1 引言(yán)
    目前各(ge)種石油(yóu)管線輸(shu)送的加(jiā)藥系統(tǒng)中，多采(cai)用人工(gong)控制，工(gong)藝複雜(zá)，僅憑儲(chǔ)藥罐上(shàng)的玻璃(lí)管液位(wèi)計目測(ce)👈判斷用(yong)量，不能(néng)準确💃配(pèi)制規定(dìng)濃度的(de)破乳劑(jì)溶液，不(bú)能根據(jù)液位的(de)變化而(ér)🌐按比例(li)自動、精(jīng)确地調(diao)整破乳(ru)劑的注(zhu)入量，造(zào)成水、電(dian)及人力(lì)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(shuǐ)、定量🤟加(jiā)❗藥、定時(shí)攪拌以(yǐ)及自動(dong)倒罐的(de)控制裝(zhuāng)置。實際(jì)運行證(zhèng)明，該裝(zhuang)置不僅(jin)減輕了(le)員工的(de)勞🥰動強(qiáng)度，提高(gāo)了安全(quán)系數，實(shi)現了以(yǐ)人😄為本(ben)的原則(zé)，使油田(tian)工業自(zì)動化水(shuǐ)平達到(dao)了新的(de)起點，提(tí)高了現(xian)場管理(lǐ)水平，使(shi)生産和(hé)管理更(gèng)趨規範(fan)化、科學(xue)化。

2 系統(tong)結構
2．1 加(jiā)藥裝置(zhi)的基本(běn)結構
    加(jia)藥裝置(zhì)包括儲(chu)藥罐、計(jì)量泵、攪(jiao)拌器、液(yè)位開關(guan)、控制🔴箱(xiāng)❤️及附件(jian)等，在實(shi)際系統(tǒng)中可根(gēn)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(yào)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(shui)電🌐機一(yi)台，加藥(yao)電機一(yī)台，加藥(yao)罐兩個(gè)，儲藥罐(guàn)一個，電(diàn)磁閥若(ruo)幹個，高(gāo)液位報(bao)警器，低(dī)液位報(bào)警器及(ji)交流接(jie)觸器，熱(rè)繼電器(qi)，中間繼(ji)電器💛，控(kòng)制按鈕(niǔ)，信号燈(dēng)，斷路器(qì)，開關等(děng)一系列(lie)的低㊙️壓(ya)控制器(qi)😘件。

2．2 系統(tǒng)控制功(gōng)能描述(shu)
    自動加(jiā)藥裝置(zhì)是一種(zhǒng)能根據(ju)設定加(jia)藥液的(de)配比濃(nóng)度🌂，實現(xian)自動配(pei)藥、自動(dòng)攪拌、自(zì)動定量(liang)輸出的(de)自動控(kong)🏃制系統(tǒng)。該裝置(zhi)在設定(dìng)狀态下(xia)無需人(rén)工值守(shǒu)，一鍵控(kòng)制即可(kě)實現所(suo)需濃度(dù)藥液的(de)自動配(pei)制與輸(shu)出，也可(kě)實現遠(yuǎn)程控制(zhi)，真正實(shi)現了配(pèi)藥、攪拌(ban)和投藥(yao)自動化(huà)。考慮到(dào)現場操(cao)作的需(xu)求，配備(bèi)了手動(dòng)控制功(gong)能，任何(he)情況下(xià)，手動控(kong)制優先(xiān)。
    (1)手動運(yùn)行手動(dong)運行前(qián)，将運行(hang)方式轉(zhuǎn)至“手動(dòng)”位置🛀🏻，接(jiē)通10．2，調用(yòng)⛱️“手動控(kòng)制”子程(chéng)序。按照(zhao)控制面(mian)闆的對(duì)應👌按鈕(niǔ)🌈，即可接(jiē)通對應(ying)✌️的PLC輸入(rù)點，執行(hang)相應的(de)動作。
    以(yǐ)1号罐加(jiā)水加藥(yao)攪拌為(wéi)例，接通(tōng)加水電(diàn)機，即接(jiē)通I0．5，輸㊙️出(chu)繼🧑🏽‍🤝‍🧑🏻電器(qi)Q0．1接通并(bìng)自鎖，外(wai)部交流(liu)繼電器(qì)得電，加(jia)水電機(jī)開始加(jia)水。斷開(kai)加水電(dian)機，即接(jie)通I0．6，Q0．1斷開(kai)，加水電(diàn)機停💔(當(dang)加水💘電(dian)機發生(shēng)故障時(shi)，接通12．7，其(qí)常閉觸(chù)點斷開(kai)，QO．1斷開，加(jia)水電機(ji)停止運(yùn)行)。接通(tōng)加藥電(dian)機，即接(jie)通10．7，輸出(chu)繼電器(qi)Q0．2接通并(bìng)自鎖，外(wai)部交流(liu)繼電器(qì)得電，加(jia)藥電機(jī)開始運(yùn)行。斷開(kāi)加藥電(dian)機，即接(jie)通11．0，QO．2斷開(kāi)，電機停(ting)止運行(háng)(當加藥(yao)電機🐉發(fā)生故障(zhàng)🈲時，接通(tōng)13．O，其常閉(bi)觸♈點斷(duan)開，Q0．2斷開(kai)，加藥電(diàn)機停止(zhǐ)運行)。接(jie)🌈通攪拌(bàn)機，即接(jiē)通I0.3，輸出(chu)🔴繼電器(qì)QO．0接通并(bing)自鎖，外(wài)部交流(liú)繼電器(qi)得電，攪(jiao)拌機開(kāi)始運行(hang)。攪拌一(yi)定時間(jiān)後，斷開(kāi)攪拌機(jī)❓，即接通(tōng)I0.4，QO．O斷開，攪(jiǎo)拌機停(tíng)止運行(háng)(當攪拌(bàn)機發生(sheng)故障❗時(shi)，接☀️通12．6，其(qi)常閉點(dian)斷開，Q0．0斷(duan)開，攪🏃拌(bàn)機停止(zhǐ)運行)。部(bu)分I／O端口(kou)分配💜如(rú)表1所示(shi)。

