赵力成[1]2004年在《聚合物配制站自动化控制系统设计及实现》文中认为本文针对油田生产过程中的聚合物配制站的生产工艺过程自动控制，提出了我们的解决方案，并且在大庆油田第叁采油厂北十四联合站成功实现了数据的采集、生产过程的监测和自动控制。 聚合物生产过程中工艺复杂、测控点多、对控制精度和自控系统的要求较高，为了满足以上要求，我们设计了由可编程逻辑控制器(PLC)构成的分散式控制系统。 聚合物配制站的分散装置部分是整个自控系统的中心环节，它控制的好坏，直接影响整个系统的控制质量。这个部分存在不同程度的时变、滞后现象，针对这一情况，本文设计了一种仿人智能策略的前馈加反馈组合模糊控制器。这种控制器的最大特点是借鉴了人在控制大滞后对象时的操作思路，着重解决对象的大滞后问题，但同时通过采用可调参数的模糊控制器，以适应分散装置的非线性与时变性。采用仿人智能控制策略协调系统的操作，在各种组合控制方式之间进行切换。通过调试阶段的运行情况来看，这种控制方法是可行的。 聚合物配制站的清水供给系统中，水泵出口压力具有机理复杂、难以建立精确的数学模型、纯滞后、工艺上要求频繁启停等特点，我们设计了具有简单专家系统的模糊控制器，完全能够满足系统要求。 本文还介绍了控制系统可靠性设计原则及采用的方案，对于组态过程也做了介绍。经现场调试及生产运行表明，聚合物配制站控制系统工作稳定可靠，控制器算法能够满足各项控制要求。
金鑫[2]2017年在《基于PLC聚合物注入站自控系统研究》文中进行了进一步梳理本文针对大庆油田萨北开发区内某所未投入运行注入站站内工况进行调研,理清现有工艺环节,结合注入站地质条件要求,分析站内原有工艺在生产上的不足之处,提出进一步工艺优化的研究。在对站内工艺进行方案优化后,结合聚合物注入站内生产需要,提出将PLC自控系统引进注聚站的方案设想,并形成一份全面的自控系统设计方案。聚合物注入站工艺对自控系统可靠性要求较高,因此根据聚合物注入站内生产环境进行自控系统的综合设计。首先对注聚站内自控系统进行结构规划,后设定网络与PLC自控系统连接方式,,最后列举出自控系统方案实现的具体措施。在整个聚合物注入站自控系统设计的过程中本着可靠性、经济性、应用简便和开放性原则初忠确定设计方案。通过对PLC技术及自控系统的学习和研究,充分掌握了该程序的主要功能和应用与聚合物注入站后起到的生产作用。结合开始的站内工艺调研报告,分别作出了聚合物注入站PLC自控系统硬件和软件设计理念。结合聚合物注入站内现场工况,作出了PLC自控系统的硬件设计,选择了所需的功能模块(处理器模块、通讯模块和I/O模块),之后进行了网络体系的设计,确定了信息层、控制层和设备层叁个网络层。根据注聚工艺特点,选择了合适的参数传感器,并系统的设计了RSLinx软件的配置及应用方法。稳定性及准确性是衡量软件优劣的重要指标。结合聚合物注入站内现场工况进行模块化设计理念,作出了一套详细的软件开发设计方案,为注聚站生产行提供了技术支持。最后,将PLC自控系统推行聚合物注入站内试用,在现场应用的过程中,从PLC自控系统现场应用角度出发,开发了适用于聚合物注入站生产现场工况的监控系统,以保证自控系统运行的安全性和可靠性高的要求。通过RSView32组态软件的程序设置,使PLC自控系统更好的应用于注入站内仪器和设备的数据监控,实现规范化生产管理的目的。通过现场应用,PLC自控系统运行状态稳定,满足设计要求。
