模块式智能电动阀门控制器 提升油田智能化管理

时间:2021-11-15 14:35 来源:《石油与装备》10月 作者:/ 朱真民 胜利油田 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。为此,研究人员在调查研 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。
 
智能电动阀门控制器
 
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。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。
 
控制器的特点
 
智能校准,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; 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;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。
 
控制器的技术数据
 
控制器的使用范围为供电电 压 220V±15%(AC),功率小 于 150W,共用端、开、闭三线 控制开、关、停的电机。环境温 度:-20℃ ~55℃。相对湿度: 小 于 90%。 输 入 信 号 为· 调 节 输 入 信 号:4~20mA(DC), 输 入 负 载 阻 抗 小 于 150Ω。 开 度 输 入 信 号: 电 位 器 信 号, 500Ω~5KΩ。 输 出 信 号 : 阀 门 位 置 反 馈 输 出 信 号 4~20mA (DC,隔离),输出带负载能力 小于 450Ω。开关控制信号 , 继 电器输出。触点容量为 5A,250V (AC)。 控制器灵敏度为 0.2%~3.0%, 通 信 接 口 采 用 RS232 或 RS485 通信接口。
 
现场应用情况及效果
 
我们于 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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