油田注水全自動裝置的設計

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、液位開關、控制箱及附件等，在實際系統中可根據用戶要求調整配置，以適應不同的工藝要求。圖1給出加藥裝置的結構示意圖。控制系統包括：攪拌機兩臺，加水電機一臺，加藥電機一臺，加藥罐兩個，儲藥罐一個，電磁閥若干個，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，開關等一系列的低壓控制器件。

2．2 系統控制功能描述
自動加藥裝置是一種能根據設定加藥液的配比濃度，實現自動配藥、自動攪拌、自動定量輸出的自動控制系統。該裝置在設定狀態下無需人工值守，一鍵控制即可實現所需濃度藥液的自動配制與輸出，也可實現遠程控制，真正實現了配藥、攪拌和投藥自動化。考慮到現場操作的需求，配備了手動控制功能，任何情況下，手動控制優先。
(1)手動運行手動運行前，將運行方式轉至“手動”位置，接通10．2，調用“手動控制”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，執行相應的動作。
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，加水電機開始加水。斷開加水電機，即接通I0．6，Q0．1斷開，加水電機停(當加水電機發生故障時，接通12．7，其常閉觸點斷開，QO．1斷開，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，加藥電機開始運行。斷開加藥電機，即接通11．0，QO．2斷開，電機停止運行(當加藥電機發生故障時，接通13．O，其常閉觸點斷開，Q0．2斷開，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，攪拌機開始運行。攪拌一定時間后，斷開攪拌機，即接通I0.4，QO．O斷開，攪拌機停止運行(當攪拌機發生故障時，接通12．6，其常閉點斷開，Q0．0斷開，攪拌機停止運行)。部分I／O端口分配如表1所示。

(2)自動運行 若首次運行(儲藥罐為空時)，先將轉換開關轉至“手動”位置，接通IO．2，手動打開進水電磁閥，待藥罐中的液位達到最低液位之上時，停止手動控制，將轉換開關轉至“自動”位置，接通I0．1，調用“自動控制”子程序，開始自動循環。按下操作面板上的“自動運行“，接通I3.2，整個程序開始工作。

3 控制系統設計
3．1 S7―200可編程控制器簡介
S7―200系列產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，同時具有極高的性價比。S7―200無論單機運行，還是與其他設備組成網絡，都具有優異的表現。
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和用戶的實際需要，基于S7―200型PLC控制，利用內部軟繼電器實現過程控制，使系統控制簡便，提高了系統的穩定性和可靠性，保證了產品質量，提高了生產效率。
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導線連接至配電柜內的控制電路，實現PLC的控制。圖2給出系統接口電路圖。