PLC变频器调速控制在油田中的应用

PLC变频器调速控制在油田中的应用

李,宏 ,郭,勇

中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司第一采油厂生产保障大队，陕西 延安 716000

摘要：可编程控制器（PLC）是一种基于微处理器的工业控制装置，近年来在工业生产中得到了广泛的应用。逆变器的工作原理是通过整流器将工频交流电流转化为平滑的直流电流，采用逆变器可根据电机负载的变化实现自动平滑升降，具有效率高、外壳宽度标准精度高、无级变速等优点。

关键词：PLC变频器；调速控制；油田；

为调节变频器的加速时间、最小和最大频率等所需特性，集中自动采集、监控、报警、记录、打印等功能。满足生产厂家对生产控制、高可靠性和系统稳定性的要求，满足现场安全要求。利用由半导体器件组成的三相逆变器将直流电流转化为电压和频率可变的交流电流，使用前面板上的隔膜按钮修改和调整参数。

一、PLC变频器功能特点

为控制系统选择的主要部件具有很高的处理能力和I/0功率，为I/O安装提供了灵活性和扩展性，保持了不间断电源，并保持了以太网和RS 1232之间的通信。同时，它有12个文字程序存储器和4K附加数据存储，最大可寻址I/O点数为4096点，模拟数值模块I/0基本完成了温度、压力、流量、液位等模拟信号的数据采集.D，A/D、D/A转换及滤波、信号放大、抗干扰等.D。BASIC模块是一个单音节模块，可以独立于执行C语言基准和程序的控制器运行，并且可以很容易地与可编程控制器、通过现场操作的仪器，第二次将智能仪器置于现场值班室，实时显示，实现垂直和垂直限位的声音信号，进行数据处理并提供实时控制。通过PLC模拟数据输出模块向现场执行机构实现可变参数的自动控制.外部天然气流量计和智能电能表为基本PLC模板向接口发送流量信号由PLC计算实际流量。生产过程数据通过以太网PLC接口上传到台站，实现系统数据集中管理、工艺流程参数处理参数调节、工艺流程、储罐液位测量以及动态显示、报警参数确定。自动编制生产报告定期打印并将所有工艺参数交给上级。

二、PLC变频器调速控制在油田中的应用

1.本系统软件。系统上层的软件是用为用户开发或操作自动化应用程序，为用户创造有效的监视和管理系统。用户可以实时工作，开发编辑器接口和使用软件。使用图像的图形界面，上机器操作员可以很容易地将不同的命令发送到下机器。同时，可以实时显示设备在现场运行的参数，实时诊断生产情况，发出故障警报或绘制历史趋势地图等等。在编辑器的帮助下，实施了一项具体的技术控制策略，包括PID管理、串行逻辑管理和模拟量的收集和校正。特别是，次级沉积液的管理是基于实际水平测量和偏离值，使用经典的PID算法来调节转换器输出频率，控制水泵的速度以保持恒定;稳定塔的压力控制是基于对实际压力值的偏差，通过PID控制电动阀门的打开，允许在正常范围内改变压力。具有强大的数据库编辑功能。使用符号组编辑器来定义程序之间的字符串集。一般三相变换器的换向电路由三相整流器组成。它的主要作用是调整外部工作频率源，并在逆变电路和控制电路中提供所需的直流。整流器可以是恒定电压的来源，也可以是恒定电流的来源。中间直流电路的作用是平滑整流器输出，以便反馈和控制电源能够获得高质量的常数源。当整流电路是电压源时，中间直流电路的主要元素是大容量的电解电容，而当它是电流源时的平坦电路主要是由大电容的电感组成的。此外，由于发动机需要刹车，中型直流电路有时会产生制动阻力和其他辅助电路。逆变电路是换能器的主要部分之一。它的主要作用是将平滑电路产生的直流源转化为任意调节的频率和电压的交流电源。逆变电路的输出是用来调节异步驱动速度的换能器的输出。频率转换器控制电路包括主控制电路、信号控制电路、快门驱动电路、外部接口电路和保护电路，构成转换器核心。控制电路的质量决定了转换器的质量。控制电路的主要作用是将从控制电路接收到的不同信号发送到操作电路，以便操作电路能够在需要时提供必要的转换器电路(基准)传动信号，并提供转换器和异步发动机的保护。此外，控制电路接收/发送多个外部信号，通过外部接口提供内部工作状态，使变换器能够与外部设备相互作用，以提供各种高质量的控制机制。

