亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        原油油品自動(dòng)取樣在SCADA系統(tǒng)上的高度集成化

        2021-05-22 13:38:10朱同董飛陳婉秋尹后鳳
        油氣田地面工程 2021年5期
        關(guān)鍵詞:施耐德換向閥馬達(dá)

        朱同 董飛 陳婉秋 尹后鳳

        1廊坊開(kāi)發(fā)區(qū)中油龍慧自動(dòng)化工程有限公司

        2中國(guó)石油天然氣管道通信電力工程有限公司

        3中國(guó)石油管道局工程有限公司第一分公司

        4華港燃?xì)饧瘓F(tuán)有限公司

        自動(dòng)取樣分為時(shí)間比例取樣和流量比例取樣兩種方式,時(shí)間比例取樣基于總采樣時(shí)間和需要采集量,計(jì)算采樣時(shí)間間隔,該種取樣方式以時(shí)間為基數(shù),取樣頻率在整個(gè)取樣過(guò)程維持不變,是一種平均取樣。流量比例取樣基于發(fā)油批次總量和需要采集量計(jì)算采樣時(shí)間間隔,并與流速有關(guān),取樣頻率與流速成比例[1]。在SCADA 系統(tǒng)HMI 操作控制界面,顯示取樣瓶質(zhì)量、當(dāng)前取樣次數(shù)、總?cè)哟螖?shù)、總?cè)訒r(shí)間以及采集量等重要參數(shù),下發(fā)取樣總時(shí)間設(shè)定、取樣瓶質(zhì)量超限設(shè)定、采集量設(shè)定和發(fā)油總量設(shè)定等,所描述的是基于施耐德PLC的原油自動(dòng)取樣,是在站場(chǎng)SCADA 系統(tǒng)已有PLC 與工控上位機(jī)Vijeo Citect的基礎(chǔ)上進(jìn)行功能擴(kuò)建,通過(guò)在PLC機(jī)柜內(nèi)改造接線和程序畫面的編程組態(tài),實(shí)現(xiàn)了SCADA系統(tǒng)整合原油油品自動(dòng)取樣功能[2],并在乍得Ronier-Kome原油管道投入使用。

        1 取樣裝置組成

        1.1 取樣工藝系統(tǒng)

        油品取樣工藝流程主要由靜態(tài)混合器、管線取樣頭、過(guò)濾器、流量開(kāi)關(guān)、循環(huán)泵、止回閥、手動(dòng)閥、球閥壓力表以及采樣柜組成。圖1為自動(dòng)取樣工藝流程圖。

        圖1 自動(dòng)取樣工藝流程圖Fig.1 Process flow chart of automatic sampling

        (1)靜態(tài)混合器。流體在管線中流動(dòng)沖擊各種類型板元件,增加流體層流運(yùn)動(dòng)的速度梯度或形成湍流,使流體進(jìn)一步分割混合,最終混合形成所需要的乳狀液。通過(guò)設(shè)置靜態(tài)混合器,可以使管線中的原油和水充分混合,到達(dá)取樣時(shí)所要求的均勻分散狀態(tài)[3]。

        (2)管線取樣頭。插入工藝管線獲取原油樣品。

        (3)過(guò)濾器。過(guò)濾混合原油樣液中的雜質(zhì),清潔油品,保護(hù)采樣柜中的取樣馬達(dá)、取樣器等設(shè)備,提高取樣分析精度。

        (4)循環(huán)泵。取樣工藝管線中的動(dòng)力設(shè)備,使油品從站場(chǎng)工藝管道到取樣管線再到站場(chǎng)工藝管道間循環(huán)流動(dòng)。

        (5)止回閥。防止原油油品倒流。

        (6)流量開(kāi)關(guān)。信號(hào)上傳PLC,用于檢測(cè)管道內(nèi)是否有流量,當(dāng)PLC檢測(cè)到開(kāi)關(guān)閉合時(shí),才能開(kāi)始自動(dòng)取樣。

