专利名称：一种带人机交互界面的防爆液位控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种带人机交互界面的防爆液位控制装置。
背景技术：
钻井过程中通过泥浆的连续循环，实现平衡井筒压力、携带岩屑、冷却钻头、巩固井壁及保护油气层的作用。泥浆通过回流槽流入转移池内，转移池内的泥浆由抽吸泵将其抽走。转移池需要一套液位控制装置，它能向现场工作人员实时显示转移池内的泥浆液面高度，并实现对抽吸泵的自动控制，使转移池内的泥浆液位保持在一个合理的区间内，从而达到井场工作人员和设备的安全，实现安全生产、高效生产。现有技术中，液位控制装置是采用专用浮球液位变送器，测量转移池内泥浆液位，然后将液位信号传送给PLC (可编程逻辑控制器)，PLC根据现场变送过来的4-20mA模拟量转化为数字量，比较由上位计算机预设的液位高度门限值，满足要求时继电器动作控制抽吸泵启停。该方式的缺点是实际液位高度显示不直观，并且不便于修改预设液位高度门限值。
实用新型内容本实用新型提供的一种带人机交互界面的防爆液位控制装置，实现在PLC上设置液位高度门限值，并且实现在PLC的LCD屏上实时显示实际液面高度。为了达到上述目的，本实用新型提供一种带人机交互界面的防爆液位控制装置，该防爆液位控制装置包含液位控制箱、电路连接所述液位控制箱的超声波液位传感器和电机控制装置，所述的电机控制装置电路连接抽吸泵电机。该防爆液位控制装置还包含电路连接所述电机控制装置的浮球液位开关，和电路连接所述浮球液位开关的防爆电笛。所述的电机控制装置分为手动和自动两种控制方式。所述的电机控制装置包含第一抽吸泵控制接触器和第二抽吸泵控制接触器。所述的抽吸泵电机包含两个电机，两个电机分别电路连接所述的第一抽吸泵控制接触器和第二抽吸泵控制接触器。所述的液位控制箱包含可编程逻辑控制器和电路连接所述可编程逻辑控制器的本安信号浪涌保护器和控制继电器装置，该本安信号浪涌保护器和超声波液位传感器连接，该控制继电器装置和电机控制装置连接。所述的控制继电器装置包含第一控制继电器、第二控制继电器和第三控制继电器，所述的第一抽吸泵控制接触器串联第二控制继电器，第二抽吸泵控制接触器串联第三控制继电器，然后第二控制继电器和第三控制继电器并联后，串联第一控制继电器。所述的液位控制箱还包含电路连接所述可编程逻辑控制器的按键和IXD屏。本实用新型无需使用上位计算机预设液位高度门限值，而是直接在PLC上设置，并且在PLC的LCD屏上可以实时显示实际液面高度值，有效提高了操作的简便性和显示的直观性。
图1是本实用新型提供的防爆液位控制装置的电路结构框图；图2是本实用新型提供的防爆液位控制装置中的液位控制箱的电路结构框图；图3是本实用新型提供的防爆液位控制装置中的电机控制装置的电路原理图。
具体实施方式
以下根据图1 图3具体说明本实用新型的较佳实施例。如图2所示，本实用新型提供一种带人机交互界面的防爆液位控制装置，该防爆液位控制装置包含液位控制箱1、电路连接所述液位控制箱I的超声波液位传感器2和电机控制装置3，还包含电路连接所述电机控制装置3的浮球液位开关5，和电路连接所述浮球液位开关5的防爆电笛6，所述的电机控制装置3电路连接抽吸泵电机4 ；本实施例中,米用一个型号为SK-8C05L的超声波液位传感器2来实现对液位信号的采集与输出，超声波传感器2垂直于泥浆转移池底面直接测量到底面的位移值，具有响应速度快，精度高的特点，非接触式测量方式，稳定可靠，寿命长；所述的液位控制箱I采用不锈钢、防爆的外壳，集成度高，体积小巧，并且采用防水、防尘、防腐、防震四防设计，运行稳定，满足钻井现场的恶劣工况要求；所述的电机控制装置3分为手动和自动两种控制方式，通过控制抽吸泵电机4的启停来实现对泥浆转移池内液位的控制；所述的电机控制装置3包含两个抽吸泵控制接触器(第一抽吸泵控制接触器301和第二抽吸泵控制接触器302，所述的抽吸泵电机4也包含两个电机，两个电机分别电路连接所述的第一抽吸泵控制接触器301和第二抽吸泵控制接触器302 ；所述的浮球液位开关5型号为UQK-10，采用隔爆型全不锈钢设计，在液位超高限时，输出开关信号触发防爆电笛进行声报警；防爆电笛6的型号为JDJD-S ；如图2所示，所述的液位控制箱I包含可编程逻辑控制器7和电路连接所述可编程逻辑控制器7的本安信号浪涌保护器8和控制继电器装置9，该本安信号浪涌保护器8和超声波液位传感器2连接，该控制继电器装置9和电机控制装置3连接；该液位控制箱I还包含电路连接所述可编程逻辑控制器7的按键10和IXD屏11 ;如图3所示，所述的控制继电器装置9包含三个控制继电器(第一控制继电器901、第二控制继电器902和第三控制继电器903)，所述的第一抽吸泵控制接触器301串联第二控制继电器902，第二抽吸泵控制接触器302串联第三控制继电器903，然后第二控制继电器902和第三控制继电器903并联后，串联第一控制继电器901 ；本实施例中，所述的本安信号浪涌保护器8采用S1-XTR6-EX型号，保护超声波液位传感器2米集和传输的4-20mA模拟信号避免雷击；所述的可编程逻辑控制器7采用AB公司的MicroSOO系列，并且带有同系列的可选件IXD屏11和按键10，用于设置和显示低、中、高液位门限值；所述的控制继电器装置9采用PLC-BSC-24DC/21型号，导轨式安装，实现输入和输出侧之间安全的电气隔离，加强抗干扰能力；在可编程逻辑控制器7的IXD屏11上，通过操作按键10可以设定低、中、高液位门限值。