付世财[3]2010年在《油田聚合物配制站监控系统的开发与研究》文中认为经过多年的高强度开采,目前绝大多数油田都已进入高含水期,产量明显减少,稳产难度加大。叁次采油把油田开发技术带入了新阶段,而注聚合物驱油是叁次采油中普遍使用的一种方法。在长期实践中注聚合物驱油已被证明是一项重大的原油增产措施,对保持油田长期稳产起到了重要作用,而且该项技术在我国各油田正得到大力推广和应用。作为该项技术重要生产单元的聚合物配制站,由于聚合物配制工作的连续性和精度要求,其自控系统的运行可靠性要求高,多年来一直采用国外产品,这就造成聚合物配制站的投资偏高,生产开采成本增加。本文在引进、消化、吸收和掌握国外先进技术的基础上,以辽河油田注聚合物驱油为背景,研究了油田聚合物配制站监控系统的开发与设计。在该监控系统中,采用上下位机控制模式,可编程控制器(PLC)作为下位机得到了广泛的应用,较好地解决了工业控制领域中普遍关心的可靠性、安全性等问题；而在上位机中利用先进的组态软件开发出友好的人机界面,使操作更加简捷、方便,是一种成本低、开发周期短的方案。论文阐述了国内外注聚技术的发展与现状,同时对油田聚合物配制站的工艺特性进行了分析。给出了系统的总体设计方案,PLC用户程序,及基于WinCC的过程监控软件,完成了系统的安装与调试工作。该系统具有远程控制、实时数据监测、报警记录、历史趋势查询、报表打印等较为全面的功能。系统运行结果表明该系统具有较好的可靠性、灵活性、交互性及稳定性。
唐立伟[4]2014年在《高浓度大配制量聚合物分散溶解装置研究》文中进行了进一步梳理聚合物分散溶解装置是整个聚合物配注系统中的核心设备，它的作用是将聚合物干粉定量的与水混合，配制成具有一定浓度精度的聚合物母液。当前叁次采油占油田产量的比重越来越大，同时也就对设备提出更高的要求，在聚合物母液的配制上，油田用户希望能配制出更高更精准的浓度，需要无故障率时间更长，更加环保的聚合物分散溶解装置，这就对原有设备提出了挑战。由于现有分散溶解装置采用传统工艺，其在使用中的多项弊端在十几年的应用中也逐渐体现，已不能满足油田叁采规模日益壮大的需求，使得聚合物配注系统的升级研制工作较为迫切。本文主要研究了分散溶剂装置的配比特性。首先通过理论分析建立了射流器的初始几何模型，分析了不同水流量下的射流器真空度以及通过配合风机风送所产生的最大举升力，确定射流器与文丘里配合时影响气输管线内部压力损失的主要因素，得出了不同水流量以及不同风量下的固体颗粒举升力之间的关系。对现场运行装置进行改造，进行了高速水射流器配合变频风送的举升力及水粉高浓度混合实验研究。最后根据现场实验数据对得出的流量-水压关系及风量-风压关系进行了修正，使其更科学有效的指导现场实际。本文所得有效数据可以用来更科学的指导油田现场聚合物高浓度大配制量配制,从而节省投资，减少生产成本，对于指导聚合物配制有重要意义。
胡鑫[5]2017年在《基于PLC控制的污水回注系统研究》文中提出随着数字化油田的快速发展,在油田的工业生产中引入了PLC(可编程控制器),除了在工业中有着主导地位,它的规模、控制能力、产品的稳定性都非常完善。PLC对数字量、模拟量处理速度尤其突出,具有强大的功能。由于PLC的介入,油田的生产变的综合化、网络化、信息化。随着石油采出量的增加,油田现在应用比较多的是叁次采油,试验大队就是为叁次采油配制和运送驱油剂。产量的增加,导致油田所产生的污水增多。油田污水的处理往往是储存在室外排污池,当排污池达到高液位后,有专车将排污池内的污水,运送到指定位置进行处理。由于试验大队前线各站的污水内部包含了大量的驱油剂,所以本论文的研究是将试验大队的污水重新回注到地下,观察驱油效果。本文通过对油田污水处理工艺的仔细研究,结合油田现有的污水注入,来建立工程试验。污水回注的整个研究涉及到环境工程、自动控制、机械、电子技术、通信技术、网络和仪器仪表等众多学科,是一个综合性的研究领域。该项目采用了一系列的闭环控制,通过分布式控制系统对现场运行数据进行采集,控制系统对采集来的数据进行处理后,PLC输出信号进而对现场设备进行控制;上位机软件IFIX对PLC内的数据进行图形显示处理和报警监控,并通过以太网实现PLC与上位机软件的通讯,最终实现上位机画面的制作、完善的设备报警系统、污水回注系统的自动控制。
辛丽宏[6]2007年在《聚合物配制系统母液粘度影响分析》文中进行了进一步梳理1.配制系统现状北十八聚合物配制站2001年4月投产至今已经运行了5年多,2003年和2006年分别进行了2次扩建。现有分散装置5套,离心泵5台,熟化罐14座,粗精过滤器11套,外输泵11台。目前为18-1#～4#(配制高分子)、18-6#～8#(配制中