        1.2 采樣柜

        采樣柜主要放置取樣馬達(dá)(采樣器)、取樣管線、取樣瓶、電子秤和換向閥等設(shè)備,PLC通過(guò)電纜與取樣馬達(dá)、換向閥、電子秤連接,控制馬達(dá)動(dòng)作和換向閥的開(kāi)關(guān),采集電子秤取樣瓶的質(zhì)量數(shù)據(jù)[4]。圖2為采樣柜內(nèi)設(shè)備示意圖。

        圖2 采樣柜設(shè)備示意圖Fig.2 Schematic diagram of equipment in the sampling cabinet

        (1)取樣馬達(dá)。從取樣工藝管線抽取原油,通過(guò)取樣管線注入取樣瓶?jī)?nèi)。

        (2)換向閥。用于取樣瓶切換,當(dāng)1#取樣瓶取樣到達(dá)上限后,換向閥自動(dòng)切換至2#取樣瓶繼續(xù)取樣。

        (3)取樣瓶、電子秤。取樣瓶用于盛裝原油樣品,電子秤計(jì)量取樣瓶質(zhì)量。

        2 自動(dòng)取樣模式

        自動(dòng)取樣模式分為時(shí)間比例取樣和流量比例取樣,對(duì)于流速恒定工況,一般使用時(shí)間比例取樣,取樣時(shí)間間隔一定,屬于平均取樣。流量比例取樣,根據(jù)流速變化調(diào)整取樣間隔,取樣前需提前設(shè)定批次發(fā)油量。自動(dòng)取樣啟動(dòng)前會(huì)檢查安裝在取樣工藝管線的流量開(kāi)關(guān)狀態(tài),當(dāng)循環(huán)泵啟動(dòng),管線內(nèi)原油混合液開(kāi)始流動(dòng)后,流量開(kāi)關(guān)閉合,就具備了自動(dòng)取樣的前提條件[5]。

        2.1 時(shí)間比例取樣

        調(diào)度員在操作員工作站輸入總采樣時(shí)間t總,輸入需要采集量V采,下達(dá)至PLC,計(jì)算總采集次數(shù)與采樣時(shí)間間隔,以采樣時(shí)間間隔進(jìn)行計(jì)時(shí),驅(qū)動(dòng)取樣馬達(dá)進(jìn)行油品采樣,并記錄實(shí)際采樣次數(shù),取樣瓶超重后通過(guò)程序驅(qū)動(dòng)換向閥更換備用取樣瓶,達(dá)到總?cè)哟螖?shù)或備用取樣瓶超重時(shí)停止取樣[6]。圖3 為時(shí)間比例取樣邏輯框圖。

        2.2 流量比例取樣

        圖4 流量比例取樣邏輯框圖Fig.4 Logic block diagram of flow proportional sampling

        調(diào)度員輸入發(fā)油批次總量V總,輸入需要采集量V采,下 達(dá) 至PLC,計(jì)算總采集次數(shù)N總,計(jì)算容積采樣比例間隔,計(jì)算采樣時(shí)間間隔,以采樣時(shí)間間隔進(jìn)行計(jì)時(shí),驅(qū)動(dòng)取樣馬達(dá),進(jìn)行油品采樣,并記錄實(shí)際采樣次數(shù),取樣瓶超重后通過(guò)程序驅(qū)動(dòng)換向閥更換備用取樣瓶,達(dá)到總?cè)哟螖?shù),或備用取樣瓶超重時(shí)停止取樣[6]。圖4為流量比例取樣邏輯框圖。

        3 SCADA系統(tǒng)組態(tài)

        3.1 施耐德PLC組態(tài)開(kāi)發(fā)

        PLC 控制器采用施耐德Unity 67160 系列冗余CPU,取樣馬達(dá)和換向閥的控制由PLC控制器驅(qū)動(dòng)DO 模塊下發(fā)24V DC 控制電壓執(zhí)行,DO 模塊采用Unity 140DDO84300,與現(xiàn)場(chǎng)取樣馬達(dá)、換向閥之間設(shè)置繼電器[7]。電子秤取樣瓶質(zhì)量數(shù)據(jù)通過(guò)4~20 mA電流信號(hào)上傳施耐德PLC AI 模塊,模塊型號(hào)為140AVI03000。PLC的系統(tǒng)配置如圖5所示。