在可编程逻辑控制器7的LCD屏11上，实时显示实际液面高度值及页面高度值是否达到低、中、高液位门限值；本实用新型所述的带人机交互界面的防爆液位控制装置，其具体工作原理如下所述:1、自动状态下；当泥浆转移池内的液面高度低于可编程逻辑控制器7设定的低液位门限值时，3个控制继电器均断开，2个抽吸泵接触器均断开，2个抽吸泵电机4均停止；当液面高度上升到高于低液位门限值时，I号控制继电器901连通，2个抽吸泵接触器均断开，2个抽吸泵电机4均停止；当液面高度上升到高于中液位门限值时，1、2号控制继电器901、902连通，I号抽吸泵接触器301吸合，I号抽吸泵电机4开启；当液面高度上升到高于高液位门限值时，1、2、3号控制继电器901、902、903均连通，1、2号抽吸泵接触器301、302均吸合，1、2号抽吸泵电机4均开启；当液面高度上升到浮球液位开关5所在的超高限液位值时，触发防爆电笛进行声报警；当液面高度下降到低于低液位门限值时，3个控制继电器901、902、903均断开，2个抽吸泵接触器301、302均断开，2个抽吸泵电机4均停止；2、手动状态下:抽吸泵电机4的启停不受设定的液位门限值的控制，可手动自由启停。本实用新型无需使用上位计算机预设液位高度门限值，而是直接在PLC上设置，并且在PLC的LCD屏上可以实时显示实际液面高度，有效提高了操作的简便性和显示的直观性。尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。
权利要求1.一种带人机交互界面的防爆液位控制装置，其特征在于，该防爆液位控制装置包含液位控制箱(I )、电路连接所述液位控制箱(I)的超声波液位传感器(2)和电机控制装置(3 )，所述的电机控制装置(3 )电路连接抽吸泵电机(4 )。
2.如权利要求1所述的带人机交互界面的防爆液位控制装置，其特征在于，该防爆液位控制装置还包含电路连接所述电机控制装置(3 )的浮球液位开关(5 )，和电路连接所述浮球液位开关(5)的防爆电笛(6)。
3.如权利要求1所述的带人机交互界面的防爆液位控制装置，其特征在于，所述的电机控制装置(3 )包含第一抽吸泵控制接触器(301)和第二抽吸泵控制接触器(302 )。
4.如权利要求3所述的带人机交互界面的防爆液位控制装置，其特征在于，所述的抽吸泵电机(4)包含两个电机，两个电机分别电路连接所述的第一抽吸泵控制接触器(301)和第二抽吸泵控制接触器(302 )。
5.如权利要求1所述的带人机交互界面的防爆液位控制装置，其特征在于，所述的液位控制箱(I)包含可编程逻辑控制器(7)和电路连接所述可编程逻辑控制器(7)的本安信号浪涌保护器(8)和控制继电器装置(9)，该本安信号浪涌保护器(8)和超声波液位传感器(2 )连接，该控制继电器装置(9 )和电机控制装置(3 )连接。
6.如权利要求4所述的带人机交互界面的防爆液位控制装置，其特征在于，所述的控制继电器装置(9)包含第一控制继电器(901)、第二控制继电器(902)和第三控制继电器(903)，所述的第一抽吸泵控制接触器(301)串联第二控制继电器(902)，第二抽吸泵控制接触器(302)串联第三控制继电器(903)，然后第二控制继电器(902)和第三控制继电器(903)并联后，串联第一控制继电器(901)。
7.如权利要求5所述的带人机交互界面的防爆液位控制装置，其特征在于，所述的液位控制箱(I)还包含电路连接所述可编程逻辑控制器(7 )的按键(10 )和IXD屏(11)。
专利摘要一种带人机交互界面的防爆液位控制装置，该防爆液位控制装置包含液位控制箱、电路连接所述液位控制箱的超声波液位传感器和电机控制装置，所述的电机控制装置电路连接抽吸泵电机,液位控制箱包含可编程逻辑控制器和电路连接所述可编程逻辑控制器的本安信号浪涌保护器和控制继电器装置，该本安信号浪涌保护器和超声波液位传感器连接，该控制继电器装置和电机控制装置连接。本实用新型无需使用上位计算机预设液位高度门限值，而是直接在PLC上设置，并且在PLC的LCD屏上可以实时显示实际液面高度值，有效提高了操作的简便性和显示的直观性。
文档编号G05D9/12GK202975851SQ20122066813
公开日2013年6月5日 申请日期2012年12月7日 优先权日2012年12月7日
发明者赵要强, 刘晨燕 申请人:上海神开石油化工装备股份有限公司, 上海神开石油设备有限公司, 上海神开石油科技有限公司