CN209369780U - 一种变频抽油机的闭环控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变频抽油机的闭环控制系统，包括存储有定量液位高度的PLC比较器，PLC比较器连接有控制器，控制器连接抽油机，抽油机连接有油箱，油箱还通过检测装置连接PLC比较器，检测装置用于检测油箱内液位高度，检测装置将检测信息输入至PLC比较器，然后PLC比较器输出信号至控制器，控制器控制抽油机运行，通过测量产液量在单位时间内的上升高度来判断油井产液量的大小，根据产液量的大小和变化量实时调整变频器的运行频率和运行时间，进而使抽油机以最佳冲次运转抽油，合理调整油井的停抽时间，以实现间歇或自动抽取达到最大限度节能的目的。

Description

一种变频抽油机的闭环控制系统

技术领域

本实用新型属于机床换刀技术领域，特别涉及一种立式加工中心的滑鞍结构和工作台。

背景技术

在我国的石油开采机械设备中，抽油机是比较常用的设备，但传统的抽油机存在下列不可避免的问题：

抽油机设备本身的问题：

油田抽油机的负载是独具特点的时变负载，工作时需要利用抽油机实际负载的3-7倍动力来启动设备，而实际运行负载相对较小，因而选择电机的功率就比实际运行的功率就大，即所谓的“大马拉小车”现象，这样一来就造成了抽油机的工作效率相对较低，能耗相对较大，成了油田的耗电大户。

抽油机导致的能源浪费：

我国大多数油田属于低产量、低含油量的轻载油井，一旦过了开采高峰期，产油量就会越来越小，在这种情况下，抽油机仍按初期设计的最大功率长期保持高速连续运转，这就导致了抽油机很多时候在做无用功，导致能源的浪费，大大增加了油田的开采成本。

抽油机电气控制系统的不完善：

目前我国的抽油机电气控制系统基本上都是开环控制系统，即抽油机产液量多少不影响抽油机冲次的变化，有油没油都按额定冲次抽取，相当于盲抽，浪费了大量的电能。

因此这就需要利用现代先进科学技术手段，创造一种智能闭环自动调整变频抽油机运行速度的控制系统，实现抽油机能源资源的节约功能，同时能够为实现成本的有效控制及高效率的工作打下坚实的基础，基于目前的现状就急需一种以最优化的方案能解决以上问题的新技术。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种变频抽油机的闭环控制系统，能够实时在线观察抽油机的产油量大小，通过判断产油量大小配合抽油机控制系统及时抽油。

本实用新型所采用的技术方案是，一种变频抽油机的闭环控制系统，包括依次连接的存储有定量液位高度的PLC比较器、控制器、抽油机和油箱，所述油箱还通过检测装置连接PLC比较器，所述检测装置用于检测油箱内液位高度，检测装置作为输入端连接PLC比较器，然后PLC比较器作为输出端连接控制器；

本实用新型的特点还在于：

其中所述抽油机还连接有电动机；

其中所述检测装置为雷达液位计；

其中所述PLC比较器还连接有HMI；

其中所述控制器包括PLC控制器，PLC控制器连接有变频器，所述变频器连接抽油机。

本实用新型的有益效果是

利用本实用新型的一种变频抽油机的闭环控制系统能够大大降低生产成本，克服现有技术的不完善，实用性强，使用效果好，稳定可靠，结构简单安装方便，不改变原输油管道，可扩展成远程监控，实时在线观察抽油机的产油量大小，配合抽油机控制系统能够及时抽油，并显著提高节能效果，有广阔的市场发展前景。

附图说明

图1是本实用新型的一种变频抽油机的闭环控制系统的流程示意图；

图2是本实用新型的一种变频抽油机的闭环控制系统的实物安装示意图图。

图中，1.PLC比较器，2.控制器，3.抽油机，4.油箱，5.检测装置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型提供一种变频抽油机的闭环控制系统，如图1与图2所示包括存储有定量液位高度的PLC比较器1，PLC比较器1连接有控制器2，控制器2包括PLC控制器和变频器，PLC连接变频器，变频器连接抽油机3，控制器2连接抽油机3，抽油机3还连接有电动机，抽油机3连接有油箱4，油箱4还通过检测装置5连接PLC比较器1，检测装置5用于检测油箱4内液位高度，检测装置5为雷达液位计，检测装置5将检测信息输入至PLC比较器1，PLC比较器1将检测信息与定量液位高度进行比较，然后PLC比较器1输出信号至控制器2，控制器2控制抽油机3运行，PLC比较器1还连接有HMI。

从工作原理解释本实用新型的优点：

本实用新型的一种变频抽油机的闭环控制系统工作时，根据油井产液量状况首先设定单位时间内的液位高度，也就是给定量，将给定量液位高度输入至PLC比较器1中，给定量具体对应的是抽油机3在单位时间内的冲次，冲次对应抽油机3的运行速度，一般情况下优质井高速运行，健康井中速运行，低产井低速运行；然后把给定量存储在PLC比较器1中作为被减数，减数为检测装置5反馈回来的油箱4油位，经过PLC比较器1求差后，把这个差值传送给控制器2，控制器2由PLC控制器和变频器组成，PLC控制器控制变频器的运行频率和运行时间；控制器2控制着执行器，执行器由抽油机3和电动机组成，负责执行完成控制器2发出的指令；控制量就是进入油箱4的进油量多少；被控对象就是油箱4；被控量就是油箱4油位的上升量；检测装置5就是雷达液位计，它测量出来的值就是反馈值，这一值作为PLC比较器1中的减速值。当给定量减去反馈量差值大于零时，说明油井出油量小，属于低产井，控制器2降低变频器的输出频率使抽油机低速运行；当给定量减去反馈量差值等于零时，说明油井出油量与设定值相等，属于健康井，控制器2让变频器的输出频率不变使抽油机按中速运行；当给定量减去反馈量差值小于零时，说明油井出油量大，属于优质井，控制器2提高变频器的输出频率使抽油机高速运行，这样的控制方式属于正反馈，因此这是一个带正反馈的变频抽油机的闭环控制系统。

本实用新型的一种变频抽油机的闭环控制系统在储油箱上通过测量产液量在单位时间内的上升高度来判断油井产液量的大小，根据产液量的大小和变化量实时调整变频器的运行频率和运行时间，进而使抽油机以最佳冲次运转抽油，合理调整油井的停抽时间，以实现间歇或自动抽取达到最大限度节能的目的。

Claims (5)

1.一种变频抽油机的闭环控制系统，其特征在于，包括依次连接的存储有定量液位高度的PLC比较器(1)、控制器(2)、抽油机(3)和油箱(4)，所述油箱(4)还通过检测装置(5)连接PLC比较器(1)，所述检测装置(5)用于检测油箱(4)内液位高度，检测装置(5)作为输入端连接PLC比较器(1)，然后PLC比较器(1)作为输出端连接控制器(2)。

2.根据权利要求1所述的一种变频抽油机的闭环控制系统，其特征在于，所述抽油机(3)还连接有电动机。

3.根据权利要求1所述的一种变频抽油机的闭环控制系统，其特征在于，所述检测装置(5)为雷达液位计。

4.根据权利要求1所述的一种变频抽油机的闭环控制系统，其特征在于，所述PLC比较器(1)还连接有HMI。

5.根据权利要求1所述的一种变频抽油机的闭环控制系统，其特征在于，所述控制器(2)包括PLC控制器，PLC控制器连接有变频器，所述变频器连接抽油机(3)。