PLC程序流程图,如图4所示。
图4 PLC软件主程序结构流程图 文本显示器键盘和界面的设计 为了满足智能塔架式抽油机控制系统的人机交互的要求,设计了PLC的人机界面,以便操作人员对设备进行在线调试或参数设置。
西门子的TD400C 是一种低成本的人机界面 (HMI),使用 TD400C组态一组层级式用户菜单,也可以组态 TD400C,使其显示由 S7-200 CPU 中的特定位使能的报警或信息,使操作员或用户能够与应用程序进行交互。使用 STEP 7-Micro/WIN的文本显示向导来组态 TD400C,为 其创建画面和报警。可以使用 TD400C键盘上的按钮来浏览这些画面和菜单。文本显示向导会创建参数块,在其中存储 TD400C的组态、画面和报警。S7-200 CPU 将该参数块存储在 V 存储区中。 在接通电源时,TD400C会从 S7-200 CPU 中读取参数块。使 “文本显示向导”还可以为 TD400C 设置密码,以确保未经授权的用户在自动超时间隔内不能访问 TD400C 的权限。文本显示器的设计包括创建面板和组态TD400C。根据系统功能的要求,设计了状态显示,参数设定、报警等界面。通过显示器的按键可以对系统的某些参数进行设定。 结束语 讨论了智能塔架式抽油机的组成及工作原理、以西门子公司S7-200PLC为核心组成的控制系统以及控制系统的硬件配置和软件设计。由唐山宏冶集团研制的智能塔架式抽油机在某油田装机并运行了2年多。经中石油节能检测中心以及使用单位的测试证明:功率因数为1,吨液提升百米有功耗电量0.45kWh/t100m;相同井况和产液量,该抽油机平均每天耗电60 kWh左右,而常规游梁式抽油机耗电160~200 kWh,相比节能50%以上;机械效率可达80%以上,系统效率达到52.9%。实践证明,该智能塔架式抽油机节能、操作方便,运行稳定可靠,抗干扰能力强。
参考文献:
[1]母丹,张奕黄. 开关磁阻电动机在抽油机节能改造项目中的应用[J]. 电机电器,2008,27(10):34-37
[2]尚志会.塔架式数控抽油机的应用价值[J]. 中国 石油企业,2009(6):108-109
[3]程璐,冯林. 抽油机节能原理与系统设计[J]. 大电动机技术,2004(2):29-31
[4]高丙坤,梁志武.油田用电终端应用开关磁阻电动机的研究[J]. 油气田地面工程,2002(3):69-70
[5]孙承志,徐智等.西门子S7-200/300/400PLC基础与应用技术[M]. 北京:机械出版社,2009.1
[6]孙庆红,温泽民等.电动机换向智能抽油机应用与分析[J].石油机械,2002,30(5).31-33
[7]徐光,凌云峰,曹宝良等. 基于PLC的抽油机间抽控制系统[J]. 机电设备,2006(03):25-28
[8]廖常初.PLC编程及应用[M].北京:机械出版社,2005.5