专利名称：Plc智能自动混砂系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种PLC自动控制系统，具体是一种PLC智能自动混砂系统。
二背景技术：
水力割缝工艺技术是用水做介质，携带一定配比的石英砂(即携砂液)通过高压 泵车，将携砂液送至井底管柱连接的高压耐磨喷嘴，将套管、水泥环、油层砂岩穿透，从而增 加渗流面积，是油田增产增注非常有力的一项施工技术。自水力割缝工艺在油田逐步推广 以来，现场的混砂系统一直延续比较陈旧的施工工艺，携砂液的砂比、进出口水的排量完全 是靠感觉，比较模糊。现有的水力割缝工艺所使用的混砂车，虽加装了各种流量计及仪表， 但未能真正实现智能供液以及自动混砂。PLC即可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)，是一种取代传统继 电器控制装置专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。PLC具有通用 性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等优点。目前PLC在国内外 已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱 乐等各个行业，但还未见PLC智能自动混砂系统的报道。
三、发明内容本实用新型的发明目的是针对上述问题提供一种PLC智能自动混砂系统，可解决 携砂液的人工配置问题，完全实现自动化。本实用新型通过以下技术方案来实现PLC智能自动混砂系统是由中央处理器、 A/D转换器、D/A转换器、液晶显示屏组成的中央处理单元，以及与其相连的进口流量检测 仪、出口流量检测仪、液位测量器、砂比测量器、压力测量器、搅拌机、石英砂进料口、进水 口、进口泵、出口泵构成；其中，与混砂池相连的液位测量器与PLC的输入端连接；进口流量 检测仪和进口泵连接后与PLC的输入端连接；出口流量检测仪、砂比测量器和出口泵连接 后与PLC的输入端连接；压力测量器和压裂车连接后与PLC的输入端连接；进水口、石英砂 进料口均通过电动调节阀和PLC的输出端连接后开口于混砂池；进口泵、搅拌机、出口泵均 通过电磁继电器和PLC的输出端连接。采用上述技术方案的积极效果本装置将PLC与混砂系统的各种仪器相连，通过 PLC控制石英砂进料口、进水口、进口泵、出口泵、搅拌机的工作，同时进口流量检测仪、出口 流量检测仪、液位测量器、砂比测量器、压力测量器将采集到的数据及时反馈给PLC，解决了 水力割缝施工现场的人工模糊配液问题，真正实现了自动加砂、自动补液、实时监测技术参 数，根据实时监测到的技术参数自动配制水力割缝施工所需的携砂液，提高了水力割缝施 工速度和技术等级，减少现场配液所需的人力物力，降低生产成本。
四
图1是本实用新型中PLC自动控制系统工作框图；[0008]图2是本实用新型的自动控制系统结构示意图。图中1进水口，2进口泵，3石英砂进料口，4出口泵，5搅拌机，6压裂车，7进口流 量检测仪，8出口流量检测仪，9液位测量器，10砂比测量器，11压力测量器，12混砂池，13 中央处理器，14A/D转换器，15D/A转换器，16液晶显示屏，17a、17b电动调节阀，18a、18b、 18c电磁继电器。五具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明图1是本实用新型中PLC自动控制系统工作框图，图2是本实用新型的自动控制 系统结构示意图，结合图1、图2所示，PLC智能自动混砂系统是由中央处理器13、A/D转换 器14、D/A转换器15、液晶显示屏16组成的中央处理单元，以及与其相连的进口流量检测 仪7、出口流量检测仪8、液位测量器9、砂比测量器10、压力测量器11、搅拌机5、石英砂进 料口 3、进水口 1、进口泵2、出口泵4构成；其中，与混砂池12相连的液位测量器9与PLC的 输入端连接；进口流量检测仪7和进口泵2连接后与PLC的输入端连接；出口流量检测仪 8、砂比测量器10和出口泵4连接后与PLC的输入端连接；压力测量器11和压裂车6连接 后与PLC的输入端连接；进水口 1、石英砂进料口 3均通过电动调节阀17a、电动调节阀17b 和PLC的输出端连接后开口于混砂池12 ；进口泵2、搅拌机5、出口泵4均通过电磁继电器 18a、电磁继电器18b、电磁继电器18c和PLC的输出端连接。