引 言

隨著油田進(jìn)入中后開發(fā)期 ，高含水成為油田主力油 田面臨的主要 問題 ，油井采 出液 中含水高達(dá) 95％ 以上 。這就意味著油井采 出液經(jīng)過聯(lián)合站處理后會(huì)產(chǎn)生大 量 含有極 少量 原油 的污水 ，同時(shí)，也含有泥 沙等 固體廢 物 。這樣的污水直接外排 肯定是無法滿足環(huán)保要求 的，必 須經(jīng)過多級(jí)處理達(dá)標(biāo)后 ，方能外排或進(jìn)行注水 回灌 。壓濾 機(jī)是污水處理廠 的主要設(shè)備之一，它擔(dān)負(fù)著 除去污水中固 體或懸浮顆粒物的作用 ，這一步工作完成之后 ，才能開展 下一步的處理工作 。它的工作狀態(tài)的好壞直接影響著后續(xù) 的污 水處理效果 。 油田污水處理廠的 II 壓濾機(jī)經(jīng)過多年的運(yùn) 行和和中途多次改造 ，PLC輸出接 點(diǎn)及部分元器件 已經(jīng)老 化 ，不 能正常工作。同時(shí)隨著對(duì)對(duì)外排及 回注水質(zhì)要求的 提 高，現(xiàn)在處理工藝的要求提高，嚴(yán)重影響 了采 油污水 的 處理效果和污水處理廠 的正常運(yùn)行 。因此，需要對(duì)其控制 系統(tǒng)進(jìn)行改造，以滿足當(dāng)前的功能需求 。根據(jù)設(shè)備運(yùn)行單 位 的要求 ，需要 兼?zhèn)涫謩?dòng)和 自動(dòng)兩種 工作模式 。

系統(tǒng)硬件組成

壓濾機(jī)系統(tǒng) 由主機(jī)部分 、液壓部件、電氣元件兩大 部 分構(gòu)成 。

主機(jī)部分

主機(jī)由兩根橫 梁 ，其兩端 分別 固定 在止推 板和液壓 缸座 的兩側(cè)面 ，構(gòu)成機(jī)架 。在左右橫梁上垂直擱置 、依次 排 列著 由濾框、濾板 、濾 布組成 的若干濾室；并 可沿橫梁 作水平方 向移動(dòng) 。壓緊板與活塞桿鉸接 。由液壓缸活塞驅(qū) 使 前后移動(dòng) ，壓緊濾框 、濾板 ，達(dá)到液壓工作 壓力后 ，旋 轉(zhuǎn) 鎖緊螺母鎖緊保壓 。再關(guān) 閉電機(jī) ，即可進(jìn)料過濾 。

液壓部件

液壓部件由液壓輔件 (油箱和濾油器)、液壓泵、電磁 換向閥、液壓缸和管路等組成 。液壓用油需經(jīng) 20um孔徑.過濾 ，加油至液面線上限 ，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)油泵 ，壓 力油經(jīng) 電 磁閥進(jìn) 入液壓 缸；推動(dòng)活塞完成 濾室的壓緊和放松工序 。

電氣元件

電氣 元件單獨(dú) 安裝在控制 柜 內(nèi)。主要 由PLC 模塊 $7200一CPU224、接觸器、中間繼電器等。$7200一CPU224作為 控 制單 元，它的用戶程序 中包括 了位邏輯、計(jì)數(shù)器 、定 時(shí) 器 、復(fù)雜數(shù) 學(xué)運(yùn)算 以及 與其它智 能模塊通訊等指令內(nèi)容， 從而使它能夠監(jiān)視輸入狀態(tài) ，改變輸出狀態(tài)以達(dá)到控制 目 的。本項(xiàng) 目中 由它來完成對(duì)相應(yīng)電磁換 向閥和接觸器 的邏 輯控制 ，從而完成實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行 。為了保證PLC輸 出接 點(diǎn)的控制效果 ，采用繼電器輸出控制中間繼 電器來來 實(shí)現(xiàn)對(duì)兩組 電磁換 向閥的控制 ，而不采用PLC輸 出直接控 制 電磁換 向閥和接觸器 的 目的是避 免 由于輸 出接點(diǎn)的頻 繁切換導(dǎo)致輸 出接點(diǎn)燒 毀而引起 系統(tǒng)癱瘓，從而使系統(tǒng)的 可靠性更高 。

