油田用改性纤维球过滤器的自动清洗控制系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及控制系统领域，特别涉及一种油田用改性纤维球过滤器的自动清洗控制系统及方法。
【背景技术】
[0002]目前国内油田用过滤器主要有石英砂过滤器、核桃壳过滤器、纤维球过滤器及少量纤维束过滤器。其中石英砂过滤器是一种采用石英砂作为填料的过滤器，其虽然具有过滤阻力小，比表面积大，耐酸碱性强，抗污染性好等优点，但是其对污水处理精度不高，难以达到低渗透油田注水水质指标要求;核桃壳过滤器是以核桃壳为过滤介质，由于这种作为过滤介质的核桃壳进过特殊处理，所以具有表面面积大，吸附能力强，去除率高的优点，但是其也存在对污水处理精度不高和难以达到低渗透油田注水水质指标要求的问题;纤维球过滤器是一种采用纤维球滤料的过滤器，这种纤维球的纤维是由经过新的化学配方合成的特种纤维丝做成，其主要特点是经过本质的改性处理将纤维滤料由亲油型改变为亲水型，滤料直径可达几十微米甚至几微米，具有比表面积大，过滤阻力小等优点，同时还解决了粒状滤料的过滤精度受滤料粒径限制等问题。是石英砂和核桃壳等颗粒状滤料过滤设备的更新换代产品。
[0003]但是现有的纤维球过滤器存在着几个缺陷，首先，在过滤器过滤过程中，由于过滤填料下方设置的滤板是带有孔槽结构的，难免会有一部分未过滤或者未完全过滤干净的污水直接通过滤板直接流出器外，导致得到的油田注水质量不高，使得注水越来越不能满足所需。现如今所用的纤维球过滤填料中，过滤器过滤效果虽然很好，现有的过滤器都不带有自动清洗功能，都需要人工清洗，自动化程度低。
【发明内容】
[0004]本发明的发明目的在于:针对上述存在的问题，提供一种油田用改性纤维球过滤器的自动清洗控制系统及方法，一能实现自动清洗功能，无需人工操作，安全可靠，实施方便，清洗效果显著，二能检测过滤填料使用情况，当过滤填料不能在发挥其作用时，能及时发出预警，避免了一些不必要的损失和麻烦。
[0005]本发明采用的技术方案如下:一种油田用改性纤维球过滤器的自动清洗控制系统，它包括浓度检测模块、压力感应模块、压力检测模块、报警模块、升降装置驱动模块、搅拌器驱动模块、流量检测模块、PLC和微调模块，所述浓度检测模块用于检测壳体内清洗水的浓度C，并转换为浓度数字信号传递至PLC;所述压力感应模块用于检测挡板的位置S，并转换为压力感应数字信号传递至PLC;所述压力检测模块用于检测过滤挡板的压力P，并转换为压力数字信号传递至PLC;流量检测模块用于检测壳体内滤液出口处的流量Q;
PLC接收各数字信号，PLC启动时，向微调模块传递初始执行信号000和向升降装置驱动模块传递初始信号100，当接收浓度信号&时，若&>设定值Co，则向微调模块传递浓度执行信号001和向搅拌器驱动模块传递驱动执行信号011，之后浓度检测模块每5min向PLC发出浓度信号ChChC3,……Cn，PLC存储信号ChC^C3,……CN，并每五组信号算出一平均值C1，
C2，C3，......Cn，当Cn-1=Cn且Cn-2，Cn-1，Cn >设定值CO时，则向微调模块传递浓度执行信号002，
同时向升降装置驱动模块传递驱动执行信号012和向搅拌器驱动模块传递驱动执行信号022;当(^-2，cn，cn<设定值co时，则向报警模块传递报警执行信号003;当S〉设定值Sdf，则向升降装置驱动模块传递压力感应执行信号004;当设定值Pi<P时，则向升降装置驱动模块传递压力检测执行信号005;流量检测模块每5min向PLC发出流量信号QhQ^Q3,……Qn，PLC存储信号&，Q2，Q3，……Qn，并作出计算，当Qn<QN-dt，则向微调模块传递流量检测执行信号006和向升降装置驱动模块传递复位信号007;
所述微调模块，包括设于清洗水进口和滤液出口处的开闭电子阀门，用于接收初始信号000，并控制清洗水进口的电子阀门开启、滤液进口和滤液出口的电子阀门关闭；用于接收浓度执行信号001，并控制清洗水进口的电子阀门关闭；用于接收浓度执行信号002，并控制滤液出口的电子阀门开启；用于接收流量检测执行信号006，并控制滤液出口的电子阀门关闭和控制滤液进口的电子阀门开启；
