专利名称：分散浓度pid闭环调节装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于油田注聚合物驱油生产中的控制装置，具体的说，是涉及一种具有对聚合物分散浓度进行控制功能的闭环调节装置。
背景技术：
现有注聚合物驱油技术中，在需要启动另一种聚合物分散浓度或者进行分散浓度调高时，采用的方法都是通过减少分散清水的进水量和调整下料器的下料频率来实现。由此使得，为确保溶解罐内液面稳定，不得不通过频繁的启、停泵来实现。经过较长时间的应用后发现，这种调整方式下，存在两方面的技术缺陷首先，频繁的起、停泵会对泵造成很大的损伤，大大降低了泵的使用寿命。其次，在这种控制方式下，对于聚合物浓度的控制都是瞬时的，不能实现对累积浓度的有效控制。
发明内容为了解决背景技术中所提出的现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种分散浓度PID闭环调节装置，该种分散浓度PID闭环调节装置能够使得溶解罐的液位在一个配制周期内的液位始终稳定在最佳液位上，使排液泵和搅拌机处于连续工作状态，避免了频繁的起停对电动机的损害，保证了聚合物母液配制的均勻和充分溶解。本实用新型的技术方案是该种分散浓度PID闭环调节装置，包括清水排液泵电动机和搅拌机电动机，其独特之处在于所述闭环调节装置还包括一个具有多路模拟信号输入端和模拟信号输出端的可编程序控制器，以及一个溶解罐液位传感器，以及一个干粉重量传感器，以及2台分别用来控制所述清水排液泵电动机和搅拌机电动机的1、2号变频器。其中，所述溶解罐液位传感器和干粉重量传感器分别向所述可编程序控制器的对应模拟信号输入端输入溶解罐液位信号和干粉料斗中的干粉重量信号；所述可编程序控制器内置程序用以对采集到的溶解罐液位信号和干粉料斗中的干粉重量信号实现PID调节；所述可编程序控制器的两个模拟信号输出端分别向所述1、2号变频器输出经过PID调节后的模拟量控制信号；所述1、2号变频器分别驱动所述清水排液泵电动机和搅拌机电动机。具体实现时，所述可编程序控制器可以采用西门子S7系列可编程序控制器。本实用新型具有如下有益效果首先，该种分散浓度PID闭环调节装置是专门针对油田上的聚合物注入站所设计，在使用时，将干粉重量传感器通过高精度在线称重仪固定在干粉罐上以实现对干粉重量的采集，干粉重量信号经过一段时间内向可编程序控制器输出后，可编程序控制器在内置程序的作用下就可以计算出干粉总量的变化，从而实现了对聚合物浓度问题的测量。溶解罐液位传感器是固定在溶解罐内的，它将溶解罐内的液位高度信号实时传递给可编程序控制器。上述两信号输入到可编程序控制器后，在内置的PID 算法程序的控制下，输出控制对应变频器的PID调节信号，这样就组成了一种闭环控制器， 使得分散装置溶解罐的液位在一个配制周期内，液位始终稳定在最佳液位，而排液泵和搅拌机不再是问歇运行，而是连续工作，保证了聚合物母液配制的均勻和充分初溶。在使用时，只要注意在不产生液位波动的情况下，尽可能增加比例系数，就可以快速使液位达到平衡，又可以避免出现液位大范围波动。经试验证明，应用本种装置后，进水、排液以及搅拌都能够平稳运行，开机调稳时间不到5S，并且由于变频器调整在最优状态，电机功率大大提高，电机温度接近环境温度，使得输出聚合物母液初溶均勻，无鱼眼、颗粒和拉丝等现象，提高了整个注聚合物系统工作的稳定性。
