專利名稱：Plc智能自動(dòng)混砂系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)，具體是一種PLC智能自動(dòng)混砂系統(tǒng)。
二背景技術(shù)：
水力割縫工藝技術(shù)是用水做介質(zhì)，攜帶一定配比的石英砂(即攜砂液)通過高壓 泵車，將攜砂液送至井底管柱連接的高壓耐磨噴嘴，將套管、水泥環(huán)、油層砂巖穿透，從而增 加滲流面積，是油田增產(chǎn)增注非常有力的一項(xiàng)施工技術(shù)。自水力割縫工藝在油田逐步推廣 以來，現(xiàn)場的混砂系統(tǒng)一直延續(xù)比較陳舊的施工工藝，攜砂液的砂比、進(jìn)出口水的排量完全 是靠感覺，比較模糊?，F(xiàn)有的水力割縫工藝所使用的混砂車，雖加裝了各種流量計(jì)及儀表， 但未能真正實(shí)現(xiàn)智能供液以及自動(dòng)混砂。PLC即可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller)，是一種取代傳統(tǒng)繼 電器控制裝置專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。PLC具有通用 性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡單等優(yōu)點(diǎn)。目前PLC在國內(nèi)外 已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛 樂等各個(gè)行業(yè)，但還未見PLC智能自動(dòng)混砂系統(tǒng)的報(bào)道。
三、發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的發(fā)明目的是針對上述問題提供一種PLC智能自動(dòng)混砂系統(tǒng)，可解決 攜砂液的人工配置問題，完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)PLC智能自動(dòng)混砂系統(tǒng)是由中央處理器、 A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、液晶顯示屏組成的中央處理單元，以及與其相連的進(jìn)口流量檢測 儀、出口流量檢測儀、液位測量器、砂比測量器、壓力測量器、攪拌機(jī)、石英砂進(jìn)料口、進(jìn)水 口、進(jìn)口泵、出口泵構(gòu)成；其中，與混砂池相連的液位測量器與PLC的輸入端連接；進(jìn)口流量 檢測儀和進(jìn)口泵連接后與PLC的輸入端連接；出口流量檢測儀、砂比測量器和出口泵連接 后與PLC的輸入端連接；壓力測量器和壓裂車連接后與PLC的輸入端連接；進(jìn)水口、石英砂 進(jìn)料口均通過電動(dòng)調(diào)節(jié)閥和PLC的輸出端連接后開口于混砂池；進(jìn)口泵、攪拌機(jī)、出口泵均 通過電磁繼電器和PLC的輸出端連接。采用上述技術(shù)方案的積極效果本裝置將PLC與混砂系統(tǒng)的各種儀器相連，通過 PLC控制石英砂進(jìn)料口、進(jìn)水口、進(jìn)口泵、出口泵、攪拌機(jī)的工作，同時(shí)進(jìn)口流量檢測儀、出口 流量檢測儀、液位測量器、砂比測量器、壓力測量器將采集到的數(shù)據(jù)及時(shí)反饋給PLC，解決了 水力割縫施工現(xiàn)場的人工模糊配液問題，真正實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)加砂、自動(dòng)補(bǔ)液、實(shí)時(shí)監(jiān)測技術(shù)參 數(shù)，根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測到的技術(shù)參數(shù)自動(dòng)配制水力割縫施工所需的攜砂液，提高了水力割縫施 工速度和技術(shù)等級，減少現(xiàn)場配液所需的人力物力，降低生產(chǎn)成本。
四
圖1是本實(shí)用新型中PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)工作框圖；[0008]圖2是本實(shí)用新型的自動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1進(jìn)水口，2進(jìn)口泵，3石英砂進(jìn)料口，4出口泵，5攪拌機(jī)，6壓裂車，7進(jìn)口流 量檢測儀，8出口流量檢測儀，9液位測量器，10砂比測量器，11壓力測量器，12混砂池，13 中央處理器，14A/D轉(zhuǎn)換器，15D/A轉(zhuǎn)換器，16液晶顯示屏，17a、17b電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，18a、18b、 18c電磁繼電器。五具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明圖1是本實(shí)用新型中PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)工作框圖，圖2是本實(shí)用新型的自動(dòng)控制 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，結(jié)合圖1、圖2所示，PLC智能自動(dòng)混砂系統(tǒng)是由中央處理器13、A/D轉(zhuǎn)換 器14、D/A轉(zhuǎn)換器15、液晶顯示屏16組成的中央處理單元，以及與其相連的進(jìn)口流量檢測 儀7、出口流量檢測儀8、液位測量器9、砂比測量器10、壓力測量器11、攪拌機(jī)5、石英砂進(jìn) 料口 3、進(jìn)水口 1、進(jìn)口泵2、出口泵4構(gòu)成；其中，與混砂池12相連的液位測量器9與PLC的 輸入端連接；進(jìn)口流量檢測儀7和進(jìn)口泵2連接后與PLC的輸入端連接；出口流量檢測儀 8、砂比測量器10和出口泵4連接后與PLC的輸入端連接；壓力測量器11和壓裂車6連接 后與PLC的輸入端連接；進(jìn)水口 1、石英砂進(jìn)料口 3均通過電動(dòng)調(diào)節(jié)閥17a、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥17b 和PLC的輸出端連接后開口于混砂池12 ；進(jìn)口泵2、攪拌機(jī)5、出口泵4均通過電磁繼電器 18a、電磁繼電器18b、電磁繼電器18c和PLC的輸出端連接。其中，中央處理器采用CPU224 中央處理器，數(shù)字量模塊采用SM321數(shù)字量輸入模塊和SM322數(shù)字量輸出模塊，模擬量模塊 采用EM231模擬量輸入模塊和EM232模擬量輸出模塊，進(jìn)口流量檢測儀7和出口流量監(jiān)測 儀8均使用電磁流量計(jì)，液位測量器9為超聲波液位檢測儀，砂比測量器10使用同位素砂 比計(jì)，壓力測量器11使用壓力變送器。