臺(tái)達(dá)變頻器在油田注水站的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間：2019-08-02 10:21:16來(lái)源：
變頻恒壓技術(shù)能夠十分有效的穩(wěn)定注水工藝過(guò)程和大幅度降低大裕量型風(fēng)機(jī)泵類(lèi)工程電耗。注水站恒壓變頻自控系統(tǒng)的技術(shù)路線(xiàn)是充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)施，對(duì)注水設(shè)備的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，達(dá)到穩(wěn)壓、穩(wěn)流供注水。同時(shí)軟起軟停功能代替減壓?jiǎn)?dòng)，使電動(dòng)機(jī)起停平穩(wěn)，減少對(duì)電網(wǎng)和機(jī)械設(shè) 備的沖擊，不會(huì)造成管網(wǎng)壓力、流量、流速劇烈變化，無(wú)需閥門(mén)截流，因此對(duì)防止汽蝕、水擊、喘振極為有利，可延長(zhǎng)管網(wǎng)、泵、閥門(mén)維修周期和使用壽命。配套完善自動(dòng)控制系統(tǒng)，搭建需求信息平臺(tái)，提高污水處理效果，加強(qiáng)監(jiān)督管理機(jī)制，比較大限度地降低崗位員工勞動(dòng)強(qiáng)度，提高企業(yè)信息化管理水平，具有非常大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
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控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。系統(tǒng)分為2個(gè)級(jí)別，即現(xiàn)場(chǎng)級(jí)和控制級(jí)，通過(guò)人機(jī)界面（HMI）實(shí)現(xiàn)工藝流程顯示與控制。
系統(tǒng)核心自動(dòng)化設(shè)備選用臺(tái)達(dá)機(jī)電產(chǎn)品?？刂萍?jí)是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的關(guān)鍵，其主要功能是HMI（人機(jī)交互界面）與現(xiàn)場(chǎng)級(jí)之間的樞紐層。接受HMI設(shè)置的參數(shù)或命令，對(duì)注水生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制，同時(shí)將現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)輸送到HMI?？刂撇糠钟膳_(tái)達(dá)PLC與觸摸屏集成。包括DVP-32EH00R（CPU單元）、DVP-04AD-H（模擬量輸入模塊）、模擬DVP-04DA-H（量輸出模塊）、DOP-A80THTD（觸摸屏）組成?？刂萍?jí)設(shè)備安裝在控制室內(nèi)電控柜。臺(tái)達(dá)PLC的CPU模塊 DVP-32EH00R其帶有一個(gè)RS232和一個(gè)RS485通訊接口，DOP-A80THTD觸摸屏帶有1個(gè)RS232接口和1個(gè)USB接口。觸摸屏通過(guò)RS232串口與控制器通訊。
現(xiàn)場(chǎng)級(jí)是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)。現(xiàn)場(chǎng)級(jí)由智能一體化壓力變送器和變頻器組成。智能一體化壓力變送器選用霍尼韋爾壓力變送器，變頻器選用臺(tái)達(dá)VFD系列變頻器?，F(xiàn)場(chǎng)注水電機(jī)1臺(tái)160kW、2臺(tái)75kW（備用1臺(tái)），因此變頻器選用160KW VFD-1600F43A一臺(tái)與75KW VFD-750F43A分別組成一拖一和一拖二方案，參見(jiàn)圖2。利用1臺(tái)PLC控制2臺(tái)變頻器拖動(dòng)2臺(tái)注水電機(jī)變頻橫壓注水。現(xiàn)場(chǎng)級(jí)控制采用屏蔽電纜連接，智能一體化壓力變送器將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為4-20mA信號(hào)輸入到模擬量輸入模塊DVP-04AD-H，控制器PLC輸出的控制量通過(guò)模擬量輸出模塊DVP-04AD-H轉(zhuǎn)換為4-20mA信號(hào)輸入2臺(tái)變頻器，實(shí)現(xiàn)2臺(tái)注水電機(jī)的恒壓注水變頻控制。
3 工藝流程及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
橫壓注水工藝自動(dòng)化系統(tǒng)原理如圖2所示。系統(tǒng)采用三種控制方式：自動(dòng)運(yùn)行，手動(dòng)變頻運(yùn)行和工頻運(yùn)行。
圖2自控系統(tǒng)原理圖
3.1 自動(dòng)運(yùn)行
系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)第一臺(tái)變頻器，利用PID來(lái)控制注水泵的注水壓力，如果一臺(tái)泵輸出壓力不能滿(mǎn)足壓力要求，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)第二臺(tái)變頻器以滿(mǎn)足壓力要求。
3.2 手動(dòng)變頻運(yùn)行
通過(guò)控制面板上的按鈕在手動(dòng)模式下可以單獨(dú)啟動(dòng)變頻器，此方式可以靈活控制變頻輸出。滿(mǎn)足復(fù)雜情況下的控制要求。
3.3 工頻運(yùn)行
變頻器啟動(dòng)電機(jī)運(yùn)行到工頻頻率后，利用接觸器切換電機(jī)脫離開(kāi)變頻器，投入工頻運(yùn)行，參見(jiàn)圖2。變頻器充當(dāng)大功率電機(jī)的軟啟動(dòng)器。
通過(guò)以上三種控制方式，可以保證注水電機(jī)的正常運(yùn)行，達(dá)到滿(mǎn)足不間斷生產(chǎn)的要求。
3.4人機(jī)界面設(shè)計(jì)
工藝流程圖如圖3所示，控制參數(shù)如圖4所示，控制器參數(shù)設(shè)置如圖5所示。
圖3工藝流程圖
圖4 控制參數(shù)
圖5 控制器參數(shù)設(shè)置
4 結(jié)束語(yǔ)
采用中達(dá)公司的PLC、觸摸屏和變頻器來(lái)控制注水系統(tǒng)，單一自動(dòng)化平臺(tái)控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；節(jié)能效益顯著；方便人員操作。項(xiàng)目受到油田企業(yè)關(guān)注得到好評(píng)。項(xiàng)目體現(xiàn)了中達(dá)產(chǎn)品節(jié)能自動(dòng)化的理念，特別是中達(dá)機(jī)電產(chǎn)品在成套系統(tǒng)控制工程中的優(yōu)勢(shì)。(歡迎來(lái)電咨詢(xún) 鄭州變頻器 網(wǎng)址：www.drtubing.com 電話(huà)：0371- 56700815 手機(jī)：15515598858 )