油田注水全自動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2．1 加藥裝置的基本結(jié)構(gòu)
加藥裝置包括儲(chǔ)藥罐、計(jì)量泵、攪拌器、液位開關(guān)、控制箱及附件等，在實(shí)際系統(tǒng)中可根據(jù)用戶要求調(diào)整配置，以適應(yīng)不同的工藝要求。圖1給出加藥裝置的結(jié)構(gòu)示意圖?？刂葡到y(tǒng)包括：攪拌機(jī)兩臺，加水電機(jī)一臺，加藥電機(jī)一臺，加藥罐兩個(gè)，儲(chǔ)藥罐一個(gè)，電磁閥若干個(gè)，高液位報(bào)警器，低液位報(bào)警器及交流接觸器，熱繼電器，中間繼電器，控制按鈕，信號燈，斷路器，開關(guān)等一系列的低壓控制器件。

2．2 系統(tǒng)控制功能描述
自動(dòng)加藥裝置是一種能根據(jù)設(shè)定加藥液的配比濃度，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)配藥、自動(dòng)攪拌、自動(dòng)定量輸出的自動(dòng)控制系統(tǒng)。該裝置在設(shè)定狀態(tài)下無需人工值守，一鍵控制即可實(shí)現(xiàn)所需濃度藥液的自動(dòng)配制與輸出，也可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，真正實(shí)現(xiàn)了配藥、攪拌和投藥自動(dòng)化?？紤]到現(xiàn)場操作的需求，配備了手動(dòng)控制功能，任何情況下，手動(dòng)控制優(yōu)先。
(1)手動(dòng)運(yùn)行手動(dòng)運(yùn)行前，將運(yùn)行方式轉(zhuǎn)至“手動(dòng)”位置，接通10．2，調(diào)用“手動(dòng)控制”子程序。按照控制面板的對應(yīng)按鈕，即可接通對應(yīng)的PLC輸入點(diǎn)，執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。
以1號罐加水加藥攪拌為例，接通加水電機(jī)，即接通I0．5，輸出繼電器Q0．1接通并自鎖，外部交流繼電器得電，加水電機(jī)開始加水。斷開加水電機(jī)，即接通I0．6，Q0．1斷開，加水電機(jī)停(當(dāng)加水電機(jī)發(fā)生故障時(shí)，接通12．7，其常閉觸點(diǎn)斷開，QO．1斷開，加水電機(jī)停止運(yùn)行)。接通加藥電機(jī)，即接通10．7，輸出繼電器Q0．2接通并自鎖，外部交流繼電器得電，加藥電機(jī)開始運(yùn)行。斷開加藥電機(jī)，即接通11．0，QO．2斷開，電機(jī)停止運(yùn)行(當(dāng)加藥電機(jī)發(fā)生故障時(shí)，接通13．O，其常閉觸點(diǎn)斷開，Q0．2斷開，加藥電機(jī)停止運(yùn)行)。接通攪拌機(jī)，即接通I0.3，輸出繼電器QO．0接通并自鎖，外部交流繼電器得電，攪拌機(jī)開始運(yùn)行。攪拌一定時(shí)間后，斷開攪拌機(jī)，即接通I0.4，QO．O斷開，攪拌機(jī)停止運(yùn)行(當(dāng)攪拌機(jī)發(fā)生故障時(shí)，接通12．6，其常閉點(diǎn)斷開，Q0．0斷開，攪拌機(jī)停止運(yùn)行)。部分I／O端口分配如表1所示。

(2)自動(dòng)運(yùn)行 若首次運(yùn)行(儲(chǔ)藥罐為空時(shí))，先將轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)至“手動(dòng)”位置，接通IO．2，手動(dòng)打開進(jìn)水電磁閥，待藥罐中的液位達(dá)到最低液位之上時(shí)，停止手動(dòng)控制，將轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)至“自動(dòng)”位置，接通I0．1，調(diào)用“自動(dòng)控制”子程序，開始自動(dòng)循環(huán)。按下操作面板上的“自動(dòng)運(yùn)行“，接通I3.2，整個(gè)程序開始工作。

3 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3．1 S7―200可編程控制器簡介
S7―200系列產(chǎn)品是具有高性能的中央處理器，因其模塊化的靈活設(shè)計(jì)而具有廣泛的適用范圍，同時(shí)具有極高的性價(jià)比。S7―200無論單機(jī)運(yùn)行，還是與其他設(shè)備組成網(wǎng)絡(luò)，都具有優(yōu)異的表現(xiàn)。
S7―200主要特征：①快速的中央運(yùn)算處理能力；②豐富的編程指令集；③響應(yīng)快速數(shù)字量和模擬量輸入／輸出通道；④強(qiáng)大的通訊能力，豐富的擴(kuò)展模塊；⑤操作便捷，易于掌握。
根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行特點(diǎn)和用戶的實(shí)際需要，基于S7―200型PLC控制，利用內(nèi)部軟繼電器實(shí)現(xiàn)過程控制，使系統(tǒng)控制簡便，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，提高了生產(chǎn)效率。
3．2 硬件電路的設(shè)計(jì)
在1號罐、2號罐內(nèi)，分別設(shè)置高液位，低液位控制器，控制器的數(shù)據(jù)信號通過導(dǎo)線連接至配電柜內(nèi)的控制電路，實(shí)現(xiàn)PLC的控制。圖2給出系統(tǒng)接口電路圖。