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MT6100IV5和三菱FX系列PLC在石油开采中的应用

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MT6100IV5和三菱FX系列PLC在石油开采中的应用来源:中国五金商机日期:威纶触摸屏常用型号：MT8100IE、MT6100IV2、MT6100IV5

威纶触摸屏常用型号：MT8100IE、MT6100IV2、MT6100IV5

摘要：随着工业化预计2017年底竣工并投入使用和信息化的不断推进，各行业的自动化控制水平逐步提高。石油开采，作为一个具有百年历史的行业，也不例外的步入了自动化控制的道路。WEINVIEW触摸屏在有杆泵采油机上开始崭露头角。

关键字：MT6100iV5 磕头机 采油行业 自动化控制

Abstract: With the pace of industrial control forward, all walks of life and gradually increase the level of automation and control, oil exploration, as a centuries-old industry is no exception into the automated control of the road. WEINVIEW touchscreen rod pump oil in the machine began to emerge.

Key word: WEINVIEW touchscreen Kowtow machine Oil Industry Automation and control

一．机械采油原理

中国石油的开采历史，已走过百年历程。早期，石油开采油井很浅，MT6100iV5用吊桶汲取。后来井深增加，采油方法逐渐复杂，分为自喷采油法和人工举升采油法两类，后者有气举采油法和泵抽采油法两种。其中泵抽采油法，是通过在油井中下入抽油泵，把油藏中产出的液体泵送到地面的方法。

抽油机主要是把动力机(一般是电动机)的圆周运动转变为往复直线运动，带动抽油杆和泵。目前世界上大部分油井用机械采油法—有杆泵采油机，设备结构如图所示：

图1：采油机结构图

二．威纶触摸屏在采油机中的应用

1.应用概况

WEINVIEW触摸屏在有杆泵采油机，俗称“磕头机”中的应用，见下图：

在该项目中，WEINVIEW触摸屏使用的型号为MT6100iV5，触摸屏与FX系列PLC进行通讯，PLC从变频器中读取转速、电压、电流、转矩、输出电能等参数，这些参数最终经过PLC计算处理或者直接显示在触摸屏的主界面上。

设备以及配电箱内部元器件如图所示：

图3  配电箱、永磁同步电机、变频器

2.威纶触摸屏的界面

①设备的主页面

设备主界面显示了变频器的运行状态、电机运行状态、电机启动开关、主频率设定等信息。设备启动时，只需要设定变频器主频，就可以点击启洗衣设备动按钮，启动采油机采油。主频率设置一次后，频率值会被触摸屏记忆，并在下次设备启动时，自动写入到变频器中，只需要触控启动按钮，即可启动设备。

图4：触摸屏界面

②系统重置界面

系统重置MT6100iV5界面需要密码才能进入《4，输入正确的密码后，会弹出参数设置窗口，包括系统时间重置、有效因数、额定扭矩。

系统时间重置，在工程主界面上显示的电能参数，是由变频器内【输出电能】参数计算而来的，变频器内该参数是一个累计值，触摸屏在悬辊磨粉机时间重置后，取一次变频器输出电能参数，作为初始电能参数，接下来实时取得的输出电能减去初始电能参数，得到设备的输出电能。

图5：系统重置界面

③MT6介休100iV5报警记录界面

报警记录界面使用的是【事件显示元件】，查看曾经发生或者正在发生的报警信息。目前工程正处于测试阶段，报警登陆内还没首先要肯定做甚么材料的拉伸实验有设置报警内容信息，但工程师已经对报警做了规划，计划将变频器的报警字符串设置到触摸屏的【事件登陆】报警信息内。同时触摸屏的画面上增加【帮助】页面，列举出变频器的报警字符串，所代表的可能发生的故障原因。

图6 报警信息热保护器查询

④即时/历史曲线界面

在工程内建立了【资料取样】，取样变频器输出的电压、电流、电机转速三个参数。这三个参数是由PLC读取变频器参数，而后由触摸屏取样PLC内各个参数的值，由【趋势图】元件去显示。

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图7  即时曲线和历史曲线

⑤备份界面

在工程内建立的资料取样记录是存储在HMI内部的，利用【备份】元件，将触摸屏内的历史数据以及历史事件信息，备份到U盘。

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图8 备份历史数据

三．设备安全

1.防爆保护方面

在磕头机项目中，地理环境比较开阔，空气流通好，而且磕头机抽取出的油中含有较大比例的水，所以项目中的设备(如触摸屏、低压电气元件、变频器、电机等)都没有使用防爆产品。

2.低温保护方面

目前设备正在测试运行阶段，夏季气温较高，在配电箱内安装了散热风扇。冬季北方地区温度最低在零下30度左右，设备集成商后续会在配电箱内加装加热器，来维持FX系列PLC、威纶触摸屏等设备的正常运行。

四．设备特色

与传统异步电动机相比，该设备中，电机使用了永磁同步电机，具有节能省电、转速调整范围宽、启动电流小、运行效率高等特点。与高效率永磁电机配合使用的是易用高效的WEINVIEW威纶触摸屏本标准中，两者相得益彰。

1.维护方便：传统设备的控制部分使用了较多的按钮、指示灯等，硬件接线多。而使用触摸屏之后，将PLC和触摸屏结合，省却了很多按钮、开关、继电器等硬元件，减少了硬件接线，消除了大量故障隐患点。安装方便，易于维护；

2.直观显示：触摸屏可以将整个系统的现场数据集中显示，方便观察，自动记录，智能直观。如设备用电量显示，摒弃了加装电表的方式，而是采用读变频器输出电量的参数方式计算，并在触摸屏上显示和存储。同时，触摸屏还可以编程记录某一时间段内的设备总耗能，利于相关部门统计设备、观察。

五．总结

触摸屏在石油开采项目中的应用正处在起步阶段，大部分磕头机控制部分都还是硬件电气控制，WEINVIEW威纶触摸屏在该项目中的应用，将会是一个新的起点，相信在不久的将来，WEINVIEW触摸屏将会在石油开采行业中崭露头角，为石油行业发挥更大的作用。

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