一种水面浮油收集控制系统的制作方法

本发明涉及油水分离及浮油收集系统领域，特别是一种水面浮油收集控制系统。

背景技术：

海面浮油的危害越发的严重，特别是其毒性对环境的危害。由于人们的忽视，他们还在不断的到处采油，并且不断的增加其炼油量，不停的运输和装卸，从而导致了对海、河等水面的污染。因此水面浮油收集显得尤为重要。

早在很久以前，就有处理油的仪器，它是一种商用的撇油器，用起来非常方便，而且也非常有效，特别是在处理高粘度的重油方面，发挥了很大的作用。但是有的石油粘度非常小，所以就很难用古老的收油方法来处理。因为这种石油在扩散的时候，有很多特点，例如面积特别大，油层特别薄等等。对于那些运用分散剂以及燃烧等化学的方法来处理泄油事件，是对生态环境最有影响的，并且危害特别大，还浪费了很多资源和能源。

工业控制问题的复杂性可以达到大的规模。在石油和天然气工业中，特定的控制系统可用于执行需要高度可靠性的这种自动化任务，因为故障可导致严重且昂贵的设备损坏，环境损害甚至人类生命的损失。目前，科学技术在不断的飞速发展，生产过程的要求也在不断的变化，电气控制技术也经历了几个环节，手动控制变成自动控制，也方便了人们的操作运行，之前的控制设备是比较简单的，但是随着不断的改变，已经转变到复杂的控制系统了，这样的系统更能运用于各种情况。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种连续性强、应急能力好、利用率高、破坏性低、具有新的和相对完整的水面浮油收集控制系统。

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种水面浮油收集控制系统，包括船舱，所述船舱划分为油舱和缓冲舱，所述缓冲舱连接有收油器，所述缓冲舱上设有螺杆泵，所述螺杆泵连接有脱水器，所述脱水器的出油口与油舱相连接，所述脱水器的出水口与除油器的进口相连接，所述除油器的出油口与缓冲舱相连接。

所述收油器上设置有电机，所述电机用于实现收油器的伸缩控制，所述电机与plc控制器相连接。

所述螺杆泵与油舱相连接，所述螺杆泵与缓冲舱之间、螺杆泵与脱水器之间、螺杆泵与油舱之间设有电动球阀，所述脱水器与除油器之间设有电动球阀，所述脱水器的出油口处设有控制球阀，所述除油器的出水口处设有控制球阀，所述电动球阀和控制球阀连接在plc控制器上。

所述plc控制器连接在触摸屏上。

所述除油器设有两个。

所述除油器的出油口的流量值f1，所述除油器出水口的流量值f2，即流量比值k＝f1/f2，当其中一个除油器的流量比值k小于等于1：15时，则继续使用该除油器，否则切换到另一个除油器，并报警。

相比于现有技术，本发明的优点在于：1、本发明所设计的结构简单，能够有效的对浮油收集系统进行控制，提高系统的稳定性。

2、本发明采用plc作为控制器，具有很高的可靠性，可以进行硬件的自我检测，并及时的发出警报信息。同时，具有组态等人机交互界面，具有很强的可操作性。

3、本发明采用的比值控制方法更方便，操作简单，能够更好的实现其控制效果，提高系统的响应性能指标。

4、本发明通过设计触摸屏人机界面，实现人机交互。利用组态软件设计组态画面，让所有的数值都显示在触摸屏上，能够更清晰的实现设计的效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的控制电路图。

图3为本发明组态画面设置图。

图4为本发明控制流程图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体的实施例，对本发明作详细描述。

如图1所示，一种水面浮油收集控制系统，包括船舱，所述船舱划分为油舱和缓冲舱，所述缓冲舱连接有收油器，所述缓冲舱上设有螺杆泵，所述螺杆泵连接有脱水器，所述脱水器的出油口与油舱相连接，所述脱水器的出水口与除油器的进口相连接，所述除油器的出油口与缓冲舱相连接。

当水面有浮油的时候，收油器将油水混合物吸入船体的缓冲舱，在缓冲舱内油水分层，上面是油，下面是水，螺杆泵将上面的油抽进脱水器进行油水分离，分离出来的油流进油舱储存，而分离出来的水流入除油器中进行油水分离，分离出来的油回到缓冲舱，分离出来的水直接排放到水中。这样就实现了浮油的收集，对于海上的船舶非常方便，也减少了环境的污染，减少了能量的损失。本发明能够对水面浮油及时的进行收集和处理，真正实现水面浮油收集处理一体化。

所述收油器上设置有电机，所述电机用于实现收油器的伸缩控制，所述电机与plc控制器相连接。电机m101和m102用于实现收油器的伸缩控制。

所述螺杆泵与油舱相连接，所述螺杆泵与缓冲舱之间、螺杆泵与脱水器之间、螺杆泵与油舱之间设有电动球阀，所述脱水器与除油器之间设有电动球阀，所述脱水器的出油口处设有控制球阀，所述除油器的出水口处设有控制球阀，所述电动球阀和控制球阀连接在plc控制器上。如图4所示，plc控制器通过控制电动球阀和控制球阀实现控制功能。

利用前馈与反馈相结合的控制方案设置合理的压力值，使系统平稳运行，从而实现系统是否需要卸油。缓冲舱和油舱用于观察液位来提示卸油的工作，以保证系统的平稳运行。

所述plc控制器连接在触摸屏上。如图3所示，作为plc控制器的人机界面，利用plc对设计中的模拟量进行转化，并利用组态软件设计组态画面，让所有的数值都显示在触摸屏上，能够更清晰的实现设计的效果。

比值控制系统是很常用的控制方法，实现的条件必须要有两个(包含两个)以上的参数，并且它们之间是成正比的，这样就构成了比值控制系统。流量比值较多，此方案用的就是流量控制。比值控制的原理一般都是指两个流量的比值，用一个量去改变另一个量(操纵量)，这叫做前馈控制系统。

主物料/主流量的含义就是可以测量或控制的，并且是在比值控制中占主导地位f1

从物料/从流量的含义是可以控制的，一般是比较供应有余的，根据主物料的情况对f2进行配比。

比值控制系统，要求f2与f1成一定的比值关系，k为流量比值，通过比较两者的比值是否达到1：15，从而能够更好的实现其控制效果，提高系统的响应性能指标。

所述除油器设有两个。所述除油器的出油口的流量值f1，所述除油器出水口的流量值f2，即流量比值k＝f1/f2，当其中一个除油器的流量比值k小于等于1：15时，则继续使用该除油器，否则切换到另一个除油器，并报警。

当油水被分离出来并进入到其分支时，为避免速度太快而造成堵塞，本发明通过调整球阀来控制流量，在一定的范围内进入到除油器当中，方便控制压力的大小，保证除油器正常工作。并通过对其比值进行比较，当没有达到1:15时，就说明堵住了，从而及时的提醒用户切换除油器工作，并报警。

如图2所示，是电机的主电路部分，电源进线为380vac，通过空气开关对其进行控制，另外一端则是连接的负载，有2个电机(m101与m102)，电机选用的是三相异步电机，通过控制电机的轮流工作来设计收油器的伸缩效果，有2个不锈钢单螺杆泵(b101与b102)，通过控制泵来抽取浮油，以便达到理想的结果，有6个电动不锈钢球阀，分别为v101、v102、v103、v104、v106、v108，主要是控制它的开与关。d1cpu电源是plc224的电源接口，通电使其正常运行，d7是开关电源，是将其转换成24v，以便其他器件的平稳操作。