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    WEINVIEW觸摸屏在石油開采中的應用

    日期:2024-07-09 06:48
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    摘要:WEINVIEW觸摸屏在石油開采中的應用


    摘要:隨著工業化和信息化的不斷推進,各行業的自動化控制水平逐步提高。石油開采,作為一個具有百年歷史的行業,也不例外的步入了自動化控制的道路。WEINVIEW觸摸屏在有桿泵采油機上開始嶄露頭角。

    關鍵字:WEINVIEW觸摸屏 磕頭機 采油行業 自動化控制

    Abstract: With the pace of industrial control forward, all walks of life and gradually increase the level of automation and control, oil exploration, as a centuries-old industry is no exception into the automated control of the road. WEINVIEW touchscreen rod pump oil in the machine began to emerge.

    Key word: WEINVIEW touchscreen Kowtow machine Oil Industry Automation and control

    一.機械采油原理

    中國石油的開采歷史,已走過百年歷程。早期,石油開采油井很淺,用吊桶汲取。后來井深增加,采油方法逐漸復雜,分為自噴采油法和人工舉升采油法兩類,后者有氣舉采油法和泵抽采油法兩種。其中泵抽采油法,是通過在油井中下入抽油泵,把油藏中產出的液體泵送到地面的方法。

    抽油機主要是把動力機(一般是電動機)的圓周運動轉變為往復直線運動,帶動抽油桿和泵。目前世界上大部分油井用機械采油法—有桿泵采油機,設備結構如圖所示:

    圖1:采油機結構圖

    二.觸摸屏在采油機中的應用

    1.應用概況

    WEINVIEW觸摸屏在有桿泵采油機,俗稱“磕頭機”中的應用,見下圖:

    圖2:采油機

    在該項目中,WEINVIEW觸摸屏使用的型號為MT6100i,觸摸屏與PLC進行通訊,PLC從變頻器中讀取轉速、電壓、電流、轉矩、輸出電能等參數,這些參數終經過PLC計算處理或者直接顯示在觸摸屏的主界面上。

    設備以及配電箱內部元器件如圖所示:

    圖3  配電箱、永磁同步電機、變頻器

    2.觸摸屏的界面

    ①設備的主頁面

    設備主界面顯示了變頻器的運行狀態、電機運行狀態、電機啟動開關、主頻率設定等信息。設備啟動時,只需要設定變頻器主頻,就可以點擊啟動按鈕,啟動采油機采油。主頻率設置一次后,頻率值會被觸摸屏記憶,并在下次設備啟動時,自動寫入到變頻器中,只需要觸控啟動按鈕,即可啟動設備。

    圖4:觸摸屏界面

    ②系統重置界面

    系統重置界面需要密碼才能進入,輸入正確的密碼后,會彈出參數設置窗口,包括系統時間重置、有效因數、額定扭矩。

    系統時間重置,在工程主界面上顯示的電能參數,是由變頻器內【輸出電能】參數計算而來的,變頻器內該參數是一個累計值,觸摸屏在時間重置后,取一次變頻器輸出電能參數,作為初始電能參數,接下來實時取得的輸出電能減去初始電能參數,得到設備的輸出電能。

    圖5:系統重置界面

    ③報警記錄界面

    報警記錄界面使用的是【事件顯示元件】,查看曾經發生或者正在發生的報警信息。目前工程正處于測試階段,報警登陸內還沒有設置報警內容信息,但工程師已經對報警做了規劃,計劃將變頻器的報警字符串設置到觸摸屏的【事件登陸】報警信息內。同時觸摸屏的畫面上增加【幫助】頁面,列舉出變頻器的報警字符串,所代表的可能發生的故障原因。

    圖6 報警信息查詢

    ④即時/歷史曲線界面

    在工程內建立了【資料取樣】,取樣變頻器輸出的電壓、電流、電機轉速三個參數。這三個參數是由PLC讀取變頻器參數,而后由觸摸屏取樣PLC內各個參數的值,由【趨勢圖】元件去顯示。

    圖7  即時曲線和歷史曲線

    ⑤備份界面

    在工程內建立的資料取樣記錄是存儲在HMI內部的,利用【備份】元件,將觸摸屏內的歷史數據以及歷史事件信息,備份到U盤。

    圖8 備份歷史數據

    三.設備**

    1.防爆保護方面

    在磕頭機項目中,地理環境比較開闊,空氣流通好,而且磕頭機抽取出的油中含有較大比例的水,所以項目中的設備(如觸摸屏、低壓電氣元件、變頻器、電機等)都沒有使用防爆產品。

    2.低溫保護方面

    目前設備正在測試運行階段,夏季氣溫較高,在配電箱內安裝了散熱風扇。冬季北方地區溫度低在零下30度左右,設備集成商后續會在配電箱內加裝加熱器,來維持PLC、觸摸屏等設備的正常運行。

    四.設備特色

    與傳統異步電動機相比,該設備中,電機使用了永磁同步電機,具有節能省電、轉速調整范圍寬、啟動電流小、運行效率高等特點。與高效率永磁電機配合使用的是易用高效的WEINVIEW觸摸屏,兩者相得益彰。

    1.維護方便:傳統設備的控制部分使用了較多的按鈕、指示燈等,硬件接線多。而使用觸摸屏之后,將PLC和觸摸屏結合,省卻了很多按鈕、開關、繼電器等硬元件,減少了硬件接線,消除了大量故障隱患點。安裝方便,易于維護;

    2.直觀顯示:觸摸屏可以將整個系統的現場數據集中顯示,方便觀察,自動記錄,智能直觀。如設備用電量顯示,摒棄了加裝電表的方式,而是采用讀變頻器輸出電量的參數方式計算,并在觸摸屏上顯示和存儲。同時,觸摸屏還可以編程記錄某一時間段內的設備總耗能,利于相關部門統計設備、觀察。

    五.總結

    觸摸屏在石油開采項目中的應用正處在起步階段,大部分磕頭機控制部分都還是硬件電氣控制,WEINVIEW觸摸屏在該項目中的應用,將會是一個新的起點,相信在不久的將來,WEINVIEW觸摸屏將會在石油開采行業中嶄露頭角,為石油行業發揮更大的作用。

    桂公網安備 45020402000105號

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