1 引言
為wei了le補bu償chang油you田tian采cai油you生sheng產chan過guo程cheng中zhong地di層ceng壓ya力li衰shuai減jian，需xu要yao使shi用yong注zhu水shui工gong藝yi維wei持chi地di層ceng壓ya力li進jin行xing采cai油you作zuo業ye。注zhu水shui壓ya力li高gao低di是shi決jue定ding油you田tian合he理li開kai發fa和he地di麵mian管guan線xian及ji設she備bei狀zhuang態tai的de重zhong要yao參can數shu。由you於yu在zai注zhu水shui工gong藝yi和he機ji電dian設she備bei配pei置zhi設she計ji中zhong需xu要yao適shi應ying的de工gong藝yi條tiao件jian複fu雜za多duo樣yang，因yin此ci注zhu水shui工gong藝yi設she計ji和he機ji電dian設she備bei配pei置zhi工gong程cheng裕yu量liang。這zhe些xie工gong藝yi條tiao件jian包bao括kuo：後期開發注水井的增多；儲油地層壓力及油氣水分布不斷發生變化；開關井數的增減；xijingjigongshuibuzudeyingxiangdengdeng。gongyitiaojiandebuquedingxingyinqizhushuiyalibodong，zhushuiliangbujunyunbuwending，zhushuiyalikongzhinanduda，geiyoutianshengchanwenchangaochanheguanlidailaikunnan。youyuyoutianzhushuiyaoqiunanyuzhunqueyucehekongzhi，kaolvdaoyoutiankaifazhongdexuyao，shebeiyuliangtongchanganzhaoyoutianzuidakenengxuqiusheji，zaizhushuixitongshejizhongyouweituchu。youtianzhushuishebeicaiyonglixinbengdianjituodong，dagonglvxitongjingchangyunxingzaidamalaxiaochedeqingzaidixiaozhuangtai。zhushuiyalikaobengchukouzhamenshoudongkongzhi，jikaogaibianguanwangtexingquxianlaitiaojiebengdepailiang，beng、電動機匹配難以達到在泵的最佳工況點運行，管網效率低，電能損失高達50%以上。
變(bian)頻(pin)恒(heng)壓(ya)技(ji)術(shu)能(neng)夠(gou)十(shi)分(fen)有(you)效(xiao)的(de)穩(wen)定(ding)注(zhu)水(shui)工(gong)藝(yi)過(guo)程(cheng)和(he)大(da)幅(fu)度(du)降(jiang)低(di)大(da)裕(yu)量(liang)型(xing)風(feng)機(ji)泵(beng)類(lei)工(gong)程(cheng)電(dian)耗(hao)。注(zhu)水(shui)站(zhan)恒(heng)壓(ya)變(bian)頻(pin)自(zi)控(kong)係(xi)統(tong)的(de)技(ji)術(shu)路(lu)線(xian)是(shi)充(chong)分(fen)利(li)用(yong)現(xian)有(you)生(sheng)產(chan)設(she)施(shi)，對(dui)注(zhu)水(shui)設(she)備(bei)的(de)電(dian)動(dong)機(ji)轉(zhuan)速(su)進(jin)行(xing)調(tiao)節(jie)，達(da)到(dao)穩(wen)壓(ya)、穩流供注水。同時軟起軟停功能代替減壓啟動，使電動機起停平穩，減少對電網和機械設 備的衝擊，不會造成管網壓力、流量、流速劇烈變化，無需閥門截流，因此對防止汽蝕、水擊、喘振極為有利，可延長管網、泵、閥(fa)門(men)維(wei)修(xiu)周(zhou)期(qi)和(he)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)。