油田注水全自動(dòng)裝置的設計

2 系統結構
2．1 加藥裝置的基本結構
加藥裝置包括儲藥罐、計量泵、攪拌器、液位開(kāi)關(guān)、控制箱及附件等，在實(shí)際系統中可根據用戶(hù)要求調整配置，以適應不同的工藝要求。圖1給出加藥裝置的結構示意圖?？刂葡到y包括：攪拌機兩臺，加水電機一臺，加藥電機一臺，加藥罐兩個(gè)，儲藥罐一個(gè)，電磁閥若干個(gè)，高液位報警器，低液位報警器及交流接觸器，熱繼電器，中間繼電器，控制按鈕，信號燈，斷路器，開(kāi)關(guān)等一系列的低壓控制器件。

2．2 系統控制功能描述
自動(dòng)加藥裝置是一種能根據設定加藥液的配比濃度，實(shí)現自動(dòng)配藥、自動(dòng)攪拌、自動(dòng)定量輸出的自動(dòng)控制系統。該裝置在設定狀態(tài)下無(wú)需人工值守，一鍵控制即可實(shí)現所需濃度藥液的自動(dòng)配制與輸出，也可實(shí)現遠程控制，真正實(shí)現了配藥、攪拌和投藥自動(dòng)化?？紤]到現場(chǎng)操作的需求，配備了手動(dòng)控制功能，任何情況下，手動(dòng)控制優(yōu)先。
(1)手動(dòng)運行手動(dòng)運行前，將運行方式轉至“手動(dòng)”位置，接通10．2，調用“手動(dòng)控制”子程序。按照控制面板的對應按鈕，即可接通對應的PLC輸入點(diǎn)，執行相應的動(dòng)作。
以1號罐加水加藥攪拌為例，接通加水電機，即接通I0．5，輸出繼電器Q0．1接通并自鎖，外部交流繼電器得電，加水電機開(kāi)始加水。斷開(kāi)加水電機，即接通I0．6，Q0．1斷開(kāi)，加水電機停(當加水電機發(fā)生故障時(shí)，接通12．7，其常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，QO．1斷開(kāi)，加水電機停止運行)。接通加藥電機，即接通10．7，輸出繼電器Q0．2接通并自鎖，外部交流繼電器得電，加藥電機開(kāi)始運行。斷開(kāi)加藥電機，即接通11．0，QO．2斷開(kāi)，電機停止運行(當加藥電機發(fā)生故障時(shí)，接通13．O，其常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，Q0．2斷開(kāi)，加藥電機停止運行)。接通攪拌機，即接通I0.3，輸出繼電器QO．0接通并自鎖，外部交流繼電器得電，攪拌機開(kāi)始運行。攪拌一定時(shí)間后，斷開(kāi)攪拌機，即接通I0.4，QO．O斷開(kāi)，攪拌機停止運行(當攪拌機發(fā)生故障時(shí)，接通12．6，其常閉點(diǎn)斷開(kāi)，Q0．0斷開(kāi)，攪拌機停止運行)。部分I／O端口分配如表1所示。

(2)自動(dòng)運行 若首次運行(儲藥罐為空時(shí))，先將轉換開(kāi)關(guān)轉至“手動(dòng)”位置，接通IO．2，手動(dòng)打開(kāi)進(jìn)水電磁閥，待藥罐中的液位達到最低液位之上時(shí)，停止手動(dòng)控制，將轉換開(kāi)關(guān)轉至“自動(dòng)”位置，接通I0．1，調用“自動(dòng)控制”子程序，開(kāi)始自動(dòng)循環(huán)。按下操作面板上的“自動(dòng)運行“，接通I3.2，整個(gè)程序開(kāi)始工作。

3 控制系統設計
3．1 S7―200可編程控制器簡(jiǎn)介
S7―200系列產(chǎn)品是具有高性能的中央處理器，因其模塊化的靈活設計而具有廣泛的適用范圍，同時(shí)具有極高的性?xún)r(jià)比。S7―200無(wú)論單機運行，還是與其他設備組成網(wǎng)絡(luò )，都具有優(yōu)異的表現。
S7―200主要特征：①快速的中央運算處理能力；②豐富的編程指令集；③響應快速數字量和模擬量輸入／輸出通道；④強大的通訊能力，豐富的擴展模塊；⑤操作便捷，易于掌握。
根據設備的運行特點(diǎn)和用戶(hù)的實(shí)際需要，基于S7―200型PLC控制，利用內部軟繼電器實(shí)現過(guò)程控制，使系統控制簡(jiǎn)便，提高了系統的穩定性和可靠性，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，提高了生產(chǎn)效率。
3．2 硬件電路的設計
在1號罐、2號罐內，分別設置高液位，低液位控制器，控制器的數據信號通過(guò)導線(xiàn)連接至配電柜內的控制電路，實(shí)現PLC的控制。圖2給出系統接口電路圖。