        圖5 施耐德PLC系統(tǒng)配置Fig.5 Schneider PLC system configuration

        在施耐德PLC 中利用功能塊語(yǔ)言開(kāi)發(fā)邏輯程序,按照時(shí)間比例取樣與流量比例取樣邏輯框圖進(jìn)行編程[8]。站控調(diào)度員可以通過(guò)選擇取樣瓶A 或者取樣瓶B 下發(fā)時(shí)間比例取樣和流量比例取樣命令,命令下發(fā)開(kāi)始啟動(dòng)取樣后,程序進(jìn)入取樣監(jiān)視狀態(tài),觸發(fā)取樣執(zhí)行中報(bào)警,并開(kāi)始記錄取樣次數(shù)與取樣累計(jì)時(shí)間,在HMI 畫面顯示當(dāng)前取樣模式,當(dāng)前取樣次數(shù)自動(dòng)計(jì)算,以自動(dòng)下發(fā)的脈沖命令為基礎(chǔ)進(jìn)行取樣次數(shù)計(jì)算。當(dāng)取樣瓶質(zhì)量到達(dá)當(dāng)前設(shè)定上限或者取樣時(shí)間和取樣次數(shù)到達(dá),自動(dòng)取樣停止,HMI畫面顯示取樣停止報(bào)警。除此之外,人工也可以手動(dòng)點(diǎn)擊HMI 畫面的取樣停止按鈕停止自動(dòng)取樣[9]。

        取樣脈沖命令的持續(xù)時(shí)間也決定了油品取樣效果的好壞,脈沖命令用于驅(qū)動(dòng)取樣馬達(dá),馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)短會(huì)決定每次取樣量的多少,通過(guò)查詢?nèi)友b置的相關(guān)數(shù)據(jù)資料,取樣馬達(dá)的取樣流速V取為100 mL/s,總?cè)恿颗c設(shè)定的總?cè)訒r(shí)間或發(fā)油量和管道流速有關(guān)。因此每次取樣脈沖時(shí)間都需要根據(jù)設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算公式為Tp=,將Tp作為PLC DO 模塊通道輸出24 VDC 的保持時(shí)間。

        程序開(kāi)發(fā)了取樣自動(dòng)切換功能,當(dāng)事先選擇的取樣瓶質(zhì)量到達(dá)上限值后,而另一個(gè)取樣瓶還未進(jìn)行取樣,并且取樣次數(shù)也未達(dá)到總?cè)哟螖?shù),則進(jìn)行取樣瓶換向切換,程序驅(qū)動(dòng)PLC DO 模塊動(dòng)作換向閥進(jìn)行換向,把注入孔對(duì)準(zhǔn)空的備用瓶繼續(xù)取樣。

        取樣瓶質(zhì)量信號(hào)丟失應(yīng)立即停止取樣,如果在自動(dòng)取樣過(guò)程中電子秤損壞或者信號(hào)采集發(fā)生故障,由于程序始終檢測(cè)不到質(zhì)量數(shù)據(jù),就無(wú)法與上限值比較,只能通過(guò)比較當(dāng)前采樣次數(shù)與總采集次數(shù)來(lái)決定是否停止自動(dòng)取樣。如果在取樣次數(shù)未到達(dá)之前,取樣瓶質(zhì)量信號(hào)始終處于斷線狀態(tài),換向閥無(wú)法動(dòng)作,取樣馬達(dá)一直往一個(gè)取樣瓶注入原油,就造成原油溢出,會(huì)產(chǎn)生比較危險(xiǎn)的后果。因此在程序開(kāi)發(fā)時(shí),加入了質(zhì)量信號(hào)丟失后立即切換至另一個(gè)取樣瓶進(jìn)行取樣的邏輯,并上傳取樣瓶質(zhì)量丟失報(bào)警和取樣瓶切換報(bào)警。如果另一個(gè)取樣瓶質(zhì)量也到達(dá)上限或已經(jīng)發(fā)生過(guò)取樣瓶切換,立即停止自動(dòng)取樣,并產(chǎn)生保護(hù)報(bào)警至HMI畫面顯示。

        在實(shí)現(xiàn)以上邏輯控制功能外,還對(duì)自動(dòng)取樣進(jìn)行了以下兩種保護(hù)控制功能開(kāi)發(fā):

