鄭國(guó)紅

摘 要：進(jìn)入九十年代以后，計(jì)算機(jī)技術(shù)突飛猛進(jìn)，更多新的技術(shù)被應(yīng)用到了工業(yè)生產(chǎn)中，以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)及其支持軟件為基礎(chǔ)，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的物質(zhì)流和管理過(guò)程的信息流進(jìn)行有效地控制及協(xié)調(diào)，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化和管理信息自動(dòng)化。由于市場(chǎng)的需要，固井技術(shù)的要求在逐年提高，越來(lái)越多的使用復(fù)雜配方水泥漿體系，油井水泥干混因其流動(dòng)性差，需借助氣力輸送來(lái)增加動(dòng)能，如何在固井前將水泥與這些添加劑或外摻料均勻混拌在一起，保證固井質(zhì)量或解決固井難題，保護(hù)作業(yè)環(huán)境，就成為了保證固井質(zhì)量的一個(gè)重要前提。2015年3月，公司改建了計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制自動(dòng)化干混裝置，其流程管匯、操作控制、混拌原理、氣源輸送、除塵等系統(tǒng)各項(xiàng)性能應(yīng)用在工作中，是固井工程生產(chǎn)與服務(wù)中不可缺少的一個(gè)重要部分。

關(guān)鍵詞：油井水泥 ; 水泥配料 ; 混拌原理;? 控制系統(tǒng)? ;干混裝置 ; 計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制

1、水泥廠(chǎng)干混裝置應(yīng)用了DCS系統(tǒng)和PLC系統(tǒng)。DCS系統(tǒng)即集散控制系統(tǒng)（Distributed control system），其基本思想是分散控制、集中操作、分級(jí)管理、配置靈活、實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制，整個(gè)裝置對(duì)常規(guī)儀表分散監(jiān)控和計(jì)算機(jī)集中監(jiān)控的優(yōu)點(diǎn)，既實(shí)現(xiàn)了在管理、操作和顯示三方面集中，又實(shí)現(xiàn)了在功能、負(fù)荷和危險(xiǎn)性三方面的分散。DCS系統(tǒng)在現(xiàn)代化生產(chǎn)過(guò)程控制中起著重要的作用，是生產(chǎn)行業(yè)最普及的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，是工業(yè)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的重要工具。PLC（Program Logic Control ）可編程邏輯控制器。是一種針對(duì)順序邏輯控制發(fā)展起來(lái)的電子設(shè)備，它主要用于代替不靈活而且笨重的繼電器邏輯。已經(jīng)具備了模擬量的控制功能，實(shí)現(xiàn)了一切我們可能使用的工藝聯(lián)鎖和設(shè)備的聯(lián)動(dòng)啟停。

2、干混裝置按混拌原理可以分為儲(chǔ)存系統(tǒng)、混拌系統(tǒng)、散化系統(tǒng)三個(gè)核心系統(tǒng)，以及供氣系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、工藝流程系統(tǒng)四個(gè)輔助系統(tǒng)。

2.1混拌系統(tǒng)的原理是比例進(jìn)料、定量加料，層鋪進(jìn)料，多級(jí)稀釋?zhuān)炕彀?，?duì)管道混合器及自動(dòng)化控制要求較高;其優(yōu)點(diǎn)是成品混拌不會(huì)出現(xiàn)大的不均勻度;混拌系統(tǒng)是由三只混拌罐和一只計(jì)量罐和一只藥混罐組成，計(jì)量罐和藥混罐用于稀釋小量的添加劑?；彀韫迌?nèi)的氣化床、阻流板以及混拌罐間的管道混合器用于改變散料的動(dòng)能或流動(dòng)方向，通過(guò)移動(dòng)、剪切、擴(kuò)散等多種作用達(dá)到混合均勻的目的。

2.2儲(chǔ)存系統(tǒng)是采用密閉的專(zhuān)用罐，儲(chǔ)存油井水泥和散料，另一種是使用庫(kù)房存放袋裝的物料。 罐內(nèi)設(shè)氣化床，用于氣化散料，增加動(dòng)能，以便增加散料的流動(dòng)性。 氣化部件是氣化床、氣化床為可拆卸式，有較好的氣化效果，便于維護(hù)。

2.3散化系統(tǒng)采用人工破袋為主，通過(guò)振動(dòng)篩散化，使用較為先進(jìn)的正壓和負(fù)壓相結(jié)合的除塵方式，大大降低粉塵污染，除塵效果較好。

2.4供氣系統(tǒng)是該裝置的動(dòng)力所在，提供動(dòng)力，控制氣源。采用固定式螺桿空氣壓縮機(jī)和吸附式干燥機(jī)。

2.5除塵系統(tǒng)采用的是復(fù)合式除塵系統(tǒng)，承壓高、便于維護(hù)，集降壓、旋風(fēng)、布袋除塵于一體，除塵效果良好。

2.6工藝流程是散料流動(dòng)的通道，采用的是專(zhuān)用管線(xiàn)，干混裝置的物料儲(chǔ)存罐由氣管線(xiàn)、放空管線(xiàn)、物料輸送管線(xiàn)等相連接，各混拌罐及供氣管線(xiàn)上安裝與其相匹配的壓力表和安全閥。由于介質(zhì)的特殊性，閥門(mén)，管線(xiàn)及時(shí)更換，壓力表定期檢測(cè)，安全閥定期校驗(yàn)，大大提高了流程的耐用性。

