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基于WebAccess的油田污水处理系统的设计

发布时间:2020-06-30 19:04:26 阅读: 来源:防撞条厂家

摘要:针对当代油田含油污水处理技术存在的低效率、高能耗及高运行费用的问题,以WebAccess网际组态软件为上位机的人机交互界面,应用PLC完成数据采集和系统的控制,实现了污水处理过程的全自动运行和远程监控。关键词:污水处理;WebAccess;数据采集;远程监控 目前我国许多油田处于二次采油期,即注水开采期。油田污水处理的目的是将处理后的水回注地层以补充、平衡地层压力,防止注入水和返回水腐蚀注水管和油管。油田污水主要包括油田采出水、钻井污水等其他类型的含油污水,当油田需要注水时,油田采出水经处理后回注地层,此时要对水中的悬浮物、油等多项指标进行严格控制,防止其对地层产生伤害。我国污水处理事业是在80年代初逐步发展起来的,经过几十年的发展已经初具规模,但是,与国外同期的油田污水处理相比较,具有效率低、自动化程度低、能耗高且运行费用高等缺点。 针对此种情况,笔者以研华WebAccess网际组态软件作为上位机的人机交互界面,使用三菱FX2N PLC完成数据采集和系统的控制,实现系统自动运行和远程监控。1 油田污水处理工艺流程和控制要求 油田污水处理系统的工艺流程如图1所示。

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从油田的脱水站过来的水经过一次缓冲罐和收油罐后,与所加药剂在混合罐中进行混合,混合后的水在沉降罐中进行过滤,再经过二次缓冲罐后进入压力滤罐进行过滤,过滤后的水送入注水站或作为冲洗用水。计算机通过M点的水流速值和N点的水pH值来控制所加药剂的量:在工作过程中,对沉降罐要定时进行排污;压力滤罐要定时进行反冲洗。2 控制系统设计2.1 可编程控制器PLC 目前,在油田污水处理中采用PLC进行系统控制,PLC具有易操作性,有多种程序设计语言可供使用,其中梯形图与电气原理图较为接近,容易掌握和理解。PLC具有的自诊断功能对维修人员维修技能的要求降低。当系统发生故障时,通过硬件和软件的自诊断,维修人员可以很快找到故障的部位。综合考虑目前工业过程控制、顺序控制系统的主流趋势和特性,采取了基于PLC为控制单元加工控机集中监控的控制系统的设计方案。2.2 变频器 变频器是自动加药系统的执行单元和控制单元。作为执行单元时,变频器接收来自调节单元PLC的控制信号,根据控制信号改变电源的频率;作为控制单元时,变频器本身兼有调节单元的功能,单独完成控制调节作用。将变频器串接在电机电源的输入回路,通过改变电机电源的频率来调整电机转速。在本系统中,每个变频器有两条线路,一路是控制投药量的计量泵,另一路是控制用于溶药的搅拌电机。PLC将控制信号转化成4~20 mA的电流信号,通过改变变频器的工作频率控制电机的转速,从而控制投药量和搅拌机的快慢。

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