量加藥(yao)裝置直(zhi)接與氣(qi)力輸送(sòng)系統相(xiàng)連，氣力(lì)輸❌送系(xi)統正常(cháng)工作必(bì)須有恒(heng)定的壓(yā)力條件(jian)，如果系(xì)統壓力(li)損失過(guò)大，會給(gěi)風機增(zeng)加負擔(dan)，甚至引(yin)起藥粉(fen)的堵塞(sai)而影☂️響(xiang)工作。為(wei)了盡量(liàng)降低系(xi)統的壓(yā)力損失(shī)，裝置🌈設(shè)計中的(de)🤞計量加(jiā)藥裝置(zhi)，采用變(biàn)螺距螺(luo)⛱️旋輸送(sòng)器作為(wei)壓送式(shi)氣力輸(shū)送裝置(zhi)的供料(liao)器，該✊裝(zhuāng)置越靠(kào)近氣力(lì)輸送管(guan)道處其(qi)螺距越(yue)小，使輸(shū)送的藥(yao)粉越✌️壓(yā)越緊以(yi)斷絕氣(qì)體漏出(chu)的渠道(dao)，圖4給出(chū)🏃‍♂️螺⭐旋加(jia)料裝置(zhì)結構🏃🏻‍♂️。在(zai)帶襯套(tào)的鑄鐵(tie)殼體3内(nei)有一段(duàn)變螺距(jù)螺旋軸(zhou)4，其右端(duan)通過彈(dan)性聯軸(zhóu)節與👣電(diàn)機5相連(lian)，當螺旋(xuán)在殼體(tǐ)内快💃🏻速(su)旋轉時(shi)，物料從(cóng)上方的(de)加料鬥(dou)2經過閘(zha)門l經螺(luó)旋而👌被(bei)壓入下(xia)方的輸(shū)料管6，該(gai)輸🔞料管(guan)又與壓(ya)送式氣(qì)力輸送(song)😄裝置的(de)輸料管(guan)道相連(lián)，物料由(yóu)此被送(song)入了氣(qì)力輸送(song)系統㊙️。由(yóu)于螺旋(xuán)的螺距(jù)從左至(zhì)右逐漸(jiàn)減少，使(shi)進入螺(luó)旋的物(wù)料被🧡越(yuè)壓越緊(jin)，可防止(zhi)氣力輸(shu)送管道(dao)内的壓(ya)縮空氣(qi)通過螺(luo)旋漏出(chu)。當物料(liao)進入氣(qì)力輸送(song)系統✉️管(guan)道後，遇(yù)‼️到壓縮(suō)空氣并(bìng)将其吹(chuī)散，使物(wù)料加速(sù)，形成♌壓(ya)縮空氣(qi)與物料(liào)的混合(hé)物均勻(yún)地進入(rù)氣力輸(shu)送系統(tong)的輸料(liào)管中，在(zai)高速氣(qi)流的帶(dai)動下輸(shū)送物料(liao)。

