專利名稱：一種全自動原油電脫水供電控制器的制作方法
技術領域：
本使用新型涉及一種自動控制的供電裝置。
背景技術：
在油田原油電脫水工藝過程中，由于進入脫水罐內的原油含水、含鹽以及脫水罐內油水界面的高度經常發生變化，致使高壓變壓器的電負荷發生大幅度變化，時有超載和短路的情況發生。為確保電脫水系統的安全，必須采取有效的供電控制措施。目前油田電脫水現場應用的原油電脫水供電控制器，雖然能夠基本滿足對用電設備在超載、過壓、過流保護能力，也能實現在設備運行過程中自動調節電壓、電流、輸出功率可變的要求，但其控制電路均采用各種繼電器及電阻、電容通過導線連接而構成，電路復雜、元件多，在使用中容易損壞，其控制狀態單一、自動化程度低、與計算機接口困難，使用不方便，難以實現自動控制。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種全自動原油電脫水供電控制器，它具有可編程序控制功能，可方便的和計算機連接，可實現柔性控制、自動化程度高，使用可靠。
本實用新型技術解決方案是這樣實現的一種全自動原油電脫水供電控制器，由箱體及安裝在箱體內的電源控制電路、輸出電路相連接構成，其特殊之處是(1)電源控制電路分別和自動調節電路、輸出電路相連接。(2)電流反饋電路、電壓反饋電路分別和輸出電路和自動調節電路相連接。(3)自動調節電路和輸出電路相連接。
在上述技術解決方案中，其特殊之處還在于，(1)自動調解電路由可編程序控制器和模數轉換單元相連接構成，N個交流接觸器的一端分別和可編程序控制器PLC通道10CH的接點相連接，其另一端相互連接后和電源接點L13相連接，啟動按鈕SB1、停止按鈕SB2和復位按鈕SB3的一端分別和通道00CH的接點相聯結，它們的另一端相互連接后和可編程序控制器的負極相連接。隔離變壓器TC的輸出端分別和通道00CH的接點L1、L2/N相連接，交流接觸器M1的線圈一端和接點200相聯接。(2)輸出電路由線圈XL和N個交流接觸器的觸點相連接構成，交流接觸器觸點的一端分別和線圈XL的抽頭相連接，另一端都連接于電源的接點L31。(3)電流傳感器IS安裝在輸出電路的導線上，其正、負極分別和模數轉換單元A/D的接點I3+、COM1連接，電壓傳感器VS安裝在兩條輸出導線之間，其正、負極分別和模數轉換單元A/D的接點V1+、COM1連接。
本實用新型的優點是(1)由于采用多個電抗線圈分級調節，因此有較高的調節精度；(2)由于采用多個電抗線圈，全部串聯后的總電感量可以設計的較大，對用電設備在超載的情況下有較好的保護能力；(3)由于設置了下限電流控制，能及時的隨輸出電流的降低而減少串入輸出電路的電感量，減少不必要的電感壓降，因而能確保用電設備的電負荷在較大的范圍內變化時，整個系統都處于較高的工作效率。(4)由于能夠方便地和計算機相連接，可以根據需要輸入程序，調整或改變對輸出電路的控制。
附圖1是本實用新型的方框結構圖。
附圖2是本實用新型的電路結構圖。
具體實施方式
主電源開關QF安裝在電源的輸入端，電源線路上的接點L21、L23分別通過熔斷器FU1、FU2連接在隔離變壓器TC的輸入端，并在其輸入端兩端并聯有指示燈HA7，在輸入線路上的接點L21、L23之間安裝有電壓表V1。可編程序控制器PLC選用CPM1A-30CDR-A，其接點000-011為00CH通道，接點100-105為01CH通道，接點200-207為10CH通道，接點300-304為11CH通道，所有接點COM連接在一起為公共接點，通過熔斷器FU3和電源接點L11相連接。啟動按鈕SB1的一端和接點000相連接，停止按鈕SB2和接點001相連接，復位按鈕SB3和接點002相連接，它們的另一端相互連接在一起，和可編程序控制器PLC的負極相連接。交流接觸器的線圈M1一M6一端分別和接點200、202-206相連接，另一端相互連接在一起，通過導線和電源接點L13相連接，和線圈M1-M6分別并聯有指示燈HA1-HA6。警鈴FA的一端和接點201相連接，指示燈HA8、HA9的一端分別和接點300、301相連接，它們的另一端均和接點L13相連接。可編程序控制器PLC的模數接口2通過導線和模數轉換單元A/D相連接。根據需要，通過編程器插口1可和計算機相連接。
