智能電動閥門控制器助力油田高產(chǎn)
時間：2020-04-23 10:57
來源：
作者:朱真民
電動閥門作為自動控制系統(tǒng)中一種執(zhí)行機構(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，適用于油田生產(chǎn)應(yīng)用的智能化儀表和智能化自動控制設(shè)備新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，這對改造和提高老式電動執(zhí)行機構(gòu)帶來了新的生機。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，并在實際應(yīng)用中取得了良好的應(yīng)用效果。
智能電動閥門控制器
DSM模塊式智能電動閥門控制器，采用先進的微處理技術(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)信號和下位電動執(zhí)行機構(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，實現(xiàn)對閥門開度的控制與調(diào)節(jié)［2］。DSM模塊式智能電動閥門控制器，具有數(shù)字設(shè)定、顯示、 限位、電機堵轉(zhuǎn)保護、斷線報警及閥門自校等先進功能。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模塊式智能電動閥門控制器不但可與單相交流電機的執(zhí)行器配用（如DKJ和DKZ電動執(zhí)行機構(gòu)），而且還可以與三相交流電機的執(zhí)行機構(gòu)、電動裝置配用。DSM模塊式智能電動閥門控制器與傳統(tǒng)的電動閥門配合使用后，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
智能校準(zhǔn)功能。對閥位開度和閥位輸出電流的“調(diào)零”和“調(diào)滿”校準(zhǔn)時，無需調(diào)整電位器、無需用基準(zhǔn)測量儀表進行復(fù)雜的調(diào)試，只要在閥門的實際的“全關(guān)”和“全開”位置各按一次按鍵，便以新設(shè)定的區(qū)間自動準(zhǔn)確的修正為0-100%和DC4-20mA；可數(shù)字設(shè)定閥門電動區(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，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；超強的檢錯報警功能：執(zhí)行器一旦發(fā)生故障時，智能化檢錯報警功能能自動檢錯和報警，顯示執(zhí)行器的故障原因，準(zhǔn)確指示執(zhí)行器的運行狀態(tài)。根據(jù)不同的故障原因，顯示不同的報警信號，將大大縮短用戶排除故障所需的時間，盡快將執(zhí)行器恢復(fù)到正常工作狀態(tài)。
自動相位保護功能。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，因為一旦相序錯誤，就會造成電機不正確的轉(zhuǎn)動，進而損傷閥門和執(zhí)行器。現(xiàn)在用戶完全可以省去這一煩惱，接線時不再需要考慮相序的問題。當(dāng)現(xiàn)場接線相位顛倒時，相同步器會自動地改正相位，以確保閥門按指令的方向來執(zhí)行。即執(zhí)行器接到開命令時總是按預(yù)先設(shè)置的開方向轉(zhuǎn)動，不會因為相序調(diào)換而向相反方向運行。異常保護功能。一是電機過流保護：當(dāng)執(zhí)行器電機運行時，由于各種原因使得電機出現(xiàn)了過流，DSZH220將自動將電機停轉(zhuǎn)。二是瞬時逆轉(zhuǎn)保護：當(dāng)執(zhí)行器正在向一個方向轉(zhuǎn)動時，例如正在執(zhí)行開閥動作，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一段預(yù)設(shè)的時間后，才執(zhí)行關(guān)閥命令。這項技術(shù)將減少電機電流的沖擊，延長功率元件的壽命，同時防止沖擊負(fù)載對閥桿、齒輪箱等機械傳動裝置可能造成的損傷，進而有效地保護電機。三是閥門卡塞保護：如果執(zhí)行裝置不能克服閥門啟動所需的力矩，閥門卡塞的條件就已存在。當(dāng)執(zhí)行器接收到開或關(guān)的啟動信號后，如果閥門被卡住，在預(yù)設(shè)的時間內(nèi)沒有動作，內(nèi)部電路將斷開相應(yīng)的觸點，強制中止執(zhí)行器的運行，同時，發(fā)出相應(yīng)的報警信號，另外該信號也可以通過RS485輸出。裝備還可以數(shù)字設(shè)定輸入信號斷線時的報警和保護方式，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/手動無擾動切換，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，使得人機對話操作簡單易學(xué)，且適用性強，既可用于供電電壓為單相AC220V的電機，也可用于額定電壓為三相AC380V的電機。當(dāng)電機采用單相AC220V的執(zhí)行機構(gòu)，即可直接控制，而當(dāng)電機采用三相AC380V的執(zhí)行機構(gòu)時需加AC380V的功率驅(qū)動裝置。
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。工作環(huán)境：環(huán)境溫度-20℃~55℃。相對濕度小于90%。輸入信號：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)控制信號為繼電器輸出，觸點容量：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執(zhí)行機構(gòu)進行技術(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執(zhí)行機構(gòu)采用三相AC380V的電機，應(yīng)用模塊式智能電動閥門控制器后，電動閥門控制具有以下優(yōu)點：控制更更穩(wěn)定、更準(zhǔn)確。可數(shù)字設(shè)定閥門電動區(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，無需調(diào)整電位器、無需用基準(zhǔn)測量儀表進行復(fù)雜的調(diào)試，只要在閥門的實際的“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，人機對話操作簡單，參數(shù)設(shè)置方便直接，可操作性好。且自動/手動無擾動切換，抗干擾性好。改變閥門開向和閥門作用方式時，無需更換任何接線，通過按鍵設(shè)定即可完成。保護功能強大，具有超強的檢錯報警功能、自動相位保護功能和異常保護等功能。智能化程度高。可實現(xiàn)數(shù)字設(shè)定輸入信號斷線時的報警和保護方式，且具有智能校準(zhǔn)功能。實踐證明，模塊式智能電動閥門控制器技術(shù)先進，性能優(yōu)越，操作實用方便，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模塊式智能電動閥門控制器與傳統(tǒng)的電動閥門配合使用后，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，模塊式智能電動閥門控制器已成為油田傳統(tǒng)電動閥技術(shù)升級改造一種理想新產(chǎn)品，具有良好的推廣應(yīng)用價值。
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