井控裝備計(jì)算機(jī)控制試壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、井控裝備微機(jī)控制試壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備大隊(duì)石江華隨著工業(yè)自動(dòng)化快速發(fā)展與應(yīng)用的提高,以往的人工操作試壓系統(tǒng)已遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際生產(chǎn)中試壓工藝的要求。在追求生產(chǎn)效率的同時(shí),對(duì)試壓系統(tǒng)的自動(dòng)化程度、試壓參數(shù)精確性、安全性等指標(biāo)提出了更高更新的要求，微機(jī)壓力測(cè)試系統(tǒng)正是適應(yīng)這種發(fā)展要求的產(chǎn)物。微機(jī)高壓測(cè)試系統(tǒng)，具有高精度、高可靠性、全自動(dòng)、高智能化等特點(diǎn)，具有數(shù)據(jù)記錄，曲線報(bào)表打印，測(cè)試參數(shù)設(shè)置和多種可選功能。完全實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話、人機(jī)分離?？蓾M足閥門、井口、防噴器、固井設(shè)備、高壓管線、管匯等各種工作環(huán)境下作高壓檢測(cè)和記錄監(jiān)控工作。一、總體方案為實(shí)現(xiàn)上述需求，采用微機(jī)高壓測(cè)試系

2、統(tǒng)控制配套試壓泵來(lái)實(shí)現(xiàn)。本設(shè)計(jì)方案中采用試壓泵作為壓力源，可編程控制器（PLC）控制各種閥實(shí)現(xiàn)升壓、泄壓、保壓操作，使用微機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)報(bào)表、參數(shù)設(shè)置。1、設(shè)備組成序號(hào)名稱型號(hào)單位數(shù)量備注根據(jù)井控設(shè)備需求匹1高壓泵CB250-15臺(tái)1配額定工作壓力根據(jù)井控設(shè)備需求匹2泵端閥套1400MPa配額定工作壓力3容器閥套1帶變頻400MPa4截止閥額定工作壓力套5根據(jù)井控設(shè)備需求匹400MPa配額定工作壓力根據(jù)井控設(shè)備需求匹5手動(dòng)截止閥套5400MPa配7微機(jī)控制系統(tǒng)套1可配置到250Mpa,但8高壓軟管P>=170MPa,L=5m根5材料特性不利于保壓9高壓

3、硬管P=400MPa,D=5mm米根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工需求10視頻監(jiān)控四路監(jiān)控套111壓力變送器P=250MPa只1FS=0.2512壓力表P=400MPa只1與增壓匹配2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下：3、適用范圍、工況及要求3.1用于對(duì)壓力容器、管道、閥門進(jìn)行壓力測(cè)試。3.2系統(tǒng)最高測(cè)試壓力為試壓泵額定輸出壓力。3.3工作環(huán)境：0℃～45℃、無(wú)可燃性氣體、通風(fēng)干燥、周邊無(wú)強(qiáng)電磁干擾信號(hào)。3.4壓力泵使用介質(zhì)為水、乳化液、防銹水及粘度與水相近的中性油品。4、工藝流程4.1被測(cè)對(duì)象（容器、管道、閥門）連接到位，人工先行對(duì)工件注滿水。4.2開(kāi)啟檢測(cè)測(cè)試系統(tǒng)電源、接通壓縮空氣。設(shè)置測(cè)

4、試參數(shù)（目標(biāo)壓力、保壓時(shí)間、分段段數(shù)），選擇使用的壓力出口。4.3設(shè)置完成后從測(cè)試軟件上啟動(dòng)測(cè)試。4.4高壓泵啟動(dòng)——》升壓閥、卸荷閥關(guān)閉——》判斷是否達(dá)到目標(biāo)壓力——》達(dá)到目標(biāo)壓力后等待壓力平靜（容變時(shí)間）——》開(kāi)始保壓計(jì)時(shí)——》保壓完成判斷是否是最后一段——》是最后一段，進(jìn)入卸荷（不是最后一段進(jìn)入下一段，重新升壓）——》卸荷完成存儲(chǔ)測(cè)試信息。4.5測(cè)試完成，輸出測(cè)試曲線報(bào)告。二、微機(jī)高壓測(cè)試系統(tǒng)微機(jī)高壓測(cè)試系統(tǒng)主控臺(tái)主要由工控機(jī)、電控操作臺(tái)、顯示儀表、PLC程序邏輯控制器、各種控制組件和控制軟件等構(gòu)成，全套測(cè)控和監(jiān)視工作均可直接在主控臺(tái)上完成。2.1系統(tǒng)