線圈XL的一端通過交流接觸器的觸點MK2連接在輸出導線的接點L31上，另一端和接點L32相連接，線圈XL的中間有4個抽頭，將線圈XL分成5段，即形成5個電抗器，線圈XL的4個抽頭分別通過交流接觸器的觸點MK3-MK6連接在輸出導線的接點L31上，在接點L31、L32之間共連接了5個交流接觸器的觸點，因此在本實施例中即N＝5，根據實際工況，N可以選取大于5或小于5。電流傳感器IS安裝在輸出導線上，其正、負極分別通過導線和模數轉換單元A/D的接點I3+、接點COM1相連接，接點V3+和I3+相連接。在輸出導線的接點L22、L32之間安裝有電壓傳感器VS，其正、負極分別通過導線和模數轉換單元A/D的接點V1+、COM1相連接，接點COM1是公共接點。
在本實施例中，在輸出電路中還安裝有電流表A，交流接觸器的線圈M7的一端和接點303相連接，另一端連接于接點L13，油水界面儀3通過導線604、605和模數轉換單元A/D的接點I4+、COM1相連接，油水界面儀3測得的信號，通過模數轉換單元A/D、交流接觸器線圈M7控制電動放水閥放水。
按啟動按鈕SB1，5個電抗器全部接入電路，此時電壓反饋和電流反饋信號送至模擬轉換單元A/D，由可編程序控制器PLC對電壓、電流信號進行數學四則運算，以程序的方式根據負載電壓、電流的變化來控制電抗器的投放量，由于負載功率在變化，輸出電壓、電流也在隨之變化，通過可編程序控制器PLC程序控制電抗器投放量的多少，達到自動調節負載功率的目的。
上述過程中，反饋所用的電壓傳感器VS、電流傳感器IS和模數轉換單元A/D主要是對電壓、電流信號進行采樣，通過可編程序控制器PLC的擴展口傳送電壓、電流數據給可編程序控制器PLC與PLC中的設定值進行比較，用此比較值PLC控制輸出電路接觸器的通斷來改變電抗器的投放量，使輸出回路始終滿足負載要求，提高工作效率。
在實際設計中，電抗器數量根據用電設備所需的控制精度確定，數量越多，即N數值越大，調節精度越高。全部電抗線圈串聯后的總電感量根據用電設備允許的最大電流確定，以全部電抗線圈串聯后，在輸出端R短路情況下，輸出電流不大于用電設備允許的最大電流的三分之一為宜。
權利要求1.一種全自動原油電脫水供電控制器，由箱體及安裝在箱體內的電源控制電路、輸出電路相連接構成，其特征是①電源控制電路分別和自動調節電路、輸出電路相連接；②電流反饋電路、電壓反饋電路分別和輸出電路和自動調節電路相連接；③自動調節電路和輸出電路相連接。
2.根據權利要求1所述的全自動原油電脫水供電控制器，其特征是，①自動調解電路由可編程序控制器(PCL)和模數轉換單元(A/D)相連接構成，N個交流接觸器的一端分別和可編程序控制器(PLC)通道(10CH)的接點(202-206)相連接，其另一端相互連接后和電源接點(L13)相連接，啟動按鈕(SB1)、停止按鈕(SB2)和復位按鈕(SB3)的一端分別和通道(00CH)的接點(000-002)相聯接，它們的另一端相互連接后和可編程序控制器(PLC)的負極相連接，隔離變壓器(TC)的輸出端分別和通道(00CH)的接點(L1、L2/N)相連接，交流接觸器(M1)的線圈一端和接點(200)相聯接；②輸出電路由線圈(XL)和N個交流接觸器的觸點(MK2-MK6)相連接構成，交流接觸器觸點的一端分別和線圈(XL)的抽頭相連接，另一端相互連接后和電源的接點L31相連接；③電流傳感器(IS)安裝在輸出電路的導線上，其正、負極分別和模數轉換單元A/D的接點(I3+、COM1)連接，電壓傳感器(VS)安裝在兩條輸出導線之間，其正、負極分別和模數轉換單元A/D的接點(V1+、COM1)連接。
專利摘要一種全自動原油電脫水供電控制器，涉及一種自動控制的供電裝置。其特征是在輸出電路上安裝有電壓傳感器和電流傳感器及N個相互串聯的電抗器線圈，自動調節電路由可編程序控制器(PLC)、模數轉換單元、交流接觸器線圈組成，使每個電抗器可以根據負荷的變化依次接入或退出輸出線路。其優點是由于采用多個電抗器分級調節，具有較高的調節精度；對用電設備在超載的情況下有較好的保護能力；能確保用電設備的電負荷在較大的范圍內變化時，控制器能夠有較高的工作效率，輸出電抗工作狀態程序控制，并可適時改變。也可與計算機連接，組成自動控制系統。本控制器特別適用于高壓發生器的供電設備、油田原油電脫水工藝過程中。
文檔編號G05F1/66GK2575736SQ0228180
公開日2003年9月24日 申請日期2002年10月18日 優先權日2002年10月18日
發明者趙炳忠, 魏彥華, 李虎, 王勇 申請人:華北石油三圓實業公司