CN111303935A - 一种原油电脱水用的恒流源智能控制柜 - Google Patents

一种原油电脱水用的恒流源智能控制柜 Download PDF

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Abstract

一种原油电脱水用的恒流源智能控制柜，在其电源主回路中接有晶闸管器件作为开关控制着主回路的通断，主回路中的电感器也由晶闸管器件作为开关进行控制，每个晶闸管器件的开通与关断由一个智能的专用控制器进行控制，而用于工作状态的检测、显示、控制器件均接入一个PLC控制器进行控制。PLC控制器由西门子S7‑200SMART系列的CPU ST40及扩展模块EM AE04构成。本发明的有益效果是：1.与采用接触器的器件相比，不但可以省去维护工作及费用，而且还大大地提高了使用寿命，提高了柜子的防爆等级及安全性；2.PLC控制器的采用，提高了检测和控制工作的可靠性，便于系统的扩展和适于现场情况的变化。

Description

一种原油电脱水用的恒流源智能控制柜
技术领域
本发明涉及一种控制柜，尤其涉及一种原油电脱水用的恒流源智能控制柜。
背景技术
目前，我国多数油田已进入高含水开采阶段，原油含水给油田集输炼制造成很大的麻烦，其排放也会对环境造成污染，所以原油脱水工作已成为油田不可缺少的一道工序。中国专利CN203942152U号公开了一种“原油电脱水恒流源自动控制柜”产品，该产品可以为原油电脱水工艺提供一种电源控制装置。但该产品的控制回路和主回路采用的都是普通的电气器件，与电子器件和电力电子器件相比，不但器件的集成度较低、可靠性较差、寿命较短，而且还不具有智能控制方式，因此，该产品的性能受到了一定的限制，难以适应原油脱水生产的复杂现场环境。
发明内容
本发明的目的是提供一种原油电脱水恒流源自动控制柜的改进型产品，该产品的控制回路采用的是高集成度的电子产品PLC控制器，主回路的控制器件采用的是电力电子产品晶闸管，因而不但具有较高的可靠性和较长的寿命，而且非常适合原油脱水生产的复杂现场环境。
为了达到上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种原油电脱水用的恒流源智能控制柜，由柜体及安装在柜体内的电源主回路及控制回路组成，其特征在于，电源主回路接有晶闸管器件作为开关控制着主回路的通断，主回路中电感器的选择控制也由晶闸管器件作为开关进行控制，每个晶闸管器件的开通与关断由一个智能的专用控制器进行控制，而用于工作状态的检测、显示、控制器件均接入一个PLC控制器进行控制。
所述的晶闸管由专用的控制器进行控制，专用控制器由GY-DCF02A模块构成，五个晶闸管T1、T2、T3、T4和T5的所有控制极和主电极1都分别接在GY-DCF02A模块的相应管脚上。
所述的电源主回路作为开关器件的晶闸管T1的主电极2与主回路进线开关的输出端A1相连接，而晶闸管T1的主电极1与主电路的输出端点03点相连接；主回路的晶闸管T2的主电极2与主回路进线开关的输出端01相连接，而晶闸管T2的主电极1也与电路的输出端03点相连接，电感器控制回路中的晶闸管T3的主电极2连接到进线开关的输出端B1和电感器L1的A3端，而晶闸管T3的主电极1连接到晶闸管T4的主电极2和电感器L2的A5端，而晶闸管T4的主电极1连接到电感器L1的A4端和晶闸管T5的主电极2端，晶闸管T5的主电极1连接到电感器L2的A6端，从电感器L2的A6端用导线引出并穿过电流互感器TA1和TA2而成为对外输出线，其端点为A6；所有晶闸管的控制极1和控制极2以及主电极1都由控制器模块进行控制；电流互感器TA1的输出端连接到电流变送器A1的输入端，电流变送器A1的输出端连接到PLC控制器的扩展模块的模拟量输入端上，当晶闸管T1双向导通时主回路的03端及A6端之间的输出电压是380V，当晶闸管T2双向导通时主回路的03端及A6端之间的输出电压是220V。
所述的电源主回路的晶闸管T1导通而晶闸管T2关断时，且电感器控制回路中的晶闸管T3与晶闸管T5同时导通而晶闸管T4关断时，电感器L1、L2为并联运行，此时主回路输出电压为380V；而当电源主回路的晶闸管T2导通而晶闸管T1关断时，且电感器控制回路中的晶闸管T3与晶闸管T5同时导通而晶闸管T4关断时，电感器L1、L2为并联运行，此时主回路输出电压为220V；当电源主回路的晶闸管T2导通而晶闸管T1关断时，且电感器控制回路中的晶闸管T3与晶闸管T5同时关断而晶闸管T4导通时，电感器L1、L2为串联运行，此时主回路输出电压为220V。
所述的PLC控制器由西门子S7-200SMART系列的CPU ST40及扩展模块EM AE04构成，CPU ST40模块上的输出口分别接有油质输出继电器(一)、油质输出继电器(二)、调试输出继电器、报警输出继电器、低水位指示灯、中水位指示灯、高水位指示灯、启动指示灯、停止指示灯和复位指示灯，输入口上分别接有启动按钮接点、停止按钮接点、恢复按钮接点、低水位信号报警接点、中水位信号报警接点、高水位信号报警接点、油质选择开关接点1、油质选择开关接点2和调试选择接点；扩展模块EM AE04上分别接有电压变送器AV1的输出信号、电压变送器AV2的输出信号和电流变送器A1的输出信号。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.由于本发明采用了晶闸管器件作为开关来控制主电源的通断及两台电感器的工作方式选择，与采用接触器的器件相比，不但可以省去维护工作及费用，而且还大大地提高了使用寿命，提高了柜子的防爆等级及安全性。
