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電動(dòng)閥門(mén)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(lái)了新的 生機(jī)。為此，研究人員在調(diào)查研 究的基礎(chǔ)上，提出了《模塊式智 能電動(dòng)閥門(mén)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(mén)控制器
 
DSM 模塊式智能電動(dòng)閥門(mén)控 制器，采用先進(jìn)的微處理技術(shù)， 高集成 IC 芯片以及長(zhǎng)壽命功率 輸出器件，接受來(lái)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(xiàn)”信號(hào)），輸出“開(kāi)”和“關(guān)” 信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)閥門(mén)開(kāi)度的控制與 調(diào)節(jié)。DSM 模塊式智能電動(dòng)閥門(mén) 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(xiàn)報(bào)警 及閥門(mén)自校等先進(jìn)功能。能可靠、 穩(wěn)定、精確地控制閥門(mén)、風(fēng)門(mén)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(mén)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(mén)控制器與傳統(tǒng) 的電動(dòng)閥門(mén)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)，對(duì)閥位開(kāi)度和閥 位輸出電流的“調(diào)零”和“調(diào)滿(mǎn)” 校準(zhǔn)時(shí)，無(wú)需調(diào)整電位器、無(wú)需 用基準(zhǔn)測(cè)量?jī)x表進(jìn)行復(fù)雜的調(diào)試， 只要在閥門(mén)的實(shí)際的“全關(guān)”和 “全開(kāi)”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(mén)電動(dòng)區(qū)的參數(shù)，過(guò) 沖最小，穩(wěn)定性好、控制準(zhǔn)確度 高；開(kāi)向自由，改變閥門(mén)開(kāi)向和 閥門(mén)作用方式時(shí)，無(wú)需更換任何 接線(xiàn)，通過(guò)按鍵設(shè)定即可完成； 智能步距，可避免振蕩或過(guò)“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(hù)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)，以前在現(xiàn)場(chǎng)接線(xiàn)，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(mén)和執(zhí)行器?，F(xiàn)在用戶(hù)完全可以省去這 一煩惱，接線(xiàn)時(shí)不再需要考慮相序的問(wèn)題。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)接線(xiàn)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(mén)按指令的方向來(lái)執(zhí)行。即執(zhí)行器接到開(kāi)命令時(shí)總是按預(yù)先設(shè)置 的開(kāi)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)， 一 是電機(jī)過(guò)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(guò) 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(kāi)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(zhǎng)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(mén)卡塞保護(hù)：如 果執(zhí)行裝置不能克服 閥門(mén)啟動(dòng)所需的力矩， 閥門(mén)卡塞的條件就已 存在。當(dāng)執(zhí)行器接收到開(kāi)或關(guān)的啟動(dòng)信號(hào)后，如果閥 門(mén)被卡住，在預(yù)設(shè)的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有 動(dòng)作，內(nèi)部電路將斷開(kāi)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(guò) RS485 輸出。 控制器可數(shù)字設(shè)定輸入信號(hào) 斷線(xiàn)時(shí)的報(bào)警和保護(hù)方式；采用 非遺失性可讀寫(xiě)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(wú)擾動(dòng)切換，抗干擾性好； 操作簡(jiǎn)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(hù)， 使得人機(jī)對(duì)話(huà)操作簡(jiǎn)單易學(xué)。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。
 
控制器的技術(shù)數(shù)據(jù)
 
控制器的使用范圍為供電電 壓 220V±15%（AC），功率小 于 150W，共用端、開(kāi)、閉三線(xiàn) 控制開(kāi)、關(guān)、停的電機(jī)。環(huán)境溫 度：-20℃ ~55℃。相對(duì)濕度： 小 于 90%。 輸 入 信 號(hào) 為· 調(diào) 節(jié) 輸 入 信 號(hào)：4~20mA（DC）， 輸 入 負(fù) 載 阻 抗 小 于 150Ω。 開(kāi) 度 輸 入 信 號(hào)： 電 位 器 信 號(hào)， 500Ω~5KΩ。 輸 出 信 號(hào) : 閥 門(mén) 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(kāi)關(guān)控制信號(hào) , 繼 電器輸出。觸點(diǎn)容量為 5A,250V （AC）。 控制器靈敏度為 0.2%~3.0%， 通 信 接 口 采 用 RS232 或 RS485 通信接口。
 
現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況及效果
 
我們于 2016 年 10 月采用模 塊式智能電動(dòng)閥門(mén)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(mén)控制器后，電動(dòng)閥 門(mén)控制具有以下優(yōu)點(diǎn)： 控 制更更穩(wěn)定、更準(zhǔn)確?？?數(shù)字設(shè)定閥門(mén)電動(dòng)區(qū)的參數(shù)，過(guò) 沖最小，穩(wěn)定性好、控制準(zhǔn)確度 高，對(duì)閥位開(kāi)度和閥位輸出電流 的“調(diào)零”和“調(diào)滿(mǎn)”校準(zhǔn)時(shí)， 無(wú)需調(diào)整電位器、無(wú)需用基準(zhǔn)測(cè) 量?jī)x表進(jìn)行復(fù)雜的調(diào)試，只要在 閥 門(mén) 的 實(shí) 際 的“ 全 關(guān)” 和“ 全 開(kāi)”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(xiě)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(guò)“沖”現(xiàn)象，提 高控制準(zhǔn)確度。操作更方便，人 機(jī)對(duì)話(huà)操作簡(jiǎn)單，參數(shù)設(shè)置方便 直接，可操作性好。且自動(dòng) / 手 動(dòng)無(wú)擾動(dòng)切換，抗干擾性好。改 變閥門(mén)開(kāi)向和閥門(mén)作用方式時(shí)， 無(wú)需更換任何接線(xiàn)，通過(guò)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，可實(shí)現(xiàn)數(shù)字設(shè)定 輸入信號(hào)斷線(xiàn)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(mén)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(mén)控制器與傳統(tǒng)的電動(dòng)閥 門(mén)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(mén)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。