    (2)自動運(yùn)行 若首(shou)次運行(háng)(儲藥罐(guan)為空時(shi))，先将轉(zhuǎn)換開關(guān)轉至“手(shǒu)動”位置(zhì)，接通IO．2，手(shǒu)動打開(kai)進水電(dian)磁閥，待(dai)藥罐中(zhōng)的液位(wèi)達到最(zui)🧡低液位(wei)之上時(shi)，停止手(shǒu)動控制(zhi)，将轉換(huan)開關轉(zhuan)至“自動(dòng)”位置，接(jie)通I0．1，調用(yong)“自動控(kong)制”子程(chéng)序，開始(shǐ)自動循(xún)環🤞。按下(xià)操作面(miàn)闆上的(de)“自動運(yùn)行“，接通(tong)I3.2，整個程(chéng)序開始(shǐ)工作。

3 控(kong)制系統(tong)設計
3．1 S7—200可(ke)編程控(kòng)制器簡(jiǎn)介
    S7—200系列(lie)産品是(shì)具有高(gāo)性能的(de)中央處(chu)理器，因(yīn)其模塊(kuai)化的靈(líng)活設計(ji)而具有(you)廣泛的(de)适用範(fan)圍，同時(shí)具有㊙️極(jí)高的性(xing)價比。S7—200無(wu)論單機(jī)運行，還(hái)是與其(qí)他設備(bei)組成網(wǎng)絡，都具(jù)有👌優異(yi)的🚩表現(xian)。
    S7—200主要特(te)征：①快速(su)的中央(yang)運算處(chù)理能力(lì)；②豐富的(de)編程指(zhǐ)令💜集；③響(xiǎng)應快速(sù)數字量(liang)和模拟(ni)量輸入(rù)／輸出通(tong)道🐅；④強大(da)🏃的通訊(xun)能力，豐(feng)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(hang)特點和(he)用戶的(de)實際需(xu)要，基于(yu)S7—200型PLC控制(zhì)☔，利用内(nèi)部軟繼(ji)電器實(shí)現過程(chéng)控制，使(shi)系統控(kong)🔞制簡便(biàn)，提高了(le)系統的(de)穩定性(xing)和可靠(kào)性，保證(zheng)了産品(pin)質量，提(ti)高了生(shēng)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(bié)設置高(gāo)液位，低(dī)液位控(kong)制器，控(kòng)制器的(de)✍️數據⁉️信(xìn)号通過(guo)導線連(lián)接至配(pei)電櫃内(nei)的控制(zhì)電路，實(shí)♋現PLC的控(kòng)制😍。圖2給(gei)❄️出系統(tong)接口電(dian)路圖。