徐建军[7]2006年在《基于Ethernet网络控制的叁元复合驱过程控制研究》文中认为叁元复合驱就是利用碱(Alkali)——表面活性剂(Surfactam)——聚合物(Polymer)(简写为ASP)的复配作用进行驱油。大庆油田从1994年开始丌展叁元复合驱油矿场试验以来，已经建成了多座叁元复合驱试验站，这些试验站分别位于大庆油田的几个采油厂，地理位置较远。而在叁元复合驱试验阶段，准确完备的了解各个试验站的情况，便于实时控制，及时处理具有重大的现实意义。因此，我们提出基于Ethernet网络控制的叁元复合驱过程控制研究课题。主要研究工作如下：分析叁元复合配注工艺、油水分离工艺的流程，通过试验和分析，给出配注、油水分离工艺、采出水处理的新流程、新方法，同时认为，往复泵是配注工艺的关键设备，油水分离是采出液处理的主要技术管理过程。而这些试验数据和分析结论的传递、以及对往复泵的故障诊断、油水界面的控制，都是通过网络控制系统实现的。给出基于NCS的叁元复合驱注采液处理过程的系统设计和实现。在基于NCS的叁元复合驱注采液处理过程的系统设计的过程中，给出网络控制系统的3个基本议题以及它们对网络控制系统性能的影响，指出在网络控制系统的主要问题中，对象输入/出的数据包时延增加、以及网络包的丢失概率增大，其根本原因是网络拥塞的产生。为了系统的时延分析，首次对NCS时延因子进行了归类分析，将时延因子分为：发送端时延、接受端时延、I/O时延和器件时延4大类13个因子；采用模糊层次分析法求得了NCS时延因子的相对重要度，为NCS时延分析提供重要的参考依据。设计了基于Ethernet网络控制系统时延的测量的基本方法，并对结果进行分析。通过理论研究，得出时延的估计策略，对具有状态反馈和非线性的对象进行仿真研究。针对ASP的控制系统的传输环节，在TCP非线性动态模型的基础上利用RED分析和设计了主动队列管理(AQM)控制系统。首先线性化了TCP的互联模型以及一个瓶颈链路队列并根据链路容量、网络载荷、往返时间等网络参数讨论了它们的反馈特性。然后在这个模型的基础上利用与一些自由参数例如：低通滤波阈值以及与网络参数有关的丢包概率等相关联的随机早期检测机制(RED)设计了一个AQM控制系统。提出了在有延迟比和载荷水平等网络参数的条件下设计线性稳定系统的指导方针。该系统在载荷变化时的具有很好的鲁棒性。研究结果的有效性通过ns2模拟器进行了验证。针对ASP的注入系统主要设备-往复泵的故障诊断，文中提出以常见的压力信号(阀箱内的压力)作为系统特征信号来提取故障特征向量的方法。这种方法信号测取简单、处理方便，有着振动信号方法无法比拟的优点。文中利用时域中的相关分析和频域中的功率谱分析、小波包分析技术提取了故障特征向量，且各故障之间的特征区分明显，充分验证了此方法的有效性。此方法的优点在于特征信号取自于阀箱内的压力，不易受到外部环境的干扰，适用于多个泵阀同时发生故障的情形。同时，文中还构造了叁层的前向神经网络，以小波包分析提取的故障特征向量作为网络的训练样本数据，利用小波包分析方法对所采集到的初始压力信号进行处理和分析，并提取系统故障特征信息。同时，以重构相空间中的饱和嵌入维数作为神经网络输入层节点数，通过采用遗传算法优化神经网络初始权重，将重构相空间、遗传算法、神经网络叁者有机地结合，提出并建立了相空间遗传BP神经网络故障诊断模型，确定了合适的神经网络结构和具体参数。经检验样本数据验证，该方法对于泵阀的各种故障都有很好的诊断效果。并采用试验的方法调整神经网络的初始值。在确定了神经网络的结构和参数后，经检验数据验证训练后的神经网络所得的网络结构和参数是合理的。应用状态反馈预测控制(SFPC)算法，对带有耦合、不确定性的油田叁元复合驱油水分离控制过程进行分解分析，给出了传统的单变量控制框图到基于Ethernet(TCP/IP)的控制框图，其控制过程的分解完全适用于状态反馈的叁元复合驱油水分离系统。给出了基于状态反馈的采出液脱水系统的多变量适应式SFPC算法；基于Lyapunov稳定性理论，对时滞过程进行分解分析，推导出多变量线性时滞系统的时滞独立稳定充分条件方程式。在此基础上，给出了几个判定线性时滞系统独立稳定的简单判据。讨论了时滞系统的指数稳定性，给出了系统具有任意指定收敛速度指数稳定的充分条件及相应的推论。其工程应用的优点是建模简单、优化计算量小并且保证控制的安全性。
