CN207137871U - 乳化泵站集中控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种乳化泵站集中控制系统，其特征在于，所述乳化泵站集中控制系统包括PLC控制系统和自动配液系统，所述自动配液系统用于监测和执行乳化液的配比，所述PLC控制系统用于连接控制所述自动配液系统执行乳化液的配比；所述自动配液系统包括乳化油供应装置、供水装置和配比装置，所述乳化油供应装置、供水装置分别与所述PLC控制系统连接，所述乳化油供应装置和供水装置还分别与所述配比装置连接。本实用新型实现了对井下乳化液泵站的地面集中控制及实时动态监控，操作人员只需在地面就能进行乳化液站控制监控，且本系统对几个泵组集中在地面操作台上进行控制，系统根据传感器数据实现对井下乳化泵设备的自动操作。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种控制系统，尤其涉及一种乳化泵站集中控制系统。
背景技术
目前，在乳化液泵的应用中，流量、压力等参数常随应用的改变而变化，自动化程度低，设备效率低，能源消耗大。而且由于技术水平的限制，只能采用控制阀门或挡板开度的方法来改变流量、压力等，即用人为增减阻力的办法来实现调节，而当工作面需要注小流量时，大量能量损失在阀门上。通常，由于乳化泵的选型是根据最不利条件、最大时流量及相应压力设计的, 在实际运动中，由于工作面条件的变化，乳化泵多为低负荷工作，以前靠泵出口阀门开度的大小来调节乳化液流量与压力，其能量耗损很大，而且对机械(如乳化泵、阀门)冲击较大，增加机械的损耗。而且，传统乳化液泵站因工作环境在井下，井下设备长期处于高温、高粉尘、潮湿等恶劣环境中，故障率高，设备寿命短。
另外，乳化液质量不可控会影响设备性能及使用寿命，而乳化液中乳化油的质量百分比即乳化液的浓度是评价乳化液性能的一个重要指标，因为乳化液的浓度对乳化液的使用性能影响很大。乳化液配比浓度受很多因素的影响，包括水压、水质、温度、流量、配比装置精确度等。目前，乳化液泵站大都采用人工手控配液，配比精度差，甚至凭借经验单独的加水和加油，以致乳化液浓度或高或低，偏离合理值较远。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中的缺陷，现提供一种乳化泵站集中控制系统，实现了对井下乳化液泵站的地面集中控制及实时动态监控，操作人员只需在地面就能进行乳化液站控制监控，且本系统对几个泵组集中在地面操作台上进行控制，系统根据传感器数据实现对井下乳化泵设备的自动操作。
本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
本实用新型一种乳化泵站集中控制系统，其特点在于，所述乳化泵站集中控制系统包括PLC控制系统和自动配液系统，所述自动配液系统用于监测和执行乳化液的配比，所述PLC控制系统用于连接控制所述自动配液系统执行乳化液的配比，所述自动配液系统包括乳化油供应装置、供水装置和配比装置，所述乳化油供应装置、供水装置分别与所述PLC控制系统连接，所述乳化油供应装置和供水装置还分别与所述配比装置连接，所述PLC控制系统控制所述乳化油供应装置的乳化油供应量和所述供水装置的供水量，所述配比装置用于接收所述乳化油供应装置的乳化油和所述供水装置的水进行配比产生乳化液。
优选地，所述PLC控制系统通过D/A转换器控制所述乳化油供应装置的乳化油供应量，所述PLC控制系统通过电磁阀控制所述供水装置的供水量。
优选地，所述乳化油供应装置包括乳化油泵，所述PLC控制系统通过 D/A转换器控制所述乳化油泵的乳化油供应量。
优选地，所述自动配液系统还包括乳化液存储装置，所述乳化液存储装置用于收集和存储所述配比装置的乳化液并输出所述乳化液。
优选地，所述乳化泵站集中控制系统还包括液位传感器，所述液位传感器用于检测所述乳化液存储装置的液位，并通过A/D转换器将所述液位信号传输给所述PLC控制系统。
优选地，所述乳化泵站集中控制系统还包括变频器调压系统，所述变频器调压系统用于检测所述乳化液存储装置的压力并将所述压力信号传输给 PLC控制系统。
优选地，所述PLC控制系统连接有触摸屏。
本实用新型的积极进步效果在于：