3．2．1 攪(jiǎo)拌機系(xi)統
    攪拌(bàn)軸包括(kuo)傳動軸(zhóu)本身和(hé)随軸轉(zhuan)動的漿(jiāng)葉，它是(shi)流體攪(jiao)拌裝置(zhì)中的一(yi)個子系(xì)統，攪拌(ban)軸是執(zhi)行攪拌(ban)混合操(cao)作的主(zhu)要部件(jian)。由于流(liu)體激振(zhèn)力作用(yòng)，輸入轉(zhuǎn)速💛波動(dòng)和攪拌(ban)軸偏心(xin)的影響(xiǎng)，在攪拌(bàn)軸上存(cun)在三種(zhǒng)型式的(de)振動：軸(zhóu)向振動(dòng)、扭轉振(zhèn)動、彎曲(qǔ)振動。軸(zhóu)向振動(dong)是🔆攪拌(bàn)軸的伸(shēn)🚶‍♀️長和縮(suo)短，軸向(xiàng)振動的(de)自然頻(pín)率一般(bān)很高(大(da)于3 ooo Hz)，因而(ér)在攪拌(ban)器的設(she)計中，攪(jiao)⭕拌軸的(de)軸向振(zhèn)動🚶‍♀️一般(ban)不考慮(lǜ)。扭轉振(zhen)動引起(qǐ)攪拌軸(zhou)轉速的(de)波動，實(shí)際🔴操作(zuo)中很難(nán)觀測到(dao)，它的自(zì)然頻率(lǜ)也較🛀🏻高(gao)。彎曲振(zhen)動是軸(zhou)的橫向(xiàng)擺動，它(tā)是最有(you)害的一(yi)種振動(dong)形式，它(ta)的自然(rán)頻率較(jiao)低，破壞(huai)性極強(qiáng)，與流體(tǐ)激振頻(pín)率和軸(zhóu)的❌轉速(su)較接近(jin)，易引起(qǐ)共🚶‍♀️振。因(yīn)而研究(jiū)攪拌軸(zhou)的彎曲(qu)振動，準(zhǔn)确确定(dìng)攪拌軸(zhou)的臨界(jiè)轉😄速，對(duì)于設計(jì)攪拌軸(zhóu)和預測(ce)🐪軸的破(po)壞有重(zhòng)要意義(yi)。該裝置(zhi)設計的(de)攪拌轉(zhuǎn)速為120 r／min，槳(jiǎng)葉安裝(zhuāng)在離軸(zhóu)端100 mm處，攪(jiǎo)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(luo)旋漿葉(yè)一般為(wéi)3葉，也可(ke)為♊2葉或(huo)4葉。其葉(ye)片直徑(jìng)與🌈攪拌(ban)槽内徑(jing)之比為(wei)0．2~0．5，通常取(qu)為0．33，螺距(jù)與葉片(pian)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(jì)量加藥(yao)裝置
    計(jì)量加藥(yào)裝置直(zhi)接與氣(qi)力輸送(sòng)系統相(xiàng)連，氣力(li)輸送系(xì)統正常(chang)工作必(bi)須有恒(héng)定的壓(yā)力條件(jiàn)，如果系(xì)統壓‼️力(li)損失過(guò)大，會給(gei)風機增(zēng)加負擔(dan)，甚至引(yǐn)起藥粉(fěn)的堵塞(sāi)而影響(xiǎng)工作。為(wei)了盡量(liàng)降低系(xì)統的壓(yā)力損失(shī)，裝置設(shè)計中的(de)💯計量加(jia)藥裝置(zhi)，采用變(biàn)螺距螺(luo)旋輸送(sòng)器作為(wei)壓送式(shì)氣力輸(shū)送裝置(zhi)的供料(liao)器，該㊙️裝(zhuang)置越靠(kào)近氣力(li)輸送管(guan)道處其(qí)螺距越(yue)小，使輸(shū)送的藥(yao)粉越壓(yā)越緊以(yǐ)斷絕氣(qì)體漏出(chu)☂️的渠道(dao)，圖4給出(chū)✔️螺旋加(jiā)料裝置(zhi)結構。在(zài)帶襯套(tao)的鑄鐵(tie)殼🔅體3内(nei)有一段(duàn)變螺距(jù)🏃螺旋軸(zhóu)4，其右端(duan)通過彈(dan)性聯軸(zhóu)節與電(dian)機5相連(lian)，當螺旋(xuan)在殼體(tǐ)内快速(su)旋轉時(shi)，物料從(cong)上方的(de)加料鬥(dou)2經過閘(zha)門l經螺(luo)旋而被(bèi)壓入下(xia)方的輸(shū)料管6，該(gāi)輸料管(guan)又與壓(ya)送式氣(qì)力輸送(sòng)裝置的(de)輸料管(guan)道相連(lian)，物料由(yóu)此被送(sòng)入了氣(qi)力輸送(sòng)系統。由(you)于螺旋(xuan)☎️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(yue)壓越緊(jin)，可防止(zhi)氣力輸(shu)送管🈲道(dào)内的壓(ya)縮空氣(qi)通過螺(luo)旋漏出(chū)。當物料(liào)進入氣(qì)力輸送(sòng)系統管(guan)道後，遇(yù)到壓縮(suo)空氣并(bìng)将其吹(chuī)散🧡，使物(wù)料加速(sù)，形成👣壓(ya)縮空✏️氣(qì)與物料(liao)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(zài)高速氣(qi)流的帶(dài)動下輸(shū)送物料(liào)。

