模塊式智能電動(dòng)閥門控制器 提升油田智能化管理
時(shí)間：2021-11-15 14:41
來源：
作者:/ 朱真民 勝利油田
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，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)信號和下位 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu) DC4 ～ 20mA 的 閥位反饋信號（或電位器的“三 線”信號），輸出“開”和“關(guān)” 信號，實(shí)現(xiàn)對閥門開度的控制與 調(diào)節(jié)。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)，對閥位開度和閥 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，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)，以前在現(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 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 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，另外 該信號也可以通過 RS485 輸出。 控制器可數(shù)字設(shè)定輸入信號 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； 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)對話操作簡單易學(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、閉三線 控制開、關(guān)、停的電機(jī)。環(huán)境溫 度：-20℃ ~55℃。相對濕度： 小 于 90%。 輸 入 信 號 為· 調(diào) 節(jié) 輸 入 信 號：4~20mA（DC）， 輸 入 負(fù) 載 阻 抗 小 于 150Ω。 開 度 輸 入 信 號： 電 位 器 信 號， 500Ω~5KΩ。 輸 出 信 號 : 閥 門 位 置 反 饋 輸 出 信 號 4~20mA (DC，隔離），輸出帶負(fù)載能力 小于 450Ω。開關(guān)控制信號 , 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)閥門控制器對孤東 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，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?？?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，對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，可實(shí)現(xiàn)數(shù)字設(shè)定 輸入信號斷線時(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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