系統(tǒng)工作原理

按照現(xiàn)場(chǎng) 的實(shí)際情況 和運(yùn)行要求 ，無 論是在手動(dòng) 或 自動(dòng)運(yùn) 行狀態(tài)，系統(tǒng)工作的第一步均是首先給系統(tǒng)加壓 ， 使壓緊活塞內(nèi)部的壓力保持在 15MPa～20MPa之間，才能使 板框處于壓緊狀態(tài)，從而保證進(jìn)水壓力達(dá)到0．8MPa時(shí)，板 框 間無液體溢 出 ，保證過濾 的效果 。當(dāng)按下壓 緊按鈕 時(shí) ， 液壓油泵開始工作，同時(shí)壓緊電磁換 向閥打開，液壓油進(jìn) 入活塞 ，推動(dòng)活塞前進(jìn) ，使板框壓 緊。當(dāng) 電接 點(diǎn)壓力表壓 力達(dá)到上限 (20MPa)時(shí)，斷開 電磁閥，液壓泵停止工作，系 統(tǒng)進(jìn)入保壓狀態(tài) 。這 時(shí)，可以啟動(dòng)進(jìn) 液電機(jī) ，開始上料工 作。若 由于漏失等原因?qū)е聣毫档偷?15MPa以下時(shí)，液 壓油泵重新 自啟動(dòng) ，使系統(tǒng)壓力保持在 15MPa～20MPa之 問。當(dāng)經(jīng)過大概8個(gè)小時(shí)之后，進(jìn)液 口壓力達(dá)到0．8MPa，說 明上料過程 已經(jīng) 完成 。這 時(shí)，板框之間 已經(jīng)充滿 了濾渣 ， 下一步進(jìn)行泄壓操作 。斷開上料 電機(jī) ，按下松 開按鈕 ，液 壓泵啟動(dòng) ，松 開電磁換 向閥打開 ，活塞后退 ，后退到指定 位置后，松開 電磁換 向閥斷開 ，液壓泵 斷開 ，接 下來進(jìn)行卸渣操作 。若工作在手動(dòng)狀態(tài)，按下拉板前進(jìn)或后退按鈕 即可進(jìn)行卸渣操作 。若工作在 自動(dòng)狀態(tài) ，則按下啟動(dòng)按鈕 后拉板 自動(dòng)進(jìn)行前進(jìn)和后退操作 。卸渣 完成后 ，拉板 自動(dòng) 返 回到原點(diǎn) ，一個(gè)循環(huán)結(jié)束 。

系統(tǒng)軟件流程

系統(tǒng)軟件采用西門子Step7-MicroWin SP3進(jìn)行編寫， 按照實(shí)際的控制要求，設(shè)備要具有手動(dòng)和 自動(dòng)兩種工作模 式。其軟件流程圖如 圖1所示 。

結(jié) 語(yǔ)

本 項(xiàng) 目中從 軟件方面 入手 ，代替?zhèn)鹘y(tǒng) 的硬件觸發(fā) 方 法 實(shí)現(xiàn) 了裝置的 自動(dòng)運(yùn)行 ，取得 了依靠硬件所不可 比擬的 效 果，同時(shí)節(jié)約 了成本 ，可靠性大大提 高。 本項(xiàng) 目充分利用S7—200緊湊的結(jié)構(gòu) 、靈活的配置和 強(qiáng)大的指令集使s7—200成為各種控制應(yīng)用的理想解決方 案 ，巧妙 的解決 了污水處理廠壓濾機(jī)的控制 問題 。這對(duì)于 提高污水 處理水平、降低油 田污水回注成本和環(huán)境保護(hù)具 有重要 的意義 ，具有重要 的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益 。