本實用新型基于PLC的電保溫自動控制裝置屬于采油機械維護領域。
背景技術:
在采油作業中,電力消耗主要體現在電機和井口冬季保溫上。井口電保溫是采油廠冬季井口的主要保溫方式,而井口電保溫在冬季消耗的電量較小,往往被忽視,實際電保溫所消耗的電量在節能降耗上還有很大的挖潛空間。傳統電保溫供給方式是連續供電,電熱帶長期處于工作狀態,浪費了大量的電能,增加了生產成本,給管理帶來了很大的難度,不適合精細管理的需要。
技術實現要素:
為了解決上述問題,本實用新型提供了一種基于PLC的電保溫自動控制裝置,該裝置可以根據設定的溫度范圍自動切換主電熱帶和副電熱帶的工作狀態,節約電能。
本實用新型的目的是這樣實現的:
基于PLC的電保溫自動控制裝置,包括PLC控制器、控制裝置殼體、傳感器單元、顯示單元、電源和保溫控制單元,所述的PLC控制器和顯示單元設置在控制裝置殼體內,所述的PLC控制器電性連接傳感器單元、顯示單元和保溫控制單元;
所述的傳感器單元包括環境溫度傳感器、產液流量傳感器和產液溫度傳感器,所述的顯示單元包括狀態顯示屏、功能觸控屏和驅動電路,所述的保溫控制單元包括繼電器、主電熱帶和副電熱帶;
所述的傳感器單元和保溫控制單元安裝在油井井口管線位置。
上述的PLC控制器邏輯控制過程是這樣實現的:
S1、工作人員根據管線內產液的各項指標確定加熱溫度范圍Tmin~Tmax后,PLC控制器根據采集到的產液溫度數據T,與輸入的加熱溫度范圍Tmin~Tmax進行比較,如果:
T<Tmin,主電熱帶工作,延時后返回步驟S1,
T>Tmax,主電熱帶、副電熱帶全部停止加熱,延時后返回步驟S1,
Tmin<T<Tmax,主電熱帶停止加熱,副電熱帶進入工作狀態,進入步驟S2,
S2、判斷標準溫度Ts與產液溫度T的大小,如果:
T<Ts,副電熱帶工作,延時后返回S2,
T>Ts,副電熱帶停止工作,結束。
上述的環境溫度傳感器安裝在管線外,產液流量傳感器和產液溫度傳感器安裝在管線內部,主電熱帶與副電熱帶包裹管線。
上述的主電熱帶的功率大于副電熱帶,且主加熱帶與副加熱帶分別與繼電器構成獨立回路。
上述的保溫控制單元外層設置有防水隔熱層,內層設置有防水層,主電熱帶與副電熱帶之間設置有硅膠層,控制裝置殼體內部灌注防水膠。
有益效果:本實用新型基于PLC的電保溫自動控制裝置,可根據傳感器單元采集到的現場環境溫度、油井產液量,產液溫度、原油物性等綜合指標,綜合現場的原油凝固點,由工作人員確定加熱溫度范圍,進而控制電熱帶的工作狀態,即能保證正常生產,又能達到節約電能的要求;設置狀態顯示屏對傳感器單元監測到的數據進行實時顯示;設置功能觸控屏對工作運行溫度范圍進行設定,并對裝置的開啟與關閉進行控制;PLC控制器輸出的開關信號經繼電器對主電熱帶回路和副電熱帶回路進行控制,達到精細自動控溫的目的。
整個裝置采用防水設計,可保證操作人員的人身安全。
附圖說明
圖1是本實用新型基于PLC的電保溫自動控制裝置的系統結構示意圖。
圖2是本實用新型基于PLC的電保溫自動控制裝置的程序流程圖。
圖3是本實用新型基于PLC的電保溫自動控制裝置的外設安裝示意圖。
圖中,1 PLC控制器、2傳感器單元、21環境溫度傳感器、22產液流量傳感器、23產液溫度傳感器、3顯示單元、31狀態顯示屏、32功能觸控屏、33驅動電路、4電源、5保溫控制單元、51繼電器、52主電熱帶、53副電熱帶、6控制裝置殼體。
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型具體實施方式作進一步詳細描述。