        (1)取樣馬達(dá)故障或PLC取樣控制輸出故障造成單次取樣量減少或空取。取樣馬達(dá)故障或PLC控制輸出故障后,會(huì)造成單次取樣量減少或憑空取樣,因此在程序開(kāi)發(fā)時(shí),每取10 次樣,就記錄取樣瓶增重,再取10 次樣時(shí),再記錄取樣瓶增重。與上一個(gè)10 次取樣瓶增重值進(jìn)行比較,如果差值超過(guò)40%,在SCADA 系統(tǒng)HMI 上位機(jī)產(chǎn)生一條警告報(bào)警,并在PLC 程序中將上一個(gè)10 次取樣瓶增重值記錄鎖存,程序繼續(xù)每隔10 次取樣就計(jì)算一次取樣瓶增重值,連續(xù)3次取樣瓶增重值與出現(xiàn)告警時(shí)記錄鎖存的增重值相比差值均超過(guò)40%,就在SCADA 系統(tǒng)HMI 畫面產(chǎn)生取樣故障報(bào)警,提示調(diào)度員,由調(diào)度員決定是否停止取樣,或去現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行查實(shí)。取樣停止、取樣瓶切換和出現(xiàn)取樣故障報(bào)警時(shí),增重記錄全部清零,取樣瓶切換和出現(xiàn)取樣故障報(bào)警時(shí)原增重記錄全部清零并重新開(kāi)始循環(huán)記錄。正常情況下,程序?qū)γ?0 次的取樣瓶增重進(jìn)行不斷更新,保證差值的計(jì)算都是在臨近20 次的取樣基礎(chǔ)上。

        (2)換向閥控制故障。由于本取樣裝置換向閥無(wú)狀態(tài)反饋,一旦換向閥發(fā)生故障沒(méi)有進(jìn)行取樣瓶切換,原油仍然會(huì)向已注滿樣品的取樣瓶中注入,所以在程序中設(shè)置了一旦產(chǎn)生取樣切換報(bào)警后,記錄換向后開(kāi)始的最早10 次取樣的增重值,如果增重值為0(在實(shí)際編程中考慮到4~20 ma 電流信號(hào)波動(dòng),最早10次取樣增重值在0~0.1 kg以內(nèi),均認(rèn)為換向閥未執(zhí)行切換),則認(rèn)為換向閥未切換,取樣立即停止。對(duì)于有狀態(tài)反饋的換向閥,可不用做換向閥故障后的保護(hù)停止取樣。

        3.2 Vijeo Citect上位機(jī)組態(tài)開(kāi)發(fā)

        站場(chǎng)SCADA 系統(tǒng)上位機(jī)采用的是施耐德旗下Vijeo Citect系列工控軟件,該軟件便于工程師自主開(kāi)發(fā),通過(guò)C語(yǔ)言編程,可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需求靈活定制系統(tǒng)功能。本次自動(dòng)取樣優(yōu)化改造是在站場(chǎng)SCADA 系統(tǒng)原有Vijeo Citect 工程基礎(chǔ)上進(jìn)行的,在上位機(jī)增加了自動(dòng)取樣HMI 人機(jī)界面,調(diào)度員可以通過(guò)操作員站直接一鍵啟停自動(dòng)取樣功能[10]。圖6為自動(dòng)取樣人機(jī)交互界面。

        在界面左側(cè)采樣柜流程圖內(nèi)可顯示取樣瓶質(zhì)量及當(dāng)前取樣模式,并可下發(fā)取樣瓶的取樣次數(shù)復(fù)位命令,命令下發(fā)后當(dāng)前取樣次數(shù)清零,但取樣不停止,繼續(xù)從0開(kāi)始記錄取樣次數(shù)。

