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          模块式智能电动阀门控制器在油田生产中的应用

          时间:2022-02-15 17:17 来源:《石油与装备》 作者:朱真民 胜利泵业 点击:


          电动阀门作为自动控制系统中一种执行机构在石油化工企业生产工艺中得到广泛应用。随着智能化油田和“四化”建设工作的不断推进,适用于油田生产应用的智能化仪表和智能化自动控制设备新产品不断涌现,这对改造和提高老式电动执行机构带来了新的生机[1]。为此,我们在调查研究的基础上,提出了《模块式智能电动阀门控制器在油田生产中的应用》这一研究应用课题,并在实际应用中取得了良好的应用效果。

          控制简介

          DSM模块式智能电动阀门控制器,采用先进的微处理技术,高集成IC芯片以及长寿命功率输出器件,接受来自上位仪表的DC4~20mA的调节信号和下位电动执行机构DC4~20mA的阀位反馈信号(或电位器的“三线”信号),输出“开”和“关”信号,实现对阀门开度的控制与调节[2]。DSM模块式智能电动阀门控制器,具有数字设定、显示、 限位、电机堵转保护、断线报警及阀门自校等先进功能。能可靠、稳定、精确地控制阀门、风门及挡板等调节结构,可广泛应用于冶金、石油、化工等领域。DSM模块式智能电动阀门控制器不但可与单相交流电机的执行器配用(如DKJ和DKZ电动执行机构),而且还可以与三相交流电机的执行机构、电动装置配用。DSM模块式智能电动阀门控制器与传统的电动阀门配合使用后,在可靠性、稳定性、准确度和智能化等方面均能得到大幅度有效提升。

          控制器特点

          智能校准。控制器对阀位开度和阀位输出电流的“调零”和“调满”校准时,无需调整电位器、无需用基准测量仪表进行复杂的调试,只要在阀门的实际的“全关”和“全开”位置各按一次按键,便以新设定的区间自动准确的修正为0-100%和DC4-20mA。

          控制器可数字设定阀门电动区的参数,过冲最小,稳定性好、控制准确度高;控制器开向自由,改变阀门开向和阀门作用方式时,无需更换任何接线,通过按键设定即可完成。智能步距,可避免振荡或过“冲”现象,提高控制准确度。超强的检错报警功能:执行器一旦发生故障时,智能化检错报警功能能自动检错和报警,显示执行器的故障原因,准确指示执行器的运行状态。根据不同的故障原因,显示不同的报警信号,将大大缩短用户排除故障所需的时间,尽快将执行器恢复到正常工作状态。
          自动相位保护。以前,在现场接线,必须保证提供给执行器的三相交流电的相序正确,因为一旦相序错误,就会造成电机不正确的转动,进而损伤阀门和执行器。现在用户完全可以省去这一烦恼,接线时不再需要考虑相序的问题。当现场接线相位颠倒时,相同步器会自动地改正相位,以确保阀门按指令的方向来执行。即执行器接到开命令时总是按预先设置的开方向转动,不会因为相序调换而向相反方向运行。

          异常保护。一是电机过流保护:当执行器电机运行时,由于各种原因使得电机出现了过流,DSZH220将自动将电机停转。二是瞬时逆转保护:当执行器正在向一个方向转动时,例如正在执行开阀动作,如果接到关阀命令,执行器内部的控制逻辑将会延时一段预设的时间后,才执行关阀命令。这项技术将减少电机电流的冲击,延长功率元件的寿命,同时防止冲击负载对阀杆、齿轮箱等机械传动装置可能造成的损伤,进而有效地保护电机。三是阀门卡塞保护:如果执行装置不能克服阀门启动所需的力矩,阀门卡塞的条件就已存在。当执行器接收到开或关的启动信号后,如果阀门被卡住,在预设的时间内没有动作,内部电路将断开相应的触点,强制中止执行器的运行,同时,发出相应的报警信号,另外该信号也可以通过RS485输出。

          控制器可数字设定输入信号断线时的报警和保护方式,采用非遗失性可读写存储器件,修改参数方便,断电永久保存。自动/手动无扰动切换,抗干扰性好。操作简单,操作器虽然有很多复杂的功能,但内部软件已将“麻烦”留给自己,“方便”送给用户,使得人机对话操作简单易学。适用性强,既可用于供电电压为单相AC220V的电机,也可用于额定电压为三相AC380V的电机。当电机采用单相AC220V的执行机构,即可直接控制,而当电机采用三相AC380V的执行机构时需加AC380V的功率驱动装置。

          功能与应用

          软件功能,主要有换向延时保护功能、自动鉴向功能、自动调整点动范围和步距功能、手调或自调灵敏度(死区)功能、开向自由设定功能、·输入断线模式选择(开、关、置中、停)功能等;可设定控制参数功能。设置参数借助“功能”键和“调整” 键完成,另由一个功能指示灯(绿色)和4个数位指示灯(红色)显示设定参数。
            
          控制器于2016年10月采用模块式智能电动阀门控制器对孤东油田高压离心泵注水站注水泵出口电动执行机构进行技术改造升级,取得了良好的技术改造应用效果。孤东油田高压离心泵注水站水泵出口电动执行机构采用三相AC380V的电机,应用模块式智能电动阀门控制器后,电动阀门控制具有以下优点:控制更更稳定、更准确。可数字设定阀门电动区的参数,过冲最小,稳定性好、控制准确度高,对阀位开度和阀位输出电流的“调零”和“调满”校准时,无需调整电位器、无需用基准测量仪表进行复杂的调试,只要在阀门的实际的“全关”和“全开”位置各按一次按键,便以新设定的区间自动准确的修正为0-100%。且采用非遗失性可读写存储器件,修改参数方便,断电永久保存。具有智能步距功能,可避免振荡或过“冲”现象,提高控制准确度。

          操作更方便。人机对话操作简单,参数设置方便直接,可操作性好。且自动/手动无扰动切换,抗干扰性好。改变阀门开向和阀门作用方式时,无需更换任何接线,通过按键设定即可完成。保护功能强大。具有超强的检错报警功能、自动相位保护功能和异常保护等功能。智能化程度高。可实现数字设定输入信号断线时的报警和保护方式,且具有智能校准功能。

          实践证明,模块式智能电动阀门控制器技术先进,性能优越,操作实用方便,它在油田生产中的应用完全符合智能化油田和“四化”建设要求,DSM模块式智能电动阀门控制器与传统的电动阀门配合使用后,在可靠性、稳定性、准确度和智能化等方面均能得到大幅度有效提升,模块式智能电动阀门控制器已成为油田传统电动阀技术升级改造一种理想新产品,具有良好的推广应用价值。
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