3．3 程序設(she)計
    系統(tong)程序大(da)部分使(shǐ)用梯形(xíng)圖編制(zhì)，而在模(mo)拟量計(ji)算及輸(shū)出方面(mian)使用了(le)功能塊(kuai)和語句(ju)表。梯形(xing)圖直觀(guān)易🈚懂，且(qiě)較多❤️的(de)采用RS觸(chù)發器和(hé)時間繼(jì)電器，在(zai)程序編(biān)寫中，對(dui)每個被(bèi)控(PLC輸出(chu))隻需分(fèn)析找到(dào)所有置(zhi)位、複位(wèi)條🔴件，即(jí)可順序(xù)編寫。這(zhe)樣可使(shi)程序簡(jian)明，減🐇少(shǎo)編程出(chu)錯機會(hui)。
    啟動自(zi)動運行(háng)後，首先(xiān)會自動(dong)判斷DF23的(de)開關狀(zhuang)态(即1号(hao)罐🔞管線(xian)打💰藥閥(fá)DF23是開還(hái)是關?若(ruo)DF23關，說明(ming)2号罐往(wǎng)管線打(da)藥，l号罐(guan)可以進(jìn)🈲水、加藥(yao)及攪拌(ban)；若DF23開，說(shuō)明l号罐(guan)往管線(xian)打藥，2号(hào)罐可以(yǐ)進水、加(jiā)藥及攪(jiǎo)拌)。若DF23關(guan)，此時1号(hào)加藥罐(guàn)中的液(yè)位不是(shì)最低液(yè)位，即操(cāo)作面闆(pǎn)的加藥(yao)罐最低(dī)液位顯(xiǎn)示燈👄未(wèi)亮，而且(qie)加藥罐(guan)中的液(yè)位也不(bú)是最高(gāo)液位，則(zé)進水電(dian)磁閥打(dǎ)開，加水(shui)電機啟(qi)動，開始(shǐ)向加藥(yào)罐中進(jìn)水，當加(jiā)藥🏃🏻罐中(zhong)的液位(wei)到達最(zui)高位時(shí)，傳感器(qi)❌發出信(xìn)号，加水(shuǐ)電🐪機停(tíng)車，進水(shui)電磁閥(fa)關閉，加(jiā)水過程(chéng)📱完成。之(zhi)後加藥(yao)電機和(he)♋攪拌💜機(jī)同時啟(qǐ)動。定時(shí)💃🏻器KF3和KF4啟(qi)動，延時(shi)一定的(de)時間後(hòu)，加🧑🏾‍🤝‍🧑🏼藥電(dian)機先停(ting)車，再攪(jiǎo)拌一定(ding)的時間(jian)後攪拌(ban)機停車(che)📐，加藥攪(jiǎo)拌過程(chéng)完成。1号(hào)罐的加(jiā)⭕水，加藥(yao)，攪拌過(guo)程完成(cheng)，等待。
    2号(hao)罐打藥(yao)過程中(zhōng)，最低液(yè)位報警(jing)時，發出(chū)信号要(yào)求，2号罐(guàn)打藥閥(fa)DF24關閉，1号(hào)罐打藥(yao)閥DF23打開(kāi)，l号罐往(wǎng)管線打(da)藥，實現(xiàn)2号罐自(zi)動加水(shuǐ)、定量加(jia)藥、定時(shi)攪拌。完(wán)成倒罐(guàn)過程。圖(tú)5給出加(jiā)藥裝置(zhì)的程序(xù)流程，圖(tu)6給出控(kong)制系統(tong)梯形圖(tú)。

4 結語

    油(you)田注水(shui)全自動(dòng)裝置系(xì)統設計(jì)中，各環(huan)節工作(zuò)信息傳(chuan)送至PLC控(kong)制系統(tong)，使加藥(yao)系統全(quan)自動運(yun)行，藥液(ye)濃度恒(heng)定，投加(jia)準确，實(shí)現了加(jiā)藥罐的(de)全部自(zi)動化✔️，大(dà)大提高(gāo)了工作(zuò)效率，減(jiǎn)輕了工(gōng)人的勞(lao)動強度(dù)，減少了(le)藥劑對(duì)人體的(de)危害。同(tong)時該裝(zhuāng)置還⭐具(ju)有結構(gòu)緊湊、配(pei)置豐富(fu)、安裝簡(jiǎn)單☁️、可靠(kào)性高等(deng)㊙️優勢，是(shì)目前👣自(zi)動化程(cheng)度較高(gao)的藥劑(ji)投加系(xi)統。通過(guò)論述旨(zhi)在找到(dao)一種㊙️實(shi)用價值(zhí)更高，應(yīng)用前景(jǐng)🔴更廣闊(kuo)的産品(pin)，從而達(da)到環境(jìng)效益與(yǔ)經濟效(xiào)益的統(tong)一。

标龍計(jì)量泵/浙(zhe)江計量(liang)泵/山東(dong)計量泵(bèng)/四川計(ji)量泵🐉/成(cheng)都計量(liang)✂️泵/重慶(qìng)計量泵(bèng)

• 12-04 計量(liàng)泵常用(yòng)問題解(jiě)決方法(fa)
• 12-04 計量泵(beng)的種類(lèi)和特點(diǎn)以及流(liu)量調節(jiē)方式
• 12-04 隔(ge)膜計量(liàng)泵如何(he)處理故(gu)障
• 12-04 如何(hé)更換計(ji)量泵的(de)隔膜的(de)方法
• 12-04 隔(ge)膜式計(ji)量泵是(shì)如何進(jin)行工作(zuo)的