高勇[8]2007年在《60m～3/h水射流分散溶解装置研制》文中进行了进一步梳理本文的目的是在风送干粉模式设计基础上,研制出性能稳定的60m~3/h大排量橇装式水射式聚合物分散溶解装置。本文的研究方法是立足现场实际需要,着重解决实际问题,在广泛了解国内外现有产品结构特点的基础上,从分析聚合物母液性质入手,对风送干粉方式和水射流混合方式进行比较,提出了撬装结构的水射流分散溶解装置结构方案,对每一种部件的设计及选择进行分析,对关键的水粉混配器进行计算,并在室内试验的基础上对水粉混配器进行优化,通过现场应用对该装置的使用效果进行验证。本论文的研制得出了可供借鉴的经验性结论:1、总体上采用撬装结构,便于运输安装,减少占地面积。2、按照进水流程可以采用“U”型布局,以节省空间。3、螺旋下料器采用拉料方式比推料方式有更好的效果。4、水粉混配器的理论计算要经过试验,并进行优化。实际喷嘴调整距离大于理论计算距离,2倍于理论计算数值较为理想。实际喷嘴直径和理论计算数据比较吻合。5、电容式料位计的检测杆的长度要比标准型加长,方能保证其正常工作。6、溶液提升泵的排气部分必不可少。7、必须设手动、自动两种控制方式,并安排好控制的先后顺序。8、节约投资效果明显。该设备的研制,可望为我国各大油田注聚工艺提供技术上可行、经济上节省的、具有国际先进水平的先进装备,本课题的成果具有较好的市场前景和巨大的经济效益。
张泽宇[9]2014年在《大禹渡一级泵站电气设备优化选型及监控系统开发研究》文中研究指明泵站工程作为利用机电提水设备和配套建筑,给水增加能量,达到兴利除害的综合性系统工程。泵站工程担负着排水灌溉的重要任务,对国家的经济发展和保护人民的财产安全,具有重要的意义。泵站电气设计是泵站设计中的重要部分,关系着泵站机组能否安全运行。但目前我国大部分泵站在电气方面还是相当落后的,在电气控制上,自动化监控程度较低,在管理水平上,没有形成区域化的网络,在设备选型上,缺乏科学性。随着国民经济的快速发展,泵站电气设备的技术有了长足的进步,选择经济合理的电气设备以确保供水工程的安全稳定运行已成为该学科面对的重要课题。本文以探讨供水泵站电气设备的优化选型为目的,以大禹渡供水泵站一级站为研究对象,面向中国国情,探讨供水泵站建设和运行中的电气设计、设备选型及实现控制的技术,以期为未来供水泵站的电气设计提供技术支持。研究主要内容如下：1)供水泵站电气设计的研究现状分析；2)大禹渡供水泵站一级站电气设备的优化选型研究；3)大禹渡供水泵站一级站主接线的优化设计；4)结合太原理工大学供水实验室供水系统进行计算机监控系统的开发研究。对于主电动机,在考虑容量确定的基础上,重点选择无刷双馈电动机取代传统电动机,以降低调速系统、线路损耗和无功功率补偿装置的投资为主要目标；对于站用变压器的选型以冷却方式、接线型式、容量和台数确定为研究目标,根据泵站运行状况,在明确主接线型式的前提下,通过技术比较和经济比较确定最适合的方案。引进现代技术,以自动控制,少人值守或者无人值守为研究目标,将四合一微机集控装置与现代自动化技术相结合,以太原理工大学供水实验室供水系统为对象,进行开发研究。本论文研究主要结论：1)考虑到泵站水泵电机的数量及泵站运行工况,主接线采用6kV、0.4kV侧采用单母线分段接线方式,以期提高系统运行的可靠性,论文中提出采用单母线分段接线方式,结合了现代电力系统发展的要求,具有创新性.2)大禹渡泵站一级站变压器优化选型中,为了满足泵站电气设计安全、环保、节能、快速的要求,考虑到干式变压器具有较强的过载能力和耐雷冲击性能,且损耗低、节约资源、节省空间、维修方便,本论文选用全密封式变压器结构类型,接线方式采用叁角形型式;3)结合太原理工大学供水实验室探讨供水泵站,引进现代技术,实现监控系统的数据采集和数据分析的结合,以期提高供水系统的管理水平,这一点是本研究的最大创新所在。泵站变压器选型中,研究接线方式对变压器工作的影响；随着自动化技术的引进,如果主接线能实现自动检测、自我修复,将会节约很大的人力物力,以上内容是本研究今后努力的方向。
