專利名稱：原油集輸動態(tài)控制加藥裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種原油集輸動態(tài)控制加藥裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的自動控制加藥設(shè)備如專利號為CN2481848Y和CN2507997Y的專利，由于是針對油井加藥設(shè)計的自動控制裝置，因而是將油井輸出的水與化學(xué)藥劑混合回輸?shù)接途畞磉_(dá)到自動加藥目的；還有如《石油機(jī)械》2001年第6期報道的“油田用自動加藥系統(tǒng)”，此種系統(tǒng)由于僅僅是通過PLC可編程控制器實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)場加藥控制，所以存在的問題是只有流量控制，沒有溫度、壓力等參數(shù)的監(jiān)測及數(shù)據(jù)傳輸、界面顯示等功能。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型提供一種集流量、溫度、壓力于一體的原油集輸動態(tài)控制加藥裝置，利用本裝置實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳輸、儲存、顯示及報警的原油集輸動態(tài)控制加藥的目的。
本實(shí)用新型之結(jié)構(gòu)設(shè)計是這樣實(shí)現(xiàn)的原油集輸動態(tài)控制加藥裝置其結(jié)構(gòu)由上位機(jī)、下位機(jī)、變頻器及加藥泵組成。其聯(lián)接是上位機(jī)通過串行接口與下位機(jī)相互聯(lián)接，下位機(jī)輸出與變頻器控制端聯(lián)接，變頻器的輸出與加藥泵聯(lián)接，加藥泵同時與儲藥池聯(lián)接，加藥泵之輸出又直接與原油管路聯(lián)接(如圖1所示)。上位機(jī)放在控制室，下位機(jī)放在加藥車間。上位機(jī)為工業(yè)控制機(jī)或小型服務(wù)器，基于Windows2000操作系統(tǒng)、采用C++Builder計算機(jī)語言編程，完成參數(shù)給定和顯示功能。下位機(jī)主控元件采用計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的工業(yè)控制裝置PLC，用來采集和輸出數(shù)據(jù)，控制變頻器，調(diào)節(jié)加藥量，整個裝置主要用來監(jiān)測原油流量、溫度、壓力及泵電流、泵電壓，通過監(jiān)測原油流量達(dá)到動態(tài)控制加藥量的目的(如圖2所示)。其中壓力和溫度監(jiān)測具有報警功能。
下位機(jī)檢測原油流量、溫度、壓力及泵電壓、泵電流5個參數(shù)。其中流量、溫度、壓力、電壓、電流通過傳感器與可編程序控制器輸入單元相聯(lián)接。通過上位機(jī)給定加藥濃度，原油流量與給定的加藥濃度相乘得出加藥量。該加藥量轉(zhuǎn)換成電信號與變頻器連接，通過控制變頻器頻率來控制加藥量。上位機(jī)顯示原油流量、溫度、壓力及泵電壓、電流，溫度報警和壓力報警(如圖2所示)。上位機(jī)與下位機(jī)通過串行通訊接口聯(lián)接。
其控制電路為(如圖3所示)，L、N與220V交流電源聯(lián)接，SB1為停止按鈕，SB2為啟動按鈕，QK1-3為空氣開關(guān)，F(xiàn)U1-3為熔斷器。A、B、C接三相380V電源。三相電源經(jīng)空氣開關(guān)QK3、熔斷器FU3、接觸器線圈KM與變頻器聯(lián)接，變頻器輸出與加藥泵相連(如圖3、4所示)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)由于采用了以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置，PLC可編程控制器和傳感器，實(shí)現(xiàn)了集流量、溫度、壓力于一體的自動監(jiān)控和檢測，并且實(shí)用性強(qiáng)、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，安裝、維護(hù)方便，抗干擾能力強(qiáng)；由于采用Oracle8.0數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場數(shù)據(jù)的傳輸、儲存、歸檔、歷史數(shù)據(jù)的查詢等功能；采用Borland c++Buider5.0編程語言，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)以報表、趨勢圖等多種方式顯示出來，用戶界面友好。