所述报警模块设于壳体上的报警器，用于接收报警执行信号004，并控制报警器报警；所述升降装置驱动模块包括升降装置控制器，用于接收初始信号100，并控制升降装置上行；用于接收压力感应执行信号004，并控制升降装置停止运动；用于接收驱动执行信号012，并控制升降装置下行；用于接收压力检测执行信号005，并控制升降装置停止运动；用于接收复位信号007，并控制升降装置上行;所述搅拌器驱动模块包括设于搅拌器内的继电器，用于接收驱动执行信号011，并控制搅拌器运动；用于接收驱动执行信号022，并控制搅拌器停止运动。
[0006]进一步，所述微调模块包括设于滤液进口、滤液出口和清洗水进口处的电子阀门，所述升降装置驱动模块包括升降装置控制器，所述升降装置控制器内设有多个继电器，所述多个继电器共同配合控制升降装置内的油栗增压或者电磁阀开闭;所述搅拌器驱动模块设于搅拌器内的继电器，控制旋转轴转动或停止运动;所述浓度检测模块设于壳体上，位置位于过滤填料的上方与挡板之间处，用于检测过滤填料内清洗水的浓度;所述压力感应模块为压力感应器，设于壳体上，位置位于挡板上方，用于检测挡板的位置;所述压力检测模块为压力传感器，设于过滤挡板上，用于检测过滤挡板的压力；所述报警模块设置有报警器，所述报警模块接收报警信号，启动报警器;所述流量检测模块为一流量检测计，设于滤液出口处。
[0007]进一步，所述升降装置为一液压升降装置，它包括输出端、油栗和电磁阀，所述输出端与所述主轴固定连接，所述电磁阀控制油栗的供油量。
[0008]进一步，所述滤液进口和所述滤液出口分别设有一电子阀门；所述滤液进口处分别设有一清洗水进口，所述清洗水进口内也设有一电子阀门，外部连接一清洗水栗。
[0009]进一步，本发明还包括一种油田用改性纤维球过滤器的自动清洗控制系统的控制方法，包括以下步骤:
步骤1、依次开启自动清洗控制系统的电源开关；
步骤2、PLC向微调模块传递初始信号000和向升降装置驱动模块传递初始信号100，微调模块接收初始信号000，清洗水进口的电子阀门开启、滤液进口和滤液出口的电子阀门关闭;升降装置驱动模块接收初始信号100，升降装置上行;压力感应模块检测挡板的位置，并转化为压力感应数字信号传至PLC;
步骤3、浓度检测信号检测壳体内清洗水的浓度，并每5min向PLC发出浓度信号并转化为浓度数字信号传递至PLC;
步骤4、PLC接收压力感应数字信号S，iS>设定值Sdt，向升降装置驱动模块传递压力感应执行信号004，升降装置驱动模块控制升降装置停止运动;PLC接收浓度数字信号，若C1>设定值Co时，向微调模块传递浓度执行信号001和向搅拌器驱动模块传递驱动执行信号011，微调模块控制清洗水进口的电子阀门关闭，搅拌器驱动模块控制搅拌器运动；
步骤5、PLC继续接收浓度数字信号，对浓度数字信号每五组算出一平均值并进行处理，若，cn-1，cn>设定值co时，PLC向微调模块传递浓度执行信号002，同时向升降装置驱动模块传递驱动执行信号012和向搅拌器驱动模块传递驱动执行信号022，微调模块控制滤液出口的电子阀门开启，升降装置驱动模块控制升降装置下行，搅拌器驱动模块控制搅拌器停止运动;若Cn-2，Cn-1，cn<设定值CO时，则向报警模块传递报警执行信号003，报警模块控制报警器发出报警；
步骤6、流量检测模块检测滤液出口的流量，并每5min向PLC发出流量信号并转化为流量数字信号传递至PLC;
步骤7、PLC接收流量数字信号，对流量数字信号进行存储并作出判断，若QN<QN-d#，则向微调模块传递流量检测执行信号006和向升降装置驱动模块传递复位信号007，微调模块控制滤液出口的电子阀门关闭和控制滤液进口的电子阀门开启，升降装置驱动模块控制升降装置上行;PLC接收压力感应数字信号，当S>设定值Sdt，向升降装置驱动模块传递压力感应执行信号004，升降装置驱动模块控制升降装置停止运动。
[0010]综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是:一能实现自动清洗功能，无需人工操作，实施方便，清洗效果显著，二能检测过滤填料使用情况，当过滤填料不能在发