2.7控制系統(tǒng)是該套裝置的操作中心，計(jì)量全部采用數(shù)字化電子稱(chēng)，在罐體的底部支點(diǎn)部位全部加裝電子稱(chēng)，采用電子傳感系統(tǒng)，抗干擾能力強(qiáng)，而且體積小，使計(jì)量精度得到有效的提高。該系統(tǒng)采用了遠(yuǎn)程控制技術(shù)，將信號(hào)集中輸送到控制室，采用人工手動(dòng)控制臺(tái)或計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)?？刂剖沂巧a(chǎn)的指揮中心，與傳統(tǒng)的生產(chǎn)組織管理方式相比，發(fā)生了很大的變化，控制臺(tái)全部是數(shù)字顯示，清晰準(zhǔn)確，而且隨時(shí)可以轉(zhuǎn)換為鼠標(biāo)控制，在電腦顯示屏上點(diǎn)擊各個(gè)氣動(dòng)閥門(mén)。

3、在干混過(guò)程中， 要求各物料之間按一定的比例和重量進(jìn)行配料， 現(xiàn)在所用的原料一般都是粉煤灰，微硅，減輕劑，外加劑等構(gòu)成。水泥投料控制系統(tǒng)由控制器、氣動(dòng)電動(dòng)閥、電子振動(dòng)料斗等設(shè)備組成。干混工藝過(guò)程是幾種原料經(jīng)過(guò)電子振動(dòng)料斗進(jìn)入地罐，輸送到計(jì)量罐，對(duì)它們的計(jì)量誤差要小，控制精度要高。開(kāi)關(guān)量設(shè)備主要有控制電磁閥、繼電器、指示燈、報(bào)警器等只具有開(kāi)、關(guān)兩種狀態(tài)的設(shè)備。

過(guò)程控制由現(xiàn)場(chǎng)儀表（如各種傳感器、變送器等）送來(lái)的各種過(guò)程信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集、濾除噪聲信號(hào)、在過(guò)程控制層根據(jù)生產(chǎn)要求還要進(jìn)行各種閉環(huán)反饋控制、批量控制與順序控制等，并可接受控制室發(fā)來(lái)的手動(dòng)操作命令進(jìn)行手動(dòng)控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的直接調(diào)節(jié)控制功能。物料輸入輸出，數(shù)量隨之增加或減少。在投料輸送計(jì)量罐中，計(jì)量罐儀表沒(méi)有數(shù)值增加顯示，則物料輸送受到阻礙;罐體充氣控制室內(nèi)壓力表數(shù)值沒(méi)有變化，則儀表有故障;燈檢測(cè)顯示黃色，則控制按鈕正常;閥急閉檢測(cè)所有閥門(mén)是關(guān)閉狀態(tài)，電源，手自動(dòng)切換，引風(fēng)機(jī)除塵器，壓風(fēng)機(jī)，干燥機(jī)，藥反吹，批反吹，數(shù)據(jù)顯示屏按鈕，顯示了干混自動(dòng)化裝置優(yōu)勢(shì)。有較好的控制和管理能力，提高了設(shè)備的利用效率，大大提升了混拌合格率，節(jié)省了人力，有效防止事故的發(fā)生，統(tǒng)一了管理標(biāo)準(zhǔn)。

由于DCS將系統(tǒng)控制功能分散在各臺(tái)計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用容錯(cuò)設(shè)計(jì)，因此某一臺(tái)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)其它功能的喪失。我們采用了兩臺(tái)計(jì)算機(jī)，在混拌輸送物料中，儀表數(shù)據(jù)顯示沒(méi)有同步，另外一臺(tái)計(jì)算機(jī)上做數(shù)據(jù)錄入，易于維護(hù)，當(dāng)某一局部或某個(gè)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，可以在不影響整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的情況下在線(xiàn)更換，迅速排除故障?；彀柚杏幸粋€(gè)繼電器壞了，當(dāng)時(shí)換上新的，卻不用停工。

總之，隨著技術(shù)的進(jìn)步，在未來(lái)，工業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)中，工業(yè)控制軟件將向標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、開(kāi)放性發(fā)展。今后的控制系統(tǒng)將會(huì)是更加智能化、開(kāi)放性、網(wǎng)絡(luò)化、信息化控制系統(tǒng)。同時(shí)，油井水泥干混裝置也在不斷更新，正在向更加環(huán)保，系統(tǒng)更加完善，功能更加多樣的方向發(fā)展，更好的為固井工程服務(wù)。

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