本实用新型实现了对井下乳化液泵站的地面集中控制及实时动态监控，操作人员只需在地面就能进行乳化液站控制监控，且本系统对几个泵组集中在地面操作台上进行控制，系统根据传感器数据实现对井下乳化泵设备的自动操作；PLC控制系统通过读取用户设定参数，按设定乳化液浓度值控制乳化液配比装置配置出对应浓度的乳化液，而且在配置过程中本实用新型采集乳化液中的浓度值，自动调节配比装置中的水流量和乳化油流量；而且还检测乳化液箱的液位高度，当液位在工作液位时自动将乳化液通过管路泵送到井下工作装置中；而且本实用新型在系统运行过程中能够实时采集压力传感器数据及用户设定的管路压力值，通过调节变频器频率来调节管路压力使其维持在恒定压力本系统采用变频与工频两种驱动方式，做到保证乳化液泵站的正常运行，提高设备的安全系数，从而保证在变频器故障的情况下依然能保证系统的正常工作。
附图说明
图1为本实用新型的较优实施例的乳化泵站集中控制示意图。
图2为本实用新型的较优实施例的乳化液自动配比控制原理图。
图3为本实用新型的较优实施例的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。
请参见图1、图2和图3，本实用新型一种乳化泵站集中控制系统，包括PLC控制系统2和自动配液系统3，自动配液系统3用于监测和执行乳化液的配比，PLC控制系统2用于连接控制自动配液系统3执行乳化液的配比。 PLC控制系统2监控参数泵组参数(如电压、电流、运行频率、运行时间、电机温度和轴承温度)、自动配液参数(如水流流速、乳化油流速和乳化液浓度)、乳化液箱参数(如乳化箱液位和乳化液浓度)和其它参数(包括电磁阀6状态、管路压力值、管路流量值等)，还能监控故障报警，包括泵组报警(如过压、过流、缺相、电机温高和轴承温高等故障)、乳化液浓度异常、乳化液箱10报警(如液位超高、液位过低和乳化液浓度异常)、管路报警(如承压管路压力过高和承压管路破损)和其它报警(如液位监测失效、电磁阀6异常等)。
自动配液系统3包括乳化油供应装置、供水装置12和配比装置，乳化油供应装置、供水装置12分别与PLC控制系统2连接，乳化油供应装置和供水装置12还分别与配比装置连接，PLC控制系统2控制乳化油供应装置的乳化油供应量和供水装置12的供水量，配比装置用于接收乳化油供应装置的乳化油和供水装置的水进行配比产生乳化液。PLC控制系统2通过D/A 转换器7控制乳化油供应装置的乳化油供应量，PLC控制系统2通过电磁阀6控制供水装置12的供水量。优选地，乳化油供应装置包括乳化油泵8， PLC控制系统2通过D/A转换器7控制乳化油泵8的乳化油供应量。乳化油泵8连接有乳化油箱13，在PLC控制系统2将乳化油箱13中的乳化油输入配比箱9进行配比产生乳化液，即最终使过滤后的清水与乳化油混合成对应浓度的乳化液。
本实用新型自动配液系统3还包括乳化液存储装置，乳化液存储装置用于收集和存储配比装置的乳化液并输出乳化液到井下使用。如图3所示的工艺流程示意图可以看出
优选地，乳化泵站集中控制系统还包括液位传感器5，液位传感器5用于检测乳化液存储装置如图2的乳化液箱10的液位，并通过A/D转换器11 将液位信号传输给PLC控制系统2。
优选地，本实用新型乳化泵站集中控制系统还包括变频器调压系统4，变频器调压系统4用于检测乳化液存储装置的压力并将所述压力信号传输给 PLC控制系统2。
本实用新型以PLC控制系统2作为系统控制核心，用户通过在触摸屏1 上设定、读取乳化液浓度参数，触摸屏1与PLC控制系统2相连，用户能根据现场实际情况通过触摸屏1将系统相关参数设置保存入PLC控制系统2 中，且触摸屏1能将设备运行的实时状态如乳化液自动配比浓度、液位、系统压力，乳化液液位、泵组温度等参数及故障显示在触摸屏1上。
按设定乳化液浓度值控制乳化液配比装置配置出对应浓度的乳化液，在配置过程中系统将采集乳化液中的浓度值，自动调节配比装置中的水流量、乳化油流量，而且系统检测乳化液箱10的液位高度，当液位在工作液位时自动将乳化液通过管路泵送到井下工作装置中，系统运行过程中将实时采集压力传感器14所检测的数据及用户设定的管路压力值，通过调节变频器频率来调节管路压力使其维持在恒定压力，通过液压站泵送到井下工作液压缸中。
PLC控制系统2预留485通讯端口，便于用户将泵站实时状态等重要参数通过485总线传输到中央监控室。