2.由于本发明采用了PLC控制器进行柜子的电气工作状态的检测、显示和控制，不但提高了检测和控制工作的可靠性，而且，由于其具有软件编程控制的特点，因而其控制方式更为灵活方便，便于系统的扩展和适于现场情况的变化。
附图说明
图1是原油电脱水用的恒流源智能控制柜的电源主回路的电路图。
图2是原油电脱水用的恒流源智能控制柜的PLC控制器的电路图。
图3是原油电脱水用的恒流源智能控制柜的智能控制器的芯片管脚图。
图4是原油电脱水用的恒流源智能控制柜的工作电源电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的智能控制柜的具体结构作进一步的详细说明。
如图1和图2所示。本发明的原油电脱水用的恒流源智能控制柜，由柜体及安装在柜体内的电源主回路及控制回路组成。电源主回路接有晶闸管器件作为开关控制着主回路的通断，主回路中电感器的选择控制也由晶闸管器件作为开关进行控制，每个晶闸管器件的开通与关断由一个智能的专用控制器进行控制，而用于工作状态的检测、显示、控制器件均接入一个PLC控制器进行控制。
所述的晶闸管由专用的控制器进行控制，专用控制器由GY-DCF02A模块构成，五个晶闸管T1、T2、T3、T4和T5的所有控制极和主电极1都分别接在GY-DCF02A模块的相应管脚上。
所述的电源主回路作为开关器件的晶闸管T1的主电极2与主回路进线开关的输出端A1相连接，而晶闸管T1的主电极1与主电路的输出端点03点相连接；主回路的晶闸管T2的主电极2与主回路进线开关的输出端01相连接，而晶闸管T2的主电极1也与电路的输出端03点相连接，电感器控制回路中的晶闸管T3的主电极2连接到进线开关的输出端B1和电感器L1的A3端，而晶闸管T3的主电极1连接到晶闸管T4的主电极2和电感器L2的A5端，而晶闸管T4的主电极1连接到电感器L1的A4端和晶闸管T5的主电极2端，晶闸管T5的主电极1连接到电感器L2的A6端，从电感器L2的A6端用导线引出并穿过电流互感器TA1和TA2而成为对外输出线，其端点为A6；所有晶闸管的控制极1和控制极2以及主电极1都由控制器模块进行控制；电流互感器TA1的输出端连接到电流变送器A1的输入端，电流变送器A1的输出端连接到PLC控制器的扩展模块的模拟量输入端上，当晶闸管T1双向导通时主回路的03端及A6端之间的输出电压是380V，当晶闸管T2双向导通时主回路的03端及A6端之间的输出电压是220V。
所述的电源主回路的晶闸管T1导通而晶闸管T2关断时，且电感器控制回路中的晶闸管T3与晶闸管T5同时导通而晶闸管T4关断时，电感器L1、L2为并联运行，此时主回路输出电压为380V；而当电源主回路的晶闸管T2导通而晶闸管T1关断时，且电感器控制回路中的晶闸管T3与晶闸管T5同时导通而晶闸管T4关断时，电感器L1、L2为并联运行，此时主回路输出电压为220V；当电源主回路的晶闸管T2导通而晶闸管T1关断时，且电感器控制回路中的晶闸管T3与晶闸管T5同时关断而晶闸管T4导通时，电感器L1、L2为串联运行，此时主回路输出电压为220V。
所述的PLC控制器由西门子S7-200SMART系列的CPU ST40及扩展模块EM AE04构成，CPU ST40模块上的输出口分别接有油质输出继电器(一)、油质输出继电器(二)、调试输出继电器、报警输出继电器、低水位指示灯、中水位指示灯、高水位指示灯、启动指示灯、停止指示灯和复位指示灯，输入口上分别接有启动按钮接点、停止按钮接点、恢复按钮接点、低水位信号报警接点、中水位信号报警接点、高水位信号报警接点、油质选择开关接点1、油质选择开关接点2和调试选择接点；扩展模块EM AE04上分别接有电压变送器AV1的输出信号、电压变送器AV2的输出信号和电流变送器A1的输出信号。
图3是原油电脱水用的恒流源智能控制柜的智能控制器的芯片管脚图。芯片GY-DCF02A主要是用于控制晶闸管T1～T5的导通与关断，从而控制柜子的工作。
图4是原油电脱水用的恒流源智能控制柜的工作电源电路图。由柜内开关的输出端A1和01引出的交流220V电源经过开关电源变成DC24V电源。该DC24V电源供给PLC的CPU模块和扩展模块AE04，还供给晶闸管的专用控制模块GY-DCF02A、电压变送器AV1和AV2以及电流变送器A1,并且还作为水位传感器的直流电源。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.由于本发明采用了晶闸管器件作为开关来控制主电源的通断及两台电感器的工作方式选择，与采用接触器的器件相比，不但可以省去维护工作及费用，而且还大大地提高了使用寿命，提高了柜子的防爆等级及安全性。
2.由于本发明采用了PLC控制器进行柜子的电气工作状态的检测、显示和控制，不但提高了检测和控制工作的可靠性，而且，由于其具有软件编程控制的特点，因而其控制方式更为灵活方便，便于系统的扩展和适于现场情况的变化。