圖1為本實(shí)用新型之結(jié)構(gòu)方框圖；圖2為本實(shí)用新型加藥泵控制方框圖；圖3為本實(shí)用新型加藥泵控制電原理圖；圖4為本實(shí)用新型加藥泵控制電原理圖；圖5為本實(shí)用新型的控制流程圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型之結(jié)構(gòu)及工作原理結(jié)合附圖加以詳細(xì)說明首先通過相應(yīng)的傳感器把監(jiān)測信號采集到PLC，在PLC內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)的規(guī)范化處理，根據(jù)原油流量、溫度、壓力等計算出加藥量，通過輸出模板控制交頻器，調(diào)節(jié)加藥量，同時判斷是否有報警產(chǎn)生、是否停機(jī)，如果有報警或停機(jī)就輸出相應(yīng)的信號；下位機(jī)完成這些功能后，通過串口與上位機(jī)通訊把這些數(shù)據(jù)傳遞給上位機(jī)，上位機(jī)接收到數(shù)據(jù)后，驗(yàn)證數(shù)據(jù)傳輸無誤后入數(shù)據(jù)庫，并判斷是否有報警產(chǎn)生，如果有則存入報警庫中，同時這些數(shù)據(jù)可定時進(jìn)行歸檔，這些作為上位機(jī)的后臺進(jìn)程運(yùn)行，對操作者來講是不可視的，操作者看到的實(shí)時監(jiān)控程序作為前臺進(jìn)程，它完成動態(tài)檢測數(shù)據(jù)庫，把最新的數(shù)據(jù)顯示在主監(jiān)控頁面，同時實(shí)時報表、曲線都同步更新，如果檢測到報警庫中有新數(shù)據(jù)錄入就彈出報警對話框，并更新報警畫面的數(shù)據(jù)；程序通過SQL語言實(shí)現(xiàn)對歷史數(shù)據(jù)的查詢，并將查詢的結(jié)果以報表、趨勢圖等多種方式顯示出來。操作者以正確身份登陸程序控制頁面，可以對加藥量控制方式、報警參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，經(jīng)過確認(rèn)后，將這些數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫中，這些更新的數(shù)據(jù)通過串行口通訊傳輸給下位機(jī)，下位機(jī)把這些數(shù)據(jù)作為新的控制參數(shù)。
現(xiàn)場通過傳感器把信號采集到PLC，通過各種量與加藥的關(guān)系計算出最佳的加藥量，這個量經(jīng)過模擬量輸出模板的D/A轉(zhuǎn)換為電信號控制變頻器的頻率，變頻器的頻率的改變就改變了電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)，這樣就可精確控制加藥量，采集到數(shù)據(jù)與上位機(jī)的報警參數(shù)進(jìn)行比較，根據(jù)結(jié)果輸出相應(yīng)的信號，同時這些量還要通過串行口傳送給上位機(jī)。
操作時，按下啟動按鈕，繼電器線圈KA得電，其相應(yīng)的觸點(diǎn)閉合，同時接觸器線圈KM得電，接觸器相應(yīng)的觸點(diǎn)閉合，變頻器控制加藥電機(jī)工作，模擬量輸出1控制變頻器頻率，空氣開關(guān)QK2打向1為自動控制，否則為手動控制。燈1亮表示加藥泵工作，燈2亮表示220V交流電源已工作。
權(quán)利要求1.一種原油集輸動態(tài)控制加藥裝置，其特征在于該裝置其結(jié)構(gòu)由上位機(jī)、下位機(jī)、變頻器及加藥泵組成，其聯(lián)接是上位機(jī)通過串行接口與下位機(jī)相互聯(lián)接，下位機(jī)輸出與變頻器控制端聯(lián)接，變頻器的輸出與加藥泵聯(lián)接，加藥泵同時與儲藥池聯(lián)接，加藥泵之輸出又直接與原油管路聯(lián)接。
2.按權(quán)利要求1所述的控制裝置，其特征在于控制電路為，L、N與220V交流電源聯(lián)接，SB1為停止按鈕，SB2為啟動按鈕，QK1-3為空氣開關(guān)，F(xiàn)U1-3為熔斷器，A、B、C接三相380V電源，三相電源經(jīng)空氣開關(guān)QK3、熔斷器FU3、接觸器線圈KM與變頻器聯(lián)接，變頻器輸出與加藥泵相連。
專利摘要本設(shè)備屬于一種原油集輸動態(tài)控制加藥裝置，其結(jié)構(gòu)是該裝置由上位機(jī)、下位機(jī)及加藥泵組成，其中上位機(jī)與下位機(jī)通過通訊接口直接聯(lián)接，下位機(jī)通過D/A轉(zhuǎn)換器與可編程控制器聯(lián)接，下位機(jī)通過傳感器直接將流量、溫度、壓力、電壓、電流五種參數(shù)輸入到PLC輸入單元，通過程序?qū)铀幈眠M(jìn)行控制，進(jìn)行原油集輸動態(tài)控制加藥過程。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了集流量、溫度、壓力于一體的自動監(jiān)控和檢測，并且實(shí)用性強(qiáng)、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，安裝、維護(hù)方便，抗干擾能力強(qiáng)；實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場數(shù)據(jù)的傳輸、儲存、歸檔、歷史數(shù)據(jù)的查詢等功能；實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)以報表、趨勢圖等多種方式顯示出來，用戶界面友好。
文檔編號E21B43/22GK2695632SQ20032010528
公開日2005年4月27日 申請日期2003年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月18日
發(fā)明者白山, 孫興革, 胡巖, 張錦輝, 張義順, 王樹堂, 張守軍, 張洪江 申請人:沈陽工業(yè)大學(xué)