PLC控制系统2读取用户设定乳化液浓度值与乳化液箱10的现有浓度值，通过内部数学模型运算，将计算的模拟量值(对应的变频器频率)通过 D/A转换器7控制乳化油泵8的转速，并控制电磁阀6通电。
因此，本实用新型只需在矿井地面建立一个地面集中控制泵站，并依据客户矿井工作面的实际情况安装相应的管路网，本系统就能实现以一个泵站向多个工作面进行供液，并能实时调节变频器频率，使管路压力始终维持在恒压状态，供液系统设置乳化液回收装置，将综采工作面低压乳化液进行回收再用。当一台泵供液时压力达不到工作要求时，在设定时间内系统自动启动备用泵组，当压力达到设定值时，备用泵组自动停止运行。且系统将依据乳化液泵工作时间自行对泵组进行轮换运行。本系统采用变频与工频两种驱动方式，做到保证乳化液泵站的正常运行，提高设备的安全系数，从而保证在变频器故障的情况下依然能保证系统的正常工作。
本实用新型采用组合控制方式，如自动监测管路压力、手动检测管路压力、自动配液、手动配液、手动控压等，满足了设备日常工作、检修、故障处理等需要，保证设备最大效率地投入实际生产运行。
以上结合附图实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。因而，实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种乳化泵站集中控制系统，其特征在于，所述乳化泵站集中控制系统包括PLC控制系统和自动配液系统，所述自动配液系统用于监测和执行乳化液的配比，所述PLC控制系统用于连接控制所述自动配液系统执行乳化液的配比；所述自动配液系统包括乳化油供应装置、供水装置和配比装置，所述乳化油供应装置、供水装置分别与所述PLC控制系统连接，所述乳化油供应装置和供水装置还分别与所述配比装置连接，所述PLC控制系统控制所述乳化油供应装置的乳化油供应量和所述供水装置的供水量，所述配比装置用于接收所述乳化油供应装置的乳化油和所述供水装置的水进行配比产生乳化液。
2.根据权利要求1所述的乳化泵站集中控制系统，其特征在于，所述PLC控制系统通过D/A转换器控制所述乳化油供应装置的乳化油供应量，所述PLC控制系统通过电磁阀控制所述供水装置的供水量。
3.根据权利要求2所述的乳化泵站集中控制系统，其特征在于，所述乳化油供应装置包括乳化油泵，所述PLC控制系统通过D/A转换器控制所述乳化油泵的乳化油供应量。
4.根据权利要求1所述的乳化泵站集中控制系统，其特征在于，所述自动配液系统还包括乳化液存储装置，所述乳化液存储装置用于收集和存储所述配比装置的乳化液并输出所述乳化液。
5.根据权利要求4所述的乳化泵站集中控制系统，其特征在于，所述乳化泵站集中控制系统还包括液位传感器，所述液位传感器用于检测所述乳化液存储装置的液位，并通过A/D转换器将所述液位信号传输给所述PLC控制系统。
6.根据权利要求4所述的乳化泵站集中控制系统，其特征在于，所述乳化泵站集中控制系统还包括变频器调压系统，所述变频器调压系统用于检测所述乳化液存储装置的压力并将所述压力信号传输给PLC控制系统。
7.根据权利要求1～6任一所述的乳化泵站集中控制系统，其特征在于，所述PLC控制系统连接有触摸屏。
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|---|---|---|---|---|
| CN108479624A (zh) * | 2018-05-14 | 2018-09-04 | 宜兴市旭灿自动化设备有限公司 | 一种脱模剂自动配比系统 |
| CN110124546A (zh) * | 2019-05-16 | 2019-08-16 | 北京华海基业机械设备有限公司 | 乳化液浓度在线监测配比系统 |
| CN112859586A (zh) * | 2021-01-12 | 2021-05-28 | 东北大学 | 一种基于模糊pid控制的隔膜泵系统安全运行保障方法 |
| WO2023184049A1 (zh) * | 2022-03-30 | 2023-10-05 | 山东科技大学 | 一种乳化液泵智能控制系统 |
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