CN202012902U - 一种油田燃油注气锅炉plc控制装置 - Google Patents

一种油田燃油注气锅炉plc控制装置 Download PDF

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孙福东
李素华
杜晶春
印涛
贾云婷
卓娜
詹俊峰
王喜军
金卫红
颜国光
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Abstract

本实用新型涉及一种自动化、PLC控制技术领域，特别涉及一种油田燃油注气锅炉PLC控制装置。该装置的燃油注汽锅炉各部分的温度、压力等参数传感器连接可编程控制器(PLC)的模拟量输入模块，开关量连接可编程控制器(PLC)数字量输入模块，可编程控制器(PLC)模拟量输出及数字量输出模块控制相应的执行机构；可编程控制器(PLC)上的串行端口连接触摸屏(HMI)，GPRS通信模块组采集PLC数据，通过移动GSM网络传送至管理控制中心。本实用新型实现了油田注汽锅炉自动化程度的提高，确保燃油注汽锅炉安全稳定运行；同时能满足多个站点的控制，实施对多个站点的集中调度管理，提高效率。

Description

一种油田燃油注气锅炉PLC控制装置
技术领域：
本实用新型涉及一种自动化、PLC控制技术领域，特别涉及一种油田燃油注气锅炉PLC控制装置。
背景技术：
目前，燃油注汽锅炉已广泛应用与稠油开采中广泛应用。随着稠油开采技术的研发，蒸汽驱、SAGD项目的推行，对油田燃油注汽锅炉稳定高效运行提出了更多的要求。
近年来，为了实现高质量、低能耗、稳定可靠的运行，国内外一些锅炉生产厂家采用了现代自动控制技术和计算机技术，从而构成计算机监督、控制、管理系统，使锅炉运行工况得到逐步改善。可编程逻辑控制器(PLC)是一种专为工业环境设计的工业控制计算机，在锅炉控制中也有应用。
现有的油田燃油注气锅炉PLC控制仅局限于现场数据采集，在逻辑控制上以手动为主，在网络通信上局限于小范围内对单个锅炉进行监督、控制，不能实现远程监控和管理。这种情况下，不仅锅炉运行工人操作工序复杂，而且存在较大的安全隐患。同时，在国家建设数字化油田的背景下，存在诸多的弊端。
实用新型内容：
本实用新型要解决的技术问题是提供一种油田燃油注气锅炉PLC控制装置，该装置实现了油田注汽锅炉自动化程度的提高，确保燃油注汽锅炉安全稳定运行；同时能满足多个站点的控制，实施对多个站点的集中调度管理，提高效率。克服了现有技术仅局限于现场数据采集，在逻辑控制上以手动为主，在网络通信上局限于小范围内对单个锅炉进行监督、控制，不能实现远程监控和管理的不足。
本实用新型所采取的技术方案是：一种油田燃油注气锅炉PLC控制装置，由可编程控制器(PLC)、触摸屏(HMI)、检测传感器、GPRS通信模块组和控制电路组成；燃油注汽锅炉各部分的温度、压力等参数传感器连接可编程控制器(PLC)的模拟量输入模块，开关量连接可编程控制器(PLC)数字量输入模块，可编程控制器(PLC)模拟量输出及数字量输出模块控制相应的执行机构；可编程控制器(PLC)上的串行端口连接触摸屏(HMI)，GPRS通信模块组采集PLC数据，通过移动GSM网络传送至管理控制中心。
本实用新型的有益效果是：本实用新型由于采用了新的控制流程结构，因而具有实现自动检测及控制锅炉运行过程中的各个参数，实现对运行中的故障点进行报警；同时通过自动控制实现联锁报警停炉，提高锅炉运行的安全性。而GPRS技术的应用，使得远程监控技术融入油田注汽站集中控制之中，可将分布零散的多个注汽站集中监控管理；同时可以实现PLC程序的远程修改、下载功能，减少现场维护费用，极大的降低生产成本。
附图说明：
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。
图1为本实用新型系统结构图。
图2为本实用新型控制流程图。