        界面右側(cè)為時(shí)間取樣和流量取樣控制面板。時(shí)間取樣控制面板可設(shè)定取樣瓶質(zhì)量上限并顯示,設(shè)定總采樣體積和批次發(fā)油量并顯示,顯示總采樣次數(shù)和當(dāng)前采樣次數(shù),指示當(dāng)前自動(dòng)取樣處于啟動(dòng)狀態(tài)或停止?fàn)顟B(tài)。并可一鍵啟動(dòng)自動(dòng)取樣或一鍵停止自動(dòng)取樣。流量取樣控制面板可設(shè)定取樣瓶質(zhì)量上限并顯示,設(shè)定總采樣體積和總采樣時(shí)間并顯示,顯示總采樣次數(shù)和當(dāng)前采樣次數(shù),指示當(dāng)前自動(dòng)取樣處于啟動(dòng)狀態(tài)或停止?fàn)顟B(tài)。并可一鍵啟動(dòng)自動(dòng)取樣或一鍵停止自動(dòng)取樣。

        圖6 自動(dòng)取樣人機(jī)交互界面Fig.6 HMI of automatic sampling

        在自動(dòng)取樣人機(jī)交互控制界面,調(diào)度員可根據(jù)需要選擇取樣瓶A或者取樣瓶B開(kāi)始自動(dòng)取樣。

        4 結(jié)束語(yǔ)

        基于施耐德PLC的原油油品自動(dòng)取樣目前已在乍得Ronier-Kome 原油管道工程上成功使用,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠,用戶無(wú)需前往工藝區(qū),可在綜合值班室通過(guò)操作員站上位機(jī)實(shí)現(xiàn)一鍵自動(dòng)精確取樣,進(jìn)一步提高了取樣效率。該功能的成功實(shí)現(xiàn),減少了一套自動(dòng)取樣控制器,大大降低了經(jīng)濟(jì)成本,提高了自動(dòng)取樣人機(jī)可視化程度,自動(dòng)取樣的保護(hù)控制功能能夠?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)取樣過(guò)程可能發(fā)生的油品溢出起到抑制作用,對(duì)以后長(zhǎng)輸管道原油自動(dòng)取樣及其他第三方設(shè)備在SCADA 系統(tǒng)內(nèi)的高度集成提供了參考和借鑒。

        猜你喜歡
        施耐德換向閥馬達(dá)
        16通徑電液換向閥內(nèi)控內(nèi)泄T口使用實(shí)例
        “馬達(dá)”外公
        施耐德的失落
        能源(2016年2期)2016-12-01 05:10:35
        枰中俠侶
        棋藝(2016年4期)2016-09-20 06:15:27
        基于PLC的手動(dòng)換向閥自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        電子制作(2016年19期)2016-08-24 07:49:48
        馬達(dá)螺紋水壺后蓋注塑模具設(shè)計(jì)
        非對(duì)稱換向閥在液壓缸傳動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用
        施耐德電氣睿易系列ATV310通用型變頻器
        施耐德:以PlantStruxureTM PES助力節(jié)能降耗
        施耐德電氣 Foxboro Compact 200系列I/O
        国产猛烈高潮尖叫视频免费| 综合91在线精品| 两个人免费视频大全毛片| 国产午夜福利在线观看中文字幕| 亚洲av天堂在线视频| 久久久久久无码av成人影院| 两个黑人大战嫩白金发美女| 国产老熟女网站| 中文字幕人妻中文| 品色堂永远的免费论坛| 亚洲乱码一区AV春药高潮| 黑人玩弄极品人妻系列视频| 白白发在线视频免费观看2| 夜夜爽夜夜叫夜夜高潮| 黄瓜视频在线观看| 久久久久久久中文字幕| 一区二区三区四区日韩亚洲| 亚洲女优中文字幕在线观看| 亚洲国产成人无码av在线影院| 中文字幕熟妇人妻在线视频| 亚洲是图一区二区视频| 亚洲一区二区三区四区精品| 亚洲不卡高清av网站| 天下第二社区在线视频| 久久久久久久性潮| 爆乳无码AV国内| 久久久亚洲免费视频网| 色婷婷亚洲一区二区三区| 免费无码av片在线观看网址| 亚洲专区在线观看第三页| 9久久婷婷国产综合精品性色 | 亚洲美女主播内射在线| 国产亚洲一区二区在线观看| 国产激情з∠视频一区二区| 亚洲国产一区久久yourpan| 国产视频一区二区在线免费观看| 一本一道av无码中文字幕﹣百度| 国产精品一区二区av片| 亚洲中文字幕有码av| 午夜福利影院成人影院| 日本无码人妻波多野结衣|