智能電動(dòng)閥門控制器助力油田高產(chǎn)
時(shí)間：2020-04-23 10:57
來源：
作者:朱真民
電動(dòng)閥門作為自動(dòng)控制系統(tǒng)中一種執(zhí)行機(jī)構(gòu)在石油化工企業(yè)生產(chǎn)工藝中得到廣泛應(yīng)用。隨著智能化油田和“四化”建設(shè)工作的不斷推進(jìn)，適用于油田生產(chǎn)應(yīng)用的智能化儀表和智能化自動(dòng)控制設(shè)備新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，這對(duì)改造和提高老式電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)帶來了新的生機(jī)。為此，工作人員在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，提出了《模塊式智能電動(dòng)閥門控制器在油田生產(chǎn)中的應(yīng)用》這一研究應(yīng)用課題，并在實(shí)際應(yīng)用中取得了良好的應(yīng)用效果。
智能電動(dòng)閥門控制器
DSM模塊式智能電動(dòng)閥門控制器，采用先進(jìn)的微處理技術(shù)，高集成IC芯片以及長壽命功率輸出器件，接受來自上位儀表的DC4~20mA的調(diào)節(jié)信號(hào)和下位電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)DC4~20mA的閥位反饋信號(hào)（或電位器的“三線”信號(hào)），輸出“開”和“關(guān)”信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)閥門開度的控制與調(diào)節(jié)［2］。DSM模塊式智能電動(dòng)閥門控制器，具有數(shù)字設(shè)定、顯示、 限位、電機(jī)堵轉(zhuǎn)保護(hù)、斷線報(bào)警及閥門自校等先進(jìn)功能。能可靠、穩(wěn)定、精確地控制閥門、風(fēng)門及擋板等調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，可廣泛應(yīng)用于冶金、石油、化工等領(lǐng)域。DSM模塊式智能電動(dòng)閥門控制器不但可與單相交流電機(jī)的執(zhí)行器配用（如DKJ和DKZ電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)），而且還可以與三相交流電機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電動(dòng)裝置配用。DSM模塊式智能電動(dòng)閥門控制器與傳統(tǒng)的電動(dòng)閥門配合使用后，在可靠性、穩(wěn)定性、準(zhǔn)確度和智能化等方面均能得到大幅度有效提升。
控制器的特點(diǎn)
智能校準(zhǔn)功能。對(duì)閥位開度和閥位輸出電流的“調(diào)零”和“調(diào)滿”校準(zhǔn)時(shí)，無需調(diào)整電位器、無需用基準(zhǔn)測量儀表進(jìn)行復(fù)雜的調(diào)試，只要在閥門的實(shí)際的“全關(guān)”和“全開”位置各按一次按鍵，便以新設(shè)定的區(qū)間自動(dòng)準(zhǔn)確的修正為0-100%和DC4-20mA；可數(shù)字設(shè)定閥門電動(dòng)區(qū)的參數(shù)，過沖最小，穩(wěn)定性好、控制準(zhǔn)確度高；開向自由，改變閥門開向和閥門作用方式時(shí)，無需更換任何接線，通過按鍵設(shè)定即可完成；智能步距，可避免振蕩或過“沖”現(xiàn)象，提高控制準(zhǔn)確度；超強(qiáng)的檢錯(cuò)報(bào)警功能：執(zhí)行器一旦發(fā)生故障時(shí)，智能化檢錯(cuò)報(bào)警功能能自動(dòng)檢錯(cuò)和報(bào)警，顯示執(zhí)行器的故障原因，準(zhǔn)確指示執(zhí)行器的運(yùn)行狀態(tài)。根據(jù)不同的故障原因，顯示不同的報(bào)警信號(hào)，將大大縮短用戶排除故障所需的時(shí)間，盡快將執(zhí)行器恢復(fù)到正常工作狀態(tài)。
自動(dòng)相位保護(hù)功能。在現(xiàn)場接線，必須保證提供給執(zhí)行器的三相交流電的相序正確，因?yàn)橐坏┫嘈蝈e(cuò)誤，就會(huì)造成電機(jī)不正確的轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而損傷閥門和執(zhí)行器。現(xiàn)在用戶完全可以省去這一煩惱，接線時(shí)不再需要考慮相序的問題。當(dāng)現(xiàn)場接線相位顛倒時(shí)，相同步器會(huì)自動(dòng)地改正相位，以確保閥門按指令的方向來執(zhí)行。即執(zhí)行器接到開命令時(shí)總是按預(yù)先設(shè)置的開方向轉(zhuǎn)動(dòng)，不會(huì)因?yàn)橄嘈蛘{(diào)換而向相反方向運(yùn)行。異常保護(hù)功能。一是電機(jī)過流保護(hù)：當(dāng)執(zhí)行器電機(jī)運(yùn)行時(shí)，由于各種原因使得電機(jī)出現(xiàn)了過流，DSZH220將自動(dòng)將電機(jī)停轉(zhuǎn)。二是瞬時(shí)逆轉(zhuǎn)保護(hù)：當(dāng)執(zhí)行器正在向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，例如正在執(zhí)行開閥動(dòng)作，如果接到關(guān)閥命令，執(zhí)行器內(nèi)部的控制邏輯將會(huì)延時(shí)一段預(yù)設(shè)的時(shí)間后，才執(zhí)行關(guān)閥命令。