具體實施例一
本實施例的基于PLC的電保溫自動控制裝置,本實施例適用于圖1,包括PLC控制器1、傳感器單元2、顯示單元3、電源4、保溫控制單元5和控制裝置殼體6,所述的PLC控制器1和顯示單元3設置在控制裝置殼體6內,所述的PLC控制器1電性連接傳感器單元2、顯示單元3和保溫控制單元5;
所述的傳感器單元2包括環境溫度傳感器21、產液流量傳感器22、產液溫度傳感器23,所述的顯示單元3包括狀態顯示屏31、功能觸控屏32和驅動電路33,所述的保溫控制單元5包括繼電器51、主電熱帶52和副電熱帶53;
所述的傳感器單元2和保溫控制單元4安裝在油井井口管線位置。
該裝置可根據傳感器單元采集到的現場環境溫度、油井產液量,產液溫度、原油物性等綜合指標,綜合現場的原油凝固點,由工作人員確定加熱溫度范圍,進而控制電熱帶的工作狀態,即能保證正常生產,又能達到節約電能的要求;設置狀態顯示屏31對傳感器單元2監測到的數據進行實時顯示;設置功能觸控屏32對工作運行溫度范圍進行設定,并對裝置的開啟與關閉進行控制;PLC控制器1輸出的開關信號經繼電器51對主電熱帶52回路和副電熱帶53回路進行控制,達到自控控溫的目的。
整個裝置采用防水設計,內部用防水膠灌注,可保證操作人員的人身安全。
具體實施例二
本實施例的基于PLC的電保溫自動控制裝置,PLC控制器邏輯控制信號流程適用于圖2,該控制過程是這樣實現的:
S1、工作人員根據管線內產液的各項指標確定加熱溫度范圍Tmin~Tmax后,PLC控制器1根據采集到的產液溫度數據T,與輸入的加熱溫度范圍Tmin~Tmax進行比較,如果:
T<Tmin,主電熱帶52工作,延時后返回步驟S1,
T>Tmax,主電熱帶52、副電熱帶53全部停止加熱,延時后返回步驟S1,
Tmin<T<Tmax,主電熱帶52停止加熱,副電熱帶53進入工作狀態,進入步驟S2,
S2、判斷標準溫度Ts與產液溫度T的大小,如果:
T<Ts,副電熱帶53工作,延時后返回S2,
T>Ts,副電熱帶53停止工作,結束。
按照上述流程,可實現對管線內產液溫度的精細控制。
具體實施例三
本實施例的基于PLC的電保溫自動控制裝置,裝置外設分布情況適用于圖3,在具體實施例一的基礎上,進一步限定環境溫度傳感器21安裝在管線外,產液流量傳感器22和產液溫度傳感器23安裝在管線內部,主電熱帶52與副電熱帶53包裹管線。傳感器單元2和保溫控制單元5作為本實用新型基于PLC的電保溫自動控制裝置的外設部分,本領域工作人員可根據現場情況對安裝位置進行調整。
具體實施例四
本實施例的基于PLC的電保溫自動控制裝置,在具體實施例一、具體實施例三的基礎上,進一步限定主電熱帶52的功率大于副電熱帶53,且主電熱帶52與副電熱帶53分別與繼電器51構成獨立回路。在產液溫度與設定溫度偏差不大的情況下,利用小功率的副電熱帶53能夠做到對加熱溫度的精細控制,獨立回路的設計能夠使PLC控制器對主電熱帶52與副電熱帶53分別進行控制。
具體實施例五
本實施例的基于PLC的電保溫自動控制裝置,在具體實施例一、具體實施例三和具體實施例四的基礎上,進一步限定保溫控制單元5外層設置有防水隔熱層,內層設置有防水層,主電熱帶52與副電熱帶53之間設置有硅膠層,控制裝置殼體6內部灌注防水膠。設置防水隔熱層、防水膠和防水層能夠保證操作人員的安全,設置硅膠層能夠使主電熱帶52與副電熱帶53之間更好的進行熱傳導。