2．仪表的选型。开放的控制系统是心脏，在那里它看起来像人的眼睛，执行机构和控制阀就像人的手，高质量的现场设备和执行机构是自动化的基础。我们注重一体化、热电阻的选择，符合新的国际标准的热电偶;直接安装的水平传感器，压力传感器;选择小数量的旋转式流量计部件;选择一个新的智能计数器。通用变换器的选择包括变换器类型的选择和容量的选择。它的一般原则是确保技术要求得到可靠的执行，并尽可能节约资金。转换器类型的选择符合负载要求。对于像风扇、水泵等二次旋转力矩，在小负荷下，扭矩更小，通常可以选择一个正常的函数变频器。对于具有恒定扭矩或高静电精度的负荷类，需要高扭矩控制的机械应用，频率变换器是理想的，因为这是一个低转速转换器，高硬度的静态机械特性，不怕压力，具有特殊的挖掘机。对于需要高精度、动态特性、快速响应制造机器(如造纸机、轧机等)，需要使用具有高向量控制功能的通用变频器。在现场达到技术流程参数和报警极限。每个数字设备都可以同时收集来自巴西两个公共地点的传感器信号，并将其转换为数字工程单元显示器，并将输出到通用PLC终端。

3.工作方式。可编程控制器使用循环扫描方法以及扫描整个过程所需的时间称为扫描周期。除完成通信服务和服务器内部服务外，还需要完成操作的输入/输出、程序执行等第二阶段，从第一步开始，为最后一阶段作出准备;在远程控制下，处理器处于由更高的设备定义的操作或软件状态。输入处理阶段:输入过程中的通过扫描读取所有输入终端的输入/关闭状态，并将其放入输入映射寄存器。然后我们继续执行这个项目。即使输入状态发生变化，输入寄存器的内容也不会改变，只能在输入下一个扫描周期时读取。程序的执行阶段:程序的左侧左和下级队列中的执行程序的每一个指令，读取输入映射寄存器和其他设备的输入/关闭状态。逻辑操作是根据用户程序进行的，结果被输入相应的元素映射寄存器。这意味着显示寄存器内容的元素将根据程序过程而改变。输出处理器:完成所有命令后，在输入/离线模式下，通过绝缘电路、增益电路、输出夹，输出控制信号，这是处理器的实际输出。在通信服务阶段与其他网络设备通信，包括根据上级显示器的指示更新生产过程数据。在内部处理阶段，处理器进行内部处理，包括对程序的初步扫描和更新内部时间序列和状态文件。处理器扫描可以按照特定的顺序进行，也可以按照用户指定的变量进行。这不仅解释了某些程序不需要进行每一次扫描,但两者主要管理系统需要处理大量的I / O点允许扫描周期缩短周期和提高业务实时管理,组织各种制度和使用方法进行定期扫描模块。当实际使用时，我们根据起动电流和扭矩的要求选择名义电压的60%。一旦启动，静电转换器就会产生次级自耦变压器电压，一旦启动，自耦变压器就会被移除，电动机就会直接连接到网络中，这意味着第一个自耦变压器电压，发动机就会进入全电压。换句话说，如果电网有相同大小的启动电流，那么使用自耦变压器来降低电压会产生更大的触发力。

结论

使用经验表明，系统中高压换能器的节能效率直接与网络压力和水阀打开的压力有关，需要逐渐感知操作模式并寻找最佳的工作地点。控制领域的中小企业、技术改进和发展经济许可,以及非常综合的知识大,电源监控系统。

参考文献：

[1]原强．变频器基础及应用．(第1版)．北京：冶金出版社，2019．

[2]韩荣．通用变频器及其应用．(第2版)．北京：机械工业出版社，2019．