图1是本实用新型的组成示意图。图2是本实用新型的电气原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明由图1所示，该种分散浓度PID闭环调节装置，包括用于溶解罐上的清水排液泵电动机和搅拌机电动机，其独特之处在于所述闭环调节装置还包括一个具有多路模拟信号输入端和模拟信号输出端的可编程序控制器，以及一个溶解罐液位传感器，以及一个干粉重量传感器，以及2台分别用来控制所述清水排液泵电动机和搅拌机电动机的1、2号变频器；其中，所述溶解罐液位传感器和干粉重量传感器分别向所述可编程序控制器的对应模拟信号输入端输入溶解罐液位信号和干粉料斗中的干粉重量信号；所述可编程序控制器内置程序用以对采集到的溶解罐液位信号和干粉料斗中的干粉重量信号实现PID调节；所述可编程序控制器的两个模拟信号输出端分别向所述1、2号变频器输出经过PID调节后的模拟量控制信号；所述1、2号变频器分别驱动所述清水排液泵电动机和搅拌机电动机。具体实施时，所述可编程序控制器采用西门子S7系列可编程序控制器，所述干粉重量传感器可以采用固定在干粉罐上的高精度在线称重仪来实现。在所述可编程序控制器内置模拟PID调节器的程序，通过对采集来的信号进行综合对比后，输出控制对应变频器的PID调节信号，这样就组成了一种闭环控制器，使得分散装置溶解罐的液位在一个配制周期内，液位始终稳定在最佳液位，而排液泵和搅拌机不再是问歇运行，而是连续工作，保证了聚合物母液配制的均勻和充分初溶。图2所示为本实用新型的电气原理图，图中Ul为可编程序控制器，U5、U6分别为溶解罐液位信号和干粉料斗中的干粉重量信号传感器。在本方案中，所述可编程序控制器内置模拟PID 调节器程序中的参数整定是中的关键。一般来说，它应该根据被控过程的特性来确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。PID控制器参数整定的方法分为理论计算确定法和工程整定方法，后者主要依赖工程经验，直接在控制系统的试验中进行，且方法简单、易于掌握，在工程实际中被广泛采用。但无论采用哪一种方法所得到的控制器参数，都需要在实际运行中进行最后调整与完善。
权利要求1.一种分散浓度PID闭环调节装置，包括清水排液泵电动机和搅拌机电动机，其特征在于所述闭环调节装置还包括一个具有多路模拟信号输入端和模拟信号输出端的可编程序控制器，以及一个溶解罐液位传感器，以及一个干粉重量传感器，以及2台分别用来控制所述清水排液泵电动机和搅拌机电动机的1、2号变频器；其中，所述溶解罐液位传感器和干粉重量传感器分别向所述可编程序控制器的对应模拟信号输入端输入溶解罐液位信号和干粉料斗中的干粉重量信号；所述可编程序控制器内置程序用以对采集到的溶解罐液位信号和干粉料斗中的干粉重量信号实现PID调节；所述可编程序控制器的两个模拟信号输出端分别向所述1、2号变频器输出经过PID调节后的模拟量控制信号；所述1、2号变频器分别驱动所述清水排液泵电动机和搅拌机电动机。
2.根据权利要求1中所述的分散浓度PID闭环调节装置，其特征在于所述可编程序控制器采用西门子S7系列可编程序控制器。
专利摘要一种分散浓度PID闭环调节装置。主要解决现有技术中调整聚合物分散浓度需要频繁起停电机导致设备运行寿命缩短以及调整效果不好的问题。其特征在于所述装置还包括一台可编程序控制器、溶解罐液位传感器、干粉重量传感器，以及2台变频器；其中，溶解罐液位传感器和干粉重量传感器分别向所述可编程序控制器输入液位信号和重量信号；可编程序控制器内置程序用以实现PID调节；可编程序控制器的两个模拟信号输出端分别向1、2号变频器输出经过PID调节后的模拟量控制信号；1、2号变频器分别驱动清水排液泵电动机和搅拌机电动机。该种装置能够使排液泵和搅拌机处于连续工作状态，避免对电动机造成损害，保证了聚合物母液配制均匀和充分溶解。
文档编号G05D11/13GK202102322SQ201120185320
公开日2012年1月4日 申请日期2011年6月3日 优先权日2011年6月3日
发明者唐立伟, 徐亮, 杨扬, 杨柳, 王军, 王忠萍, 邓攀, 陈丽燕 申请人:大庆科美达采油成套设备有限公司