Claims (5)

1.一种原油电脱水用的恒流源智能控制柜，由柜体及安装在柜体内的电源主回路及控制回路组成，其特征在于，电源主回路接有晶闸管器件作为开关控制着主回路的通断，主回路中电感器的选择控制也由晶闸管器件作为开关进行控制，每个晶闸管器件的开通与关断由一个智能的专用控制器进行控制，而用于工作状态的检测、显示、控制器件均接入一个PLC控制器进行控制。
2.根据权利要求1所述的原油电脱水用的恒流源智能控制柜，其特征在于，所述的晶闸管由专用的控制器进行控制，专用控制器由GY-DCF02A模块构成，五个晶闸管T1、T2、T3、T4和T5的所有控制极和主电极1都分别接在GY-DCF02A模块的相应管脚上。
3.根据权利要求1所述的原油电脱水用的恒流源智能控制柜，其特征在于，所述的电源主回路作为开关器件的晶闸管T1的主电极2与主回路进线开关的输出端A1相连接，而晶闸管T1的主电极1与主电路的输出端点03点相连接；主回路的晶闸管T2的主电极2与主回路进线开关的输出端01相连接，而晶闸管T2的主电极1也与电路的输出端03点相连接，电感器控制回路中的晶闸管T3的主电极2连接到进线开关的输出端B1和电感器L1的A3端，而晶闸管T3的主电极1连接到晶闸管T4的主电极2和电感器L2的A5端，而晶闸管T4的主电极1连接到电感器L1的A4端和晶闸管T5的主电极2端，晶闸管T5的主电极1连接到电感器L2的A6端，从电感器L2的A6端用导线引出并穿过电流互感器TA1和TA2而成为对外输出线，其端点为A6；所有晶闸管的控制极1和控制极2以及主电极1都由控制器模块进行控制；电流互感器TA1的输出端连接到电流变送器A1的输入端，电流变送器A1的输出端连接到PLC控制器的扩展模块的模拟量输入端上，当晶闸管T1双向导通时主回路的03端及A6端之间的输出电压是380V，当晶闸管T2双向导通时主回路的03端及A6端之间的输出电压是220V。
4.根据权利要求3所述的原油电脱水用的恒流源智能控制柜，其特征在于，所述的电源主回路的晶闸管T1导通而晶闸管T2关断时，且电感器控制回路中的晶闸管T3与晶闸管T5同时导通而晶闸管T4关断时，电感器L1、L2为并联运行，此时主回路输出电压为380V；而当电源主回路的晶闸管T2导通而晶闸管T1关断时，且电感器控制回路中的晶闸管T3与晶闸管T5同时导通而晶闸管T4关断时，电感器L1、L2为并联运行，此时主回路输出电压为220V；当电源主回路的晶闸管T2导通而晶闸管T1关断时，且电感器控制回路中的晶闸管T3与晶闸管T5同时关断而晶闸管T4导通时，电感器L1、L2为串联运行，此时主回路输出电压为220V。
5.根据权利要求1所述的原油电脱水用的恒流源智能控制柜，其特征在于，所述的PLC控制器由西门子S7-200SMART系列的CPU ST40及扩展模块EM AE04构成，CPU ST40模块上的输出口分别接有油质输出继电器(一)、油质输出继电器(二)、调试输出继电器、报警输出继电器、低水位指示灯、中水位指示灯、高水位指示灯、启动指示灯、停止指示灯和复位指示灯，输入口上分别接有启动按钮接点、停止按钮接点、恢复按钮接点、低水位信号报警接点、中水位信号报警接点、高水位信号报警接点、油质选择开关接点1、油质选择开关接点2和调试选择接点；扩展模块EM AE04上分别接有电压变送器AV1的输出信号、电压变送器AV2的输出信号和电流变送器A1的输出信号。
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