3．3 程序設(shè)計
    系統(tǒng)程序大(dà)部分使(shǐ)用梯形(xíng)圖編制(zhi)，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(jù)表。梯形(xing)圖直觀(guān)易✨懂，且(qiě)較多的(de)采用RS觸(chù)發器和(he)時間繼(ji)電器，在(zai)程序編(biān)寫中，對(duì)每個被(bèi)控(PLC輸出(chū))隻需分(fèn)析找到(dao)所有置(zhì)🙇‍♀️位、複位(wei)條件，即(jí)可順序(xù)編寫。這(zhe)樣可使(shi)程🚩序簡(jiǎn)明，減少(shao)編程出(chu)錯㊙️機會(hui)。
    啟動自(zi)動運行(hang)後，首先(xiān)會自動(dòng)判斷DF23的(de)開關狀(zhuàng)态(即1号(hào)罐管線(xian)打藥閥(fá)DF23是開還(hái)是關?若(ruo)DF23關，說明(míng)2号罐往(wang)管線打(da)藥，l号罐(guàn)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(xiàn)打藥，2号(hào)罐可以(yi)進水、加(jiā)藥及攪(jiao)拌)。若DF23關(guan)，此時1号(hào)加藥罐(guàn)中的液(ye)位不是(shì)最低液(yè)位，即操(cāo)作面闆(pan)的加藥(yào)罐最低(dī)液位顯(xian)示燈未(wei)亮，而且(qiě)加藥罐(guan)中的液(ye)📐位也不(bu)是最高(gao)液位，則(zé)進水電(diàn)磁閥打(dǎ)開，加水(shuǐ)電機啟(qǐ)動，開始(shǐ)向加藥(yao)罐中進(jin)水，當加(jia)藥罐中(zhong)的液位(wei)到達最(zui)高位時(shi)，傳感器(qi)發出信(xìn)号，加水(shui)電機停(ting)車，進水(shuǐ)電磁閥(fá)關閉，加(jiā)水過程(cheng)完成。之(zhi)後加藥(yào)電機和(he)✔️攪拌😘機(jī)同時啟(qǐ)動。定時(shi)器KF3和KF4啟(qǐ)✨動，延時(shí)一定的(de)時間後(hòu)，加🈲藥電(diàn)機先停(tíng)車，再攪(jiao)拌一⭐定(dìng)⭐的時間(jian)後攪拌(bàn)機停車(che)，加藥攪(jiao)拌過程(cheng)完成。1号(hao)罐的加(jiā)水🍓，加藥(yao)，攪拌過(guò)程完🐪成(chéng)，等待。
    2号(hào)罐打藥(yao)過程中(zhong)，最低液(ye)位報警(jing)時，發出(chū)信号要(yao)求🏃🏻，2号✔️罐(guan)打藥閥(fá)😄DF24關閉，1号(hao)罐打藥(yào)閥DF23打開(kāi)，l号罐往(wǎng)管線打(dǎ)藥，實💞現(xian)2号罐自(zi)動加水(shui)、定量加(jiā)藥、定時(shí)攪拌。完(wan)成倒罐(guan)過程。圖(tú)5給出加(jia)藥裝置(zhì)的程序(xu)流程，圖(tú)6給出控(kòng)制系統(tong)梯形圖(tu)。

4 結語

    油(yóu)田注水(shui)全自動(dong)裝置系(xì)統設計(ji)中，各環(huán)節工作(zuò)信息🏃🏻‍♂️傳(chuán)送至😘PLC控(kòng)🈚制系統(tǒng)，使加藥(yào)系統全(quán)自動運(yun)行，藥液(yè)♌濃度恒(héng)定，投加(jia)準确📧，實(shí)現了加(jiā)藥罐的(de)全部自(zi)動化，大(da)大提高(gao)了工作(zuò)效率，減(jiǎn)輕了工(gong)人的勞(láo)動強度(dù)，減少了(le)藥劑對(dui)人體的(de)危害。同(tong)時🧑🏽‍🤝‍🧑🏻該裝(zhuāng)置還具(ju)有結構(gòu)緊湊、配(pèi)置豐富(fu)、安裝簡(jiǎn)單、可靠(kào)性高等(deng)優勢，是(shi)目前🔞自(zì)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(dào)一種🚶實(shí)用價⁉️值(zhi)更高，應(yīng)用前景(jing)更廣闊(kuò)的産品(pǐn)，從☎️而達(da)到環境(jing)效益與(yu)經濟效(xiao)益的統(tǒng)🌍一。

标龍計(jì)量泵/浙(zhe)江計量(liàng)泵/山東(dong)計量泵(beng)/四川計(jì)量泵/成(cheng)都計🚶‍♀️量(liàng)泵/重慶(qìng)計量泵(bèng)

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• 12-03 如何(he)更換計(jì)量泵的(de)隔膜的(de)方法
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