基于电磁波法的油品储罐自动切水控制系统研究与设计

发布时间：2020-04-17 01:39

【摘要】：在原油开采过程中,不可避免的会混入水,这是正常现象和普遍规律。含水开采期是全球各地的油田几乎都会经历的过程,尤其是那些采油速度快或者采用注水采油方法的油田,甚至到开采后期原油的含水率高达90%以上。现如今,绝大多数的油田均已进入石油开采的中后期,如著名的大庆油田,含水率早已达到90%以上。而合格原油的含水率应低于0.5%,为了使含水率达标,油田对原油脱水的需求和频率大大增加,因此,研制一个可靠性好、油品适应性强的油品储罐自动切水系统非常有必要。本文以石油生产过程中的原油脱水工艺步骤为研究背景,对原油自动脱水控制系统进行了研究。在参考阅读了大量国内外相关文献的基础上,根据现有的原油自动脱水方案存在的问题进行了改进,设计出新的原油自动脱水控制系统。首先,通过Ansoft HFSS电磁仿真软件分别对微波法与短波法测量原油含水率时传感器发出的激励信号频率进行仿真,对测量原油含水率的仿真结果进行分析处理,通过比较微波法与短波法在全量程条件下的最大插入损耗可以得出,在不考虑其他影响因素如温度、含盐度、液相等的情况下,使用短波法测量原油含水率比使用微波法测量原油含水率的精度更高,以此为依据进行原油含水测量仪的型号选择。其次,初步完成了油品储罐自动切水控制系统的方案设计,确定了该系统的控制目标和控制要求。然后以此为依据进行控制系统中PLC、中间继电器、触摸屏和电磁阀等硬件的选型。最后进行PLC程序设计,其中包括数据采集和电磁阀以及报警控制功能。再次,使用MCGS嵌入版组态软件进行人机交互界面HMI设计,实现了用触摸屏联合PLC控制本系统的开启、关闭、报警以及各种参数显示等功能。利用ICONIC GENESIS 64三维组态软件的3D可视化技术对整个油品储罐自动切水控制系统建立三维模型并制作出仿真动画效果,通过工业标准OPC进行数据传输实现对本系统工作状态的实时监控。最后,进行了原油含水测量仪标定实验,并建立了模拟现场的实验测量控制系统,经过反复测试控制证明了本文所设计的油品储罐自动切水控制系统具有良好的可行性和合理性。
【图文】：

D模型

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【学位授予单位】：武汉工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TE972

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本文编号：2630293