配(pei)套(tao)完(wan)善(shan)自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)，搭(da)建(jian)需(xu)求(qiu)信(xin)息(xi)平(ping)台(tai)，提(ti)高(gao)汙(wu)水(shui)處(chu)理(li)效(xiao)果(guo)，加(jia)強(qiang)監(jian)督(du)管(guan)理(li)機(ji)製(zhi)，最(zui)大(da)限(xian)度(du)地(di)降(jiang)低(di)崗(gang)位(wei)員(yuan)工(gong)勞(lao)動(dong)強(qiang)度(du)，提(ti)高(gao)企(qi)業(ye)信(xin)息(xi)化(hua)管(guan)理(li)水(shui)平(ping)，具(ju)有(you)非(fei)常(chang)大(da)的(de)經(jing)濟(ji)效(xiao)益(yi)和(he)社(she)會(hui)效(xiao)益(yi)。
2 係統組成及功能設計
控製係統結構如圖1所示。係統分為2個級別，即現場級和控製級，通過人機界麵（HMI）實現工藝流程顯示與控製。
係統核心自動化設備選用台達機電產品。控製級是實現係統功能的關鍵，其主要功能是HMI（人機交互界麵）與現場級之間的樞紐層。接受HMI設置的參數或命令，對注水生產過程進行控製，同時將現場狀態輸送到HMI。控製部分由台達PLC與觸摸屏集成。包括DVP-32EH00R（CPU單元）、DVP-04AD-H（模擬量輸入模塊）、模擬DVP-04DA-H（量輸出模塊）、DOP-A80THTD（觸摸屏）組成。控製級設備安裝在控製室內電控櫃。台達PLC的CPU模塊 DVP-32EH00R其帶有一個RS232和一個RS485通訊接口，DOP-A80THTD觸摸屏帶有1個RS232接口和1個USB接口。觸摸屏通過RS232串口與控製器通訊。
現(xian)場(chang)級(ji)是(shi)實(shi)現(xian)係(xi)統(tong)功(gong)能(neng)的(de)基(ji)礎(chu)。現(xian)場(chang)級(ji)由(you)智(zhi)能(neng)一(yi)體(ti)化(hua)壓(ya)力(li)變(bian)送(song)器(qi)和(he)變(bian)頻(pin)器(qi)組(zu)成(cheng)。智(zhi)能(neng)一(yi)體(ti)化(hua)壓(ya)力(li)變(bian)送(song)器(qi)選(xuan)用(yong)霍(huo)尼(ni)韋(wei)爾(er)壓(ya)力(li)變(bian)送(song)器(qi)，變(bian)頻(pin)器(qi)選(xuan)用(yong)台(tai)達(da)VFD係列變頻器。現場注水電機1台160kW、2台75kW（備用1台），因此變頻器選用160KW VFD-1600F43A一台與75KW VFD-750F43A分別組成一拖一和一拖二方案，參見圖2。利用1台PLC控製2台變頻器拖動2台注水電機變頻橫壓注水。現場級控製采用屏蔽電纜連接，智能一體化壓力變送器將壓力信號轉換為4-20mA信號輸入到模擬量輸入模塊DVP-04AD-H，控製器PLC輸出的控製量通過模擬量輸出模塊DVP-04AD-H轉換為4-20mA信號輸入2台變頻器，實現2台注水電機的恒壓注水變頻控製。
3 工藝流程及控製係統設計
橫壓注水工藝自動化係統原理如圖2所示。係統采用三種控製方式：自動運行，手動變頻運行和工頻運行。
圖2自控係統原理圖
3.1 自動運行
係統自動啟動第一台變頻器，利用PID來控製注水泵的注水壓力，如果一台泵輸出壓力不能滿足壓力要求，係統會自動啟動第二台變頻器以滿足壓力要求。
3.2 手動變頻運行
通過控製麵板上的按鈕在手動模式下可以單獨啟動變頻器，此方式可以靈活控製變頻輸出。滿足複雜情況下的控製要求。
3.3 工頻運行
變頻器啟動電機運行到工頻頻率後，利用接觸器切換電機脫離開變頻器，投入工頻運行，參見圖2。變頻器充當大功率電機的軟啟動器。
通過以上三種控製方式，可以保證注水電機的正常運行，達到滿足不間斷生產的要求。
3.4人機界麵設計
工藝流程圖如圖3所示，控製參數如圖4所示，控製器參數設置如圖5所示。
圖3工藝流程圖
圖4 控製參數
圖5 控製器參數設置
4 結束語
采用中達公司的PLC、觸摸屏和變頻器來控製注水係統，單一自動化平台控製結構簡單；節能效益顯著；方fang便bian人ren員yuan操cao作zuo。項xiang目mu受shou到dao油you田tian企qi業ye關guan注zhu得de到dao好hao評ping。項xiang目mu體ti現xian了le中zhong達da產chan品pin節jie能neng自zi動dong化hua的de理li念nian，特te別bie是shi中zhong達da機ji電dian產chan品pin在zai成cheng套tao係xi統tong控kong製zhi工gong程cheng中zhong的de優you勢shi。
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