其中，中央处理器采用CPU224 中央处理器，数字量模块采用SM321数字量输入模块和SM322数字量输出模块，模拟量模块 采用EM231模拟量输入模块和EM232模拟量输出模块，进口流量检测仪7和出口流量监测 仪8均使用电磁流量计，液位测量器9为超声波液位检测仪，砂比测量器10使用同位素砂 比计，压力测量器11使用压力变送器。以上的CPU224中央处理器、SM321数字量输入模块、 SM322数字量输出模块、EM231模拟量输入模块、EM232模拟量输出模块、电磁流量计、超声 波液位检测仪、同位素砂比计和压力变送器在市面上均有销售。控制过程是中央处理器13发出指令经过D/A转换器15转换成模拟量后，通过电 动调节阀17a、电动调节阀17b控制进水口 1、石英砂进料口 3的工作，同时，中央处理器13 通过电磁继电器18a、电磁继电器18b、电磁继电器18c控制进口泵2、搅拌机5、出口泵4的 开关状态；进口流量检测仪7、出口流量监测仪8、液位测量器9、砂比测量器10、压力测量器 11将采集到的数据经过A/D转换器14转换成数字量后进入中央处理器13，经过中央处理 器13运算后得出的数据显示在液晶显示屏16上。使用时先将石英砂进料口 3的料斗加满石英砂，接通电源，启动电脑，运行软件， 输入携砂液的期望性能指标，然后点击自动配置按钮，进水口 1和石英砂进料口 3同时给 料，开启搅拌机5进行搅拌，同时观察进口流量检测仪7、出口流量检测仪8、液位测量器9、 砂比测量器10、压力测量器11反馈的技术参数，合格后打开出口泵4，进料口连续给料，自 动混砂成功。
权利要求一种PLC智能自动混砂系统，其特征在于是由中央处理器(13)、A/D转换器(14)、D/A转换器(15)、液晶显示屏(16)组成的中央处理单元，以及与其相连的进口流量检测仪(7)、出口流量检测仪(8)、液位测量器(9)、砂比测量器(10)、压力测量器(11)、搅拌机(5)、石英砂进料口(3)、进水口(1)、进口泵(2)、出口泵(4)构成；其中，与混砂池(12)相连的液位测量器(9)与PLC的输入端连接；进口流量检测仪(7)和进口泵(2)连接后与PLC的输入端连接；出口流量检测仪(8)、砂比测量器(10)和出口泵(4)连接后与PLC的输入端连接；压力测量器(11)和压裂车(6)连接后与PLC的输入端连接；进水口(1)、石英砂进料口(3)均通过电动调节阀(17a、17b)和PLC的输出端连接后开口于混浆池(12)；进口泵(2)、搅拌机(5)、出口泵(4)均通过电磁继电器(18a、18b、18c)和PLC的输出端连接。
2.根据权利要求1所述的钻井液PLC自动控制系统，其特征在于所述的中央处理器 采用CPU224中央处理器；所述的数字量模块采用SM321数字量输入模块和SM322数字量输 出模块；所述的模拟量模块采用EM231模拟量输入模块和EM232模拟量输出模块。
3.根据权利要求1所述的钻井液PLC自动控制系统，其特征在于进口流量检测仪(7) 为电磁流量计。
4.根据权利要求1所述的钻井液PLC自动控制系统，其特征在于出口流量检测仪(8) 为电磁流量计。
5.根据权利要求1所述的钻井液PLC自动控制系统，其特征在于液位测量器(9)为 超声波液位检测仪。
6.根据权利要求1所述的钻井液PLC自动控制系统，其特征在于砂比测量器(10)为 同位素砂比计。
7.根据权利要求1所述的钻井液PLC自动控制系统，其特征在于压力测量器(11)为 压力变送器。
专利摘要本实用新型涉及的是一种PLC智能自动混砂系统，是由中央处理器、A/D转换器、D/A转换器、液晶显示屏组成的中央处理单元，以及与其相连的进口流量检测仪、出口流量检测仪、液位测量器、砂比测量器、压力测量器、搅拌机、石英砂进料口、进水口、进口泵、出口泵构成；其中，进口流量检测仪、出口流量检测仪、液位测量器、砂比测量器、压力测量器和PLC的输入端连接，进水口、石英砂进料口、进口泵、出口泵、搅拌机和PLC的输出端连接。将PLC与混砂系统的各种仪器相连，解决了水力割缝施工现场的人工模糊配液问题，真正实现了自动加砂、自动补液、实时监测技术参数，减少现场配液所需的人力物力，降低生产成本。
文档编号G05B19/05GK201720944SQ201020216839
公开日2011年1月26日 申请日期2010年6月3日 优先权日2010年6月3日
发明者张亚胜 申请人:大庆油田井泰石油工程技术股份有限公司