具体实施方式：
如图1所示，一种油田燃油注气锅炉PLC控制装置，由可编程控制器(PLC)、触摸屏(HMI)、检测传感器、GPRS通信模块组和控制电路组成；可编程控制器(PLC)为核心控制锅炉前吹扫、点火、运行、停炉、后吹扫过程；触摸屏(HMI)实现对控制系统中现场各监测仪表及系统运行的数据监控功能；GPRS通信模块组实现对现场数据的远程传送功能，由监控中心实现对各个注汽站的远程监控管理。
燃油注汽锅炉各部分的温度、压力等参数传感器连接可编程控制器(PLC)的模拟量输入模块，开关量连接可编程控制器(PLC)数字量输入模块，可编程控制器(PLC)模拟量输出及数字量输出模块控制相应的执行机构；可编程控制器(PLC)上的串行端口连接触摸屏(HMI)，实现系统参数调节及显示功能；GPRS通信模块组采集PLC数据，通过移动GSM网络传送至管理控制中心。
本实用新型工作时，将编制好的程序分别写入可编程控制器(PLC)及触摸屏(HMI)，由可编程控制器(PLC)控制点火过程，通过采集锅炉运行过程中温度、压力、流量等几大参数送至可编程控制器(PLC)，再由可编程控制器(PLC)内部编制好的程序实现对各参数的调节、控制以达到锅炉的稳定、高效运行，使注汽锅炉产生符合采油要求的蒸汽；同时能在触摸屏(HMI)上直观显示系统运行的状态、参数及报警信息，确保燃油注汽锅炉运行时的安全稳定。在此过程中可编程控制器(PLC)根据温度传感器、压力传感器、可燃气体检测仪及相应开关信号反馈对控制对象做出相应的处理；可编程控制器(PLC)通过连接触摸屏(HMI)，实现系统参数调节及显示功能；同时，通过GPRS通信模块组，实现远程监控、下载程序功能。
如图2所示，点火程序器模块是以微型处理器为核心设计的，结合燃烧器自动点火。首先PLC发出启动信号后程序器启动(仅电源)，连锁装置开始自检，火焰检测器启动安全检查，依照固化程序开始预吹扫-＞引燃火建立-＞主燃火建立，投入运行。运行过程中火焰检测器进行火焰效验，出现火焰故障及时反馈回系统，由控制模块进行相应的处理。
按下启动/复位按钮，检测系统是否存在报警，若无报警则开始前吹扫5min，然后按工艺要求柱塞泵启动，鼓风机延时启动，开始点火过程(预吹扫30S，计时完成火花塞点火，引燃阀打开，从而建立引燃火；5s后建立主火焰；此时关闭延长引燃)，点火后进入锅炉运行状态。点火过程中，出现报警及火焰故障中断，系统自动进入停机状态；基于安全考虑，停机过程先进行20min后吹扫，然后柱塞泵、鼓风机按顺序停机；手动停炉过程同故障停炉过程。

Claims (1)

1.一种油田燃油注气锅炉PLC控制装置，由可编程控制器(PLC)、触摸屏(HMI)、检测传感器、GPRS通信模块组和控制电路组成；其特征在于：燃油注汽锅炉各部分的温度、压力等参数传感器连接可编程控制器(PLC)的模拟量输入模块，开关量连接可编程控制器(PLC)数字量输入模块，可编程控制器(PLC)模拟量输出及数字量输出模块控制相应的执行机构；可编程控制器(PLC)上的串行端口连接触摸屏(HMI)，GPRS通信模块组采集PLC数据，通过移动GSM网络传送至管理控制中心。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104460605A (zh) * 2014-11-12 2015-03-25 宁夏嘉翔自控技术有限公司 一种油田锅炉的控制系统的can总线通讯拓朴结构
WO2016045112A1 (zh) * 2014-09-28 2016-03-31 万盛(中国)科技有限公司 用于火源模拟的燃气控制器及控制方法
CN108827014A (zh) * 2018-04-28 2018-11-16 亚洲硅业（青海）有限公司 还原炉控制方法及系统

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