5、工作原理WYC微機(jī)高壓測(cè)試系統(tǒng)，采用微機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行操作控制和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、輸出；PLC進(jìn)行邏輯運(yùn)算控制，驅(qū)動(dòng)高壓卸荷閥、升壓閥等附件作執(zhí)行機(jī)構(gòu)。2.2系統(tǒng)功能特點(diǎn)：1）系統(tǒng)具備緊急關(guān)斷操作按鈕，緊急情況按下“緊急停止”按鈕迅速關(guān)斷系統(tǒng)總電源，同時(shí)對(duì)承受高壓的管路和腔體進(jìn)行卸壓。2）控制臺(tái)上遠(yuǎn)程手動(dòng)控制高壓泵的啟動(dòng)停止、泵端卸荷閥（升壓閥）、容器卸荷閥、截止閥開(kāi)啟與關(guān)閉。3）控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)機(jī)、自動(dòng)檢測(cè)、分階段升壓、自動(dòng)保壓、自動(dòng)卸壓等功能，分述如下：分段試壓功能：可以實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)壓力：30%壓力、60%壓力、100%等壓力時(shí)自動(dòng)停機(jī)保壓。分段壓力可達(dá)到6段。自

6、動(dòng)卸壓功能：程序通過(guò)對(duì)遠(yuǎn)控卸荷閥的自動(dòng)控制，可自動(dòng)卸除試壓泵端、容器端壓力，減輕了操作人員負(fù)擔(dān)，安全方便。在硬件上采用獨(dú)立的遠(yuǎn)控卸荷閥，進(jìn)行升壓、保壓控制，可使得系統(tǒng)在過(guò)沖方面的問(wèn)題得到很好的解決。4）數(shù)據(jù)記錄功能：在系統(tǒng)啟動(dòng)以后可以實(shí)時(shí)記錄工作過(guò)程中壓力的變化數(shù)據(jù)。5）數(shù)據(jù)報(bào)表：將測(cè)試中的壓力變化數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)表的形式輸出。6）壓力數(shù)顯功能：系統(tǒng)不僅在微機(jī)上可實(shí)現(xiàn)壓力參數(shù)實(shí)時(shí)顯示，還可通過(guò)XST數(shù)顯壓力表在操作臺(tái)上進(jìn)行顯示，直觀方便準(zhǔn)確，精確高。顯示值可達(dá)小數(shù)點(diǎn)后一至兩位。徹底避免了操作人員靠手動(dòng)控制造成的系統(tǒng)數(shù)據(jù)讀數(shù)誤差。7)自動(dòng)、手動(dòng)切換操作功能：當(dāng)由于系

7、統(tǒng)不需要自動(dòng)操作功能時(shí)，可通過(guò)操作臺(tái)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)選擇手動(dòng)控制泵端閥、容器閥。8)具備多個(gè)試壓件，測(cè)試壓力相同的條件下同時(shí)試壓功能。試壓件壓力不相同不能同時(shí)試壓。微機(jī)測(cè)試系統(tǒng)不同于一般的單片機(jī)控制系統(tǒng)，由于采用了可編程控制器PLC，使得整個(gè)系統(tǒng)的抗干擾能力比單片機(jī)控制系統(tǒng)或其它方式控制系統(tǒng)的抗干擾能力大大增強(qiáng)。在安全保護(hù)方面做得細(xì)致周到，有二個(gè)安全保護(hù)環(huán)節(jié)：第一可以通過(guò)微機(jī)參數(shù)設(shè)置系統(tǒng)安全壓力；第二配置了泵用安全閥；當(dāng)系統(tǒng)由于意外因素導(dǎo)致壓力突變超壓，可直接切斷系統(tǒng)輸出控制，達(dá)到安全保護(hù)作用。另外系統(tǒng)還應(yīng)具有安全性能自動(dòng)監(jiān)控功能、意外故障鈴聲報(bào)警功能；控制軟件全中

8、文，參數(shù)設(shè)置界面化、人性化，簡(jiǎn)潔易掌握等特點(diǎn)。2.3