智能電動閥門控制器助力油田高產
時間：2020-04-23 10:57
來源：
作者:朱真民
電動閥門作為自動控制系統中一種執行機構在石油化工企業生產工藝中得到廣泛應用。隨著智能化油田和“四化”建設工作的不斷推進，適用于油田生產應用的智能化儀表和智能化自動控制設備新產品不斷涌現，這對改造和提高老式電動執行機構帶來了新的生機。為此，工作人員在調查研究的基礎上，提出了《模塊式智能電動閥門控制器在油田生產中的應用》這一研究應用課題，并在實際應用中取得了良好的應用效果。
智能電動閥門控制器
DSM模塊式智能電動閥門控制器，采用先進的微處理技術，高集成IC芯片以及長壽命功率輸出器件，接受來自上位儀表的DC4~20mA的調節信號和下位電動執行機構DC4~20mA的閥位反饋信號（或電位器的“三線”信號），輸出“開”和“關”信號，實現對閥門開度的控制與調節［2］。DSM模塊式智能電動閥門控制器，具有數字設定、顯示、 限位、電機堵轉保護、斷線報警及閥門自校等先進功能。能可靠、穩定、精確地控制閥門、風門及擋板等調節結構，可廣泛應用于冶金、石油、化工等領域。DSM模塊式智能電動閥門控制器不但可與單相交流電機的執行器配用（如DKJ和DKZ電動執行機構），而且還可以與三相交流電機的執行機構、電動裝置配用。DSM模塊式智能電動閥門控制器與傳統的電動閥門配合使用后，在可靠性、穩定性、準確度和智能化等方面均能得到大幅度有效提升。
控制器的特點
智能校準功能。對閥位開度和閥位輸出電流的“調零”和“調滿”校準時，無需調整電位器、無需用基準測量儀表進行復雜的調試，只要在閥門的實際的“全關”和“全開”位置各按一次按鍵，便以新設定的區間自動準確的修正為0-100%和DC4-20mA；可數字設定閥門電動區的參數，過沖最小，穩定性好、控制準確度高；開向自由，改變閥門開向和閥門作用方式時，無需更換任何接線，通過按鍵設定即可完成；智能步距，可避免振蕩或過“沖”現象，提高控制準確度；超強的檢錯報警功能：執行器一旦發生故障時，智能化檢錯報警功能能自動檢錯和報警，顯示執行器的故障原因，準確指示執行器的運行狀態。根據不同的故障原因，顯示不同的報警信號，將大大縮短用戶排除故障所需的時間，盡快將執行器恢復到正常工作狀態。
自動相位保護功能。在現場接線，必須保證提供給執行器的三相交流電的相序正確，因為一旦相序錯誤，就會造成電機不正確的轉動，進而損傷閥門和執行器。現在用戶完全可以省去這一煩惱，接線時不再需要考慮相序的問題。當現場接線相位顛倒時，相同步器會自動地改正相位，以確保閥門按指令的方向來執行。即執行器接到開命令時總是按預先設置的開方向轉動，不會因為相序調換而向相反方向運行。異常保護功能。一是電機過流保護：當執行器電機運行時，由于各種原因使得電機出現了過流，DSZH220將自動將電機停轉。二是瞬時逆轉保護：當執行器正在向一個方向轉動時，例如正在執行開閥動作，如果接到關閥命令，執行器內部的控制邏輯將會延時一段預設的時間后，才執行關閥命令。這項技術將減少電機電流的沖擊，延長功率元件的壽命，同時防止沖擊負載對閥桿、齒輪箱等機械傳動裝置可能造成的損傷，進而有效地保護電機。三是閥門卡塞保護：如果執行裝置不能克服閥門啟動所需的力矩，閥門卡塞的條件就已存在。當執行器接收到開或關的啟動信號后，如果閥門被卡住，在預設的時間內沒有動作，內部電路將斷開相應的觸點，強制中止執行器的運行，同時，發出相應的報警信號，另外該信號也可以通過RS485輸出。裝備還可以數字設定輸入信號斷線時的報警和保護方式，采用非遺失性可讀寫存儲器件，修改參數方便，斷電永久保存，自動/手動無擾動切換，抗干擾性好。設備操作簡單，操作器雖然有很多復雜的功能，但內部軟件已將“麻煩”留給自己，“方便”送給用戶，使得人機對話操作簡單易學，且適用性強，既可用于供電電壓為單相AC220V的電機，也可用于額定電壓為三相AC380V的電機。當電機采用單相AC220V的執行機構，即可直接控制，而當電機采用三相AC380V的執行機構時需加AC380V的功率驅動裝置。
技術參數
適用執行器，供電電壓220V±15%（AC），功率小于150W，共用端、開、閉三線控制開、關、停的電機。工作環境：環境溫度-20℃~55℃。相對濕度小于90%。輸入信號：調節輸入信號4~20mA（DC），輸入負載阻抗小于150Ω，開度輸入信號電位器信號，500Ω~5KΩ。輸出信號：閥門位置反饋輸出信號4~20mA (DC，隔離），輸出帶負載能力小于450Ω，開關控制信號為繼電器輸出，觸點容量：5A，250V（AC）。靈敏度：0.2%~3.0%。通信接口采用 RS232 或RS485通信接口。
應用效果
2016年10月采用模塊式智能電動閥門控制器對孤東油田高壓離心泵注水站注水泵出口電動執行機構進行技術改造升級，取得了良好的技術改造應用效果。
孤東油田高壓離心泵注水站水泵出口電動執行機構采用三相AC380V的電機，應用模塊式智能電動閥門控制器后，電動閥門控制具有以下優點：控制更更穩定、更準確。可數字設定閥門電動區的參數，過沖最小，穩定性好、控制準確度高，對閥位開度和閥位輸出電流的“調零”和“調滿”校準時，無需調整電位器、無需用基準測量儀表進行復雜的調試，只要在閥門的實際的“全關”和“全開”位置各按一次按鍵，便以新設定的區間自動準確的修正為0-100%。且采用非遺失性可讀寫存儲器件，修改參數方便，斷電永久保存。具有智能步距功能，可避免振蕩或過“沖”現象，提高控制準確度。
操作更方便，人機對話操作簡單，參數設置方便直接，可操作性好。且自動/手動無擾動切換，抗干擾性好。改變閥門開向和閥門作用方式時，無需更換任何接線，通過按鍵設定即可完成。保護功能強大，具有超強的檢錯報警功能、自動相位保護功能和異常保護等功能。智能化程度高。可實現數字設定輸入信號斷線時的報警和保護方式，且具有智能校準功能。實踐證明，模塊式智能電動閥門控制器技術先進，性能優越，操作實用方便，它在油田生產中的應用完全符合智能化油田和“四化”建設要求，DSM模塊式智能電動閥門控制器與傳統的電動閥門配合使用后，在可靠性、穩定性、準確度和智能化等方面均能得到大幅度有效提升，模塊式智能電動閥門控制器已成為油田傳統電動閥技術升級改造一種理想新產品，具有良好的推廣應用價值。
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