顯著差異點確定差異系數(shù)的計算假設在泵充滿度為100%時,功率差分值為PC0,發(fā)生空抽時功率差分值為PCX,則充滿度系數(shù)可用A0來表示為A0=(PC0-PCX)/PC0,A0越大說明空抽越嚴重,對A0從進行實時檢測計算,從而感知抽油機的空抽程度,并根據(jù)空抽的程度,及時通過變頻器調整抽油機的工作沖次,最終實現(xiàn)對抽油機的智能節(jié)能控制。
硬件設計抽油機智能節(jié)能裝置就是通過檢測顯著差異點的功率值,并計算出充滿度系數(shù),根據(jù)充滿度系數(shù),給變頻器輸出控制信號,使變頻器驅動電動機在一定的頻率下運轉。
抽油機智能控制系統(tǒng)模塊框如所示。
抽油機智能控制系統(tǒng)模塊框圖智能節(jié)能裝置關鍵設備構成:p操作面板(手動/自動/調試):可進行抽油機的一般操作,啟動、停止、急停手動、自動轉換等。
p參數(shù)設定顯示面板(TD200):設定抽油機的工作方式等參數(shù),顯示抽油機的工作參數(shù),電流、電壓、充滿度系數(shù)、工作時間等。
p可編程序控制器:對人機接口設定的參數(shù)及外部的輸入信號進行采集、計算、分析,得到最佳的運行頻率,輸出給變頻器。
p變頻器,根據(jù)PLC的控制參數(shù),驅動電動機在最佳的工作點工作。
軟件的設計該節(jié)能控制裝置完全由可編程序控制器西門子PLC200控制,主要完成電動機的一般啟動停止操作,TD200參數(shù)顯示設定的處理,位置及功率傳感器信號采集,空抽度系數(shù)的計算,變頻器的控制等,為PLC200的流程圖。
PLC200的流程圖程序首先初始化,將設置的參數(shù)調入內存,并啟動抽油機,當抽油機曲柄運轉到接近開關位置處時,程序將讀入功率值,根據(jù)上下行程的功率值計算差分值,并計算充滿度系數(shù),當充滿度系數(shù)>=PC1時,降低變頻器的運行頻率,當充滿度系數(shù)