以上的CPU224中央處理器、SM321數(shù)字量輸入模塊、 SM322數(shù)字量輸出模塊、EM231模擬量輸入模塊、EM232模擬量輸出模塊、電磁流量計(jì)、超聲 波液位檢測儀、同位素砂比計(jì)和壓力變送器在市面上均有銷售。控制過程是中央處理器13發(fā)出指令經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換器15轉(zhuǎn)換成模擬量后，通過電 動(dòng)調(diào)節(jié)閥17a、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥17b控制進(jìn)水口 1、石英砂進(jìn)料口 3的工作，同時(shí)，中央處理器13 通過電磁繼電器18a、電磁繼電器18b、電磁繼電器18c控制進(jìn)口泵2、攪拌機(jī)5、出口泵4的 開關(guān)狀態(tài)；進(jìn)口流量檢測儀7、出口流量監(jiān)測儀8、液位測量器9、砂比測量器10、壓力測量器 11將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器14轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后進(jìn)入中央處理器13，經(jīng)過中央處理 器13運(yùn)算后得出的數(shù)據(jù)顯示在液晶顯示屏16上。使用時(shí)先將石英砂進(jìn)料口 3的料斗加滿石英砂，接通電源，啟動(dòng)電腦，運(yùn)行軟件， 輸入攜砂液的期望性能指標(biāo)，然后點(diǎn)擊自動(dòng)配置按鈕，進(jìn)水口 1和石英砂進(jìn)料口 3同時(shí)給 料，開啟攪拌機(jī)5進(jìn)行攪拌，同時(shí)觀察進(jìn)口流量檢測儀7、出口流量檢測儀8、液位測量器9、 砂比測量器10、壓力測量器11反饋的技術(shù)參數(shù)，合格后打開出口泵4，進(jìn)料口連續(xù)給料，自 動(dòng)混砂成功。
權(quán)利要求一種PLC智能自動(dòng)混砂系統(tǒng)，其特征在于是由中央處理器(13)、A/D轉(zhuǎn)換器(14)、D/A轉(zhuǎn)換器(15)、液晶顯示屏(16)組成的中央處理單元，以及與其相連的進(jìn)口流量檢測儀(7)、出口流量檢測儀(8)、液位測量器(9)、砂比測量器(10)、壓力測量器(11)、攪拌機(jī)(5)、石英砂進(jìn)料口(3)、進(jìn)水口(1)、進(jìn)口泵(2)、出口泵(4)構(gòu)成；其中，與混砂池(12)相連的液位測量器(9)與PLC的輸入端連接；進(jìn)口流量檢測儀(7)和進(jìn)口泵(2)連接后與PLC的輸入端連接；出口流量檢測儀(8)、砂比測量器(10)和出口泵(4)連接后與PLC的輸入端連接；壓力測量器(11)和壓裂車(6)連接后與PLC的輸入端連接；進(jìn)水口(1)、石英砂進(jìn)料口(3)均通過電動(dòng)調(diào)節(jié)閥(17a、17b)和PLC的輸出端連接后開口于混漿池(12)；進(jìn)口泵(2)、攪拌機(jī)(5)、出口泵(4)均通過電磁繼電器(18a、18b、18c)和PLC的輸出端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井液PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述的中央處理器 采用CPU224中央處理器；所述的數(shù)字量模塊采用SM321數(shù)字量輸入模塊和SM322數(shù)字量輸 出模塊；所述的模擬量模塊采用EM231模擬量輸入模塊和EM232模擬量輸出模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井液PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于進(jìn)口流量檢測儀(7) 為電磁流量計(jì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井液PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于出口流量檢測儀(8) 為電磁流量計(jì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井液PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于液位測量器(9)為 超聲波液位檢測儀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井液PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于砂比測量器(10)為 同位素砂比計(jì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井液PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于壓力測量器(11)為 壓力變送器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及的是一種PLC智能自動(dòng)混砂系統(tǒng)，是由中央處理器、A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、液晶顯示屏組成的中央處理單元，以及與其相連的進(jìn)口流量檢測儀、出口流量檢測儀、液位測量器、砂比測量器、壓力測量器、攪拌機(jī)、石英砂進(jìn)料口、進(jìn)水口、進(jìn)口泵、出口泵構(gòu)成；其中，進(jìn)口流量檢測儀、出口流量檢測儀、液位測量器、砂比測量器、壓力測量器和PLC的輸入端連接，進(jìn)水口、石英砂進(jìn)料口、進(jìn)口泵、出口泵、攪拌機(jī)和PLC的輸出端連接。將PLC與混砂系統(tǒng)的各種儀器相連，解決了水力割縫施工現(xiàn)場的人工模糊配液問題，真正實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)加砂、自動(dòng)補(bǔ)液、實(shí)時(shí)監(jiān)測技術(shù)參數(shù)，減少現(xiàn)場配液所需的人力物力，降低生產(chǎn)成本。
文檔編號G05B19/05GK201720944SQ201020216839
公開日2011年1月26日 申請日期2010年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月3日
發(fā)明者張亞勝 申請人:大慶油田井泰石油工程技術(shù)股份有限公司