宋欣波[10]2016年在《基于石墨烯的摩擦发电器件的构建及其性能研究》文中认为自从摩擦电发电机于2012年被提出以后,由于其具有能够收集环境中微小的、废弃的机械能转化为电能、结构和工艺简单、价格低廉等优点,受到越来越多的关注。目前,基于石墨烯的透明摩擦发电机的研究还非常少。本论文基于垂直接触分离结构摩擦电发电机的工作原理,设计并制备基于石墨烯的透明摩擦电发电机,并研究其电学性能,进而提出叁种能够有效提高其输出功率密度的方法。主要内容与结论如下。1.研究了电极结构对透明摩擦电发电机电学性能的影响规律。研究结果表明:以常用的透明电极ITO和石墨烯薄膜为电极材料,运用它们的不同组合,以聚酰亚胺和PET为摩擦层,制备出了四种不同电极的透明摩擦电发电机;在同样条件下测试了各自的电学性能,并研究了石墨烯与ITO薄膜的特性;由于石墨烯薄膜优异的柔韧性能和ITO的高电导性,使以石墨烯为上电极、ITO为下电极的透明摩擦电发电机输出功率最高,这表明设计合适的电极结构能够有效的提高发电机的输出功率密度。2.研究了不同负摩擦电材料对透明摩擦电发电机电学性能的影响规律。选择了PI、AZ5214光刻胶、PMMA和PDMS作为负摩擦电材料,制备出了四种不同摩擦电材料的透明摩擦电发电机并研究了其电学性能;由于AZ5214光刻胶和PDMS都具有超强的得电子能力,导致摩擦层表面产生更多的净电荷,使以此两种物质为负摩擦电材料的透明摩擦电发电机的输出功率最高;综合对比了材料的价格、存储条件、发电机的电学性能和透光率,确定了PDMS是透明摩擦电发电机最佳的负摩擦电材料。3.优化了PDMS表面图形化工艺,并研究了图形化对摩擦电发电机电学性能的影响规律。研究表明:当SF6流量为50 sccm、O2流量为10 sccm、He流量为10sccm、Ar流量为10 sccm、反应刻蚀功率160 W和反应时间10 min时,能获得良好的PDMS图形并能制备性能良好的摩擦发电机;图形化的PDMS摩擦电发电机的电学性能远远优于未图形化的发电机,其原因在于PDMS表面被图形化,增加了粗糙度、增大了摩擦力,从而增加了净摩擦电荷的产生量,从而提高了透明摩擦发电机的发电性能;这表明使摩擦层图形化是一种增加透明摩擦电发电机的输出功率密度有效方法。
参考文献：
[1]. 聚合物配制站自动化控制系统设计及实现[D]. 赵力成. 黑龙江大学. 2004
[2]. 基于PLC聚合物注入站自控系统研究[D]. 金鑫. 东北石油大学. 2017
[3]. 油田聚合物配制站监控系统的开发与研究[D]. 付世财. 大连理工大学. 2010
[4]. 高浓度大配制量聚合物分散溶解装置研究[D]. 唐立伟. 东北石油大学. 2014
[5]. 基于PLC控制的污水回注系统研究[D]. 胡鑫. 东北石油大学. 2017
[6]. 聚合物配制系统母液粘度影响分析[J]. 辛丽宏. 油气田地面工程. 2007
[7]. 基于Ethernet网络控制的叁元复合驱过程控制研究[D]. 徐建军. 大庆石油学院. 2006
[8]. 60m～3/h水射流分散溶解装置研制[D]. 高勇. 中国石油大学. 2007
[9]. 大禹渡一级泵站电气设备优化选型及监控系统开发研究[D]. 张泽宇. 太原理工大学. 2014
[10]. 基于石墨烯的摩擦发电器件的构建及其性能研究[D]. 宋欣波. 电子科技大学. 2016