這項(xiàng)技術(shù)將減少電機(jī)電流的沖擊，延長功率元件的壽命，同時(shí)防止沖擊負(fù)載對(duì)閥桿、齒輪箱等機(jī)械傳動(dòng)裝置可能造成的損傷，進(jìn)而有效地保護(hù)電機(jī)。三是閥門卡塞保護(hù)：如果執(zhí)行裝置不能克服閥門啟動(dòng)所需的力矩，閥門卡塞的條件就已存在。當(dāng)執(zhí)行器接收到開或關(guān)的啟動(dòng)信號(hào)后，如果閥門被卡住，在預(yù)設(shè)的時(shí)間內(nèi)沒有動(dòng)作，內(nèi)部電路將斷開相應(yīng)的觸點(diǎn)，強(qiáng)制中止執(zhí)行器的運(yùn)行，同時(shí)，發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)，另外該信號(hào)也可以通過RS485輸出。裝備還可以數(shù)字設(shè)定輸入信號(hào)斷線時(shí)的報(bào)警和保護(hù)方式，采用非遺失性可讀寫存儲(chǔ)器件，修改參數(shù)方便，斷電永久保存，自動(dòng)/手動(dòng)無擾動(dòng)切換，抗干擾性好。設(shè)備操作簡單，操作器雖然有很多復(fù)雜的功能，但內(nèi)部軟件已將“麻煩”留給自己，“方便”送給用戶，使得人機(jī)對(duì)話操作簡單易學(xué)，且適用性強(qiáng)，既可用于供電電壓為單相AC220V的電機(jī)，也可用于額定電壓為三相AC380V的電機(jī)。當(dāng)電機(jī)采用單相AC220V的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，即可直接控制，而當(dāng)電機(jī)采用三相AC380V的執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)需加AC380V的功率驅(qū)動(dòng)裝置。
技術(shù)參數(shù)
適用執(zhí)行器，供電電壓220V±15%（AC），功率小于150W，共用端、開、閉三線控制開、關(guān)、停的電機(jī)。工作環(huán)境：環(huán)境溫度-20℃~55℃。相對(duì)濕度小于90%。輸入信號(hào)：調(diào)節(jié)輸入信號(hào)4~20mA（DC），輸入負(fù)載阻抗小于150Ω，開度輸入信號(hào)電位器信號(hào)，500Ω~5KΩ。輸出信號(hào)：閥門位置反饋輸出信號(hào)4~20mA (DC，隔離），輸出帶負(fù)載能力小于450Ω，開關(guān)控制信號(hào)為繼電器輸出，觸點(diǎn)容量：5A，250V（AC）。靈敏度：0.2%~3.0%。通信接口采用 RS232 或RS485通信接口。
應(yīng)用效果
2016年10月采用模塊式智能電動(dòng)閥門控制器對(duì)孤東油田高壓離心泵注水站注水泵出口電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行技術(shù)改造升級(jí)，取得了良好的技術(shù)改造應(yīng)用效果。
孤東油田高壓離心泵注水站水泵出口電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用三相AC380V的電機(jī)，應(yīng)用模塊式智能電動(dòng)閥門控制器后，電動(dòng)閥門控制具有以下優(yōu)點(diǎn)：控制更更穩(wěn)定、更準(zhǔn)確?？蓴?shù)字設(shè)定閥門電動(dòng)區(qū)的參數(shù)，過沖最小，穩(wěn)定性好、控制準(zhǔn)確度高，對(duì)閥位開度和閥位輸出電流的“調(diào)零”和“調(diào)滿”校準(zhǔn)時(shí)，無需調(diào)整電位器、無需用基準(zhǔn)測量儀表進(jìn)行復(fù)雜的調(diào)試，只要在閥門的實(shí)際的“全關(guān)”和“全開”位置各按一次按鍵，便以新設(shè)定的區(qū)間自動(dòng)準(zhǔn)確的修正為0-100%。且采用非遺失性可讀寫存儲(chǔ)器件，修改參數(shù)方便，斷電永久保存。具有智能步距功能，可避免振蕩或過“沖”現(xiàn)象，提高控制準(zhǔn)確度。
操作更方便，人機(jī)對(duì)話操作簡單，參數(shù)設(shè)置方便直接，可操作性好。且自動(dòng)/手動(dòng)無擾動(dòng)切換，抗干擾性好。改變閥門開向和閥門作用方式時(shí)，無需更換任何接線，通過按鍵設(shè)定即可完成。保護(hù)功能強(qiáng)大，具有超強(qiáng)的檢錯(cuò)報(bào)警功能、自動(dòng)相位保護(hù)功能和異常保護(hù)等功能。智能化程度高?？蓪?shí)現(xiàn)數(shù)字設(shè)定輸入信號(hào)斷線時(shí)的報(bào)警和保護(hù)方式，且具有智能校準(zhǔn)功能。實(shí)踐證明，模塊式智能電動(dòng)閥門控制器技術(shù)先進(jìn)，性能優(yōu)越，操作實(shí)用方便，它在油田生產(chǎn)中的應(yīng)用完全符合智能化油田和“四化”建設(shè)要求，DSM模塊式智能電動(dòng)閥門控制器與傳統(tǒng)的電動(dòng)閥門配合使用后，在可靠性、穩(wěn)定性、準(zhǔn)確度和智能化等方面均能得到大幅度有效提升，模塊式智能電動(dòng)閥門控制器已成為油田傳統(tǒng)電動(dòng)閥技術(shù)升級(jí)改造一種理想新產(chǎn)品，具有良好的推廣應(yīng)用價(jià)值。
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