板框廂式隔膜壓濾機
引 言
隨著油田進入中后開發期 ，高含水成為油田主力油 田面臨的主要 問題 ，油井采 出液 中含水高達 95％ 以上 。這就意味著油井采 出液經過聯合站處理后會產生大 量 含有極 少量 原油 的污水 ，同時，也含有泥 沙等 固體廢 物 。這樣的污水直接外排 肯定是無法滿足環保要求 的，必 須經過多級處理達標后 ，方能外排或進行注水 回灌 。壓濾 機是污水處理廠 的主要設備之一，它擔負著 除去污水中固 體或懸浮顆粒物的作用 ，這一步工作完成之后 ，才能開展 下一步的處理工作 。它的工作狀態的好壞直接影響著后續 的污 水處理效果 。 油田污水處理廠的 II 壓濾機經過多年的運 行和和中途多次改造 ，PLC輸出接 點及部分元器件 已經老 化 ，不 能正常工作。同時隨著對對外排及 回注水質要求的 提 高，現在處理工藝的要求提高，嚴重影響 了采 油污水 的 處理效果和污水處理廠 的正常運行 。因此，需要對其控制 系統進行改造，以滿足當前的功能需求 。根據設備運行單 位 的要求 ，需要 兼備手動和 自動兩種 工作模式 。
系統硬件組成
壓濾機系統 由主機部分 、液壓部件、電氣元件兩大 部 分構成 。
主機部分
主機由兩根橫 梁 ，其兩端 分別 固定 在止推 板和液壓 缸座 的兩側面 ，構成機架 。在左右橫梁上垂直擱置 、依次 排 列著 由濾框、濾板 、濾 布組成 的若干濾室；并 可沿橫梁 作水平方 向移動 。壓緊板與活塞桿鉸接 。由液壓缸活塞驅 使 前后移動 ，壓緊濾框 、濾板 ，達到液壓工作 壓力后 ，旋 轉 鎖緊螺母鎖緊保壓 。再關 閉電機 ，即可進料過濾 。
液壓部件
液壓部件由液壓輔件 (油箱和濾油器)、液壓泵、電磁 換向閥、液壓缸和管路等組成 。液壓用油需經 20um孔徑.過濾 ，加油至液面線上限 ，電動機驅動油泵 ，壓 力油經 電 磁閥進 入液壓 缸；推動活塞完成 濾室的壓緊和放松工序 。
電氣元件
電氣 元件單獨 安裝在控制 柜 內。主要 由PLC 模塊 $7200一CPU224、接觸器、中間繼電器等。$7200一CPU224作為 控 制單 元，它的用戶程序 中包括 了位邏輯、計數器 、定 時 器 、復雜數 學運算 以及 與其它智 能模塊通訊等指令內容， 從而使它能夠監視輸入狀態 ，改變輸出狀態以達到控制 目 的。本項 目中 由它來完成對相應電磁換 向閥和接觸器 的邏 輯控制 ，從而完成實現系統的可靠運行 。為了保證PLC輸 出接 點的控制效果 ，采用繼電器輸出控制中間繼 電器來來 實現對兩組 電磁換 向閥的控制 ，而不采用PLC輸 出直接控 制 電磁換 向閥和接觸器 的 目的是避 免 由于輸 出接點的頻 繁切換導致輸 出接點燒 毀而引起 系統癱瘓，從而使系統的 可靠性更高 。
系統工作原理
按照現場 的實際情況 和運行要求 ，無 論是在手動 或 自動運 行狀態，系統工作的第一步均是首先給系統加壓 ， 使壓緊活塞內部的壓力保持在 15MPa～20MPa之間，才能使 板框處于壓緊狀態，從而保證進水壓力達到0．8MPa時，板 框 間無液體溢 出 ，保證過濾 的效果 。當按下壓 緊按鈕 時 ， 液壓油泵開始工作，同時壓緊電磁換 向閥打開，液壓油進 入活塞 ，推動活塞前進 ，使板框壓 緊。當 電接 點壓力表壓 力達到上限 (20MPa)時，斷開 電磁閥，液壓泵停止工作，系 統進入保壓狀態 。這 時，可以啟動進 液電機 ，開始上料工 作。若 由于漏失等原因導致壓力降低到 15MPa以下時，液 壓油泵重新 自啟動 ，使系統壓力保持在 15MPa～20MPa之 問。當經過大概8個小時之后，進液 口壓力達到0．8MPa，說 明上料過程 已經 完成 。這 時，板框之間 已經充滿 了濾渣 ， 下一步進行泄壓操作 。斷開上料 電機 ，按下松 開按鈕 ，液 壓泵啟動 ，松 開電磁換 向閥打開 ，活塞后退 ，后退到指定 位置后，松開 電磁換 向閥斷開 ，液壓泵 斷開 ，接 下來進行卸渣操作 。若工作在手動狀態，按下拉板前進或后退按鈕 即可進行卸渣操作 。若工作在 自動狀態 ，則按下啟動按鈕 后拉板 自動進行前進和后退操作 。卸渣 完成后 ，拉板 自動 返 回到原點 ，一個循環結束 。
系統軟件流程
系統軟件采用西門子Step7-MicroWin SP3進行編寫， 按照實際的控制要求，設備要具有手動和 自動兩種工作模 式。其軟件流程圖如 圖1所示 。
結 語
本 項 目中從 軟件方面 入手 ，代替傳統 的硬件觸發 方 法 實現 了裝置的 自動運行 ，取得 了依靠硬件所不可 比擬的 效 果，同時節約 了成本 ，可靠性大大提 高。 本項 目充分利用S7—200緊湊的結構 、靈活的配置和 強大的指令集使s7—200成為各種控制應用的理想解決方 案 ，巧妙 的解決 了污水處理廠壓濾機的控制 問題 。這對于 提高污水 處理水平、降低油 田污水回注成本和環境保護具 有重要 的意義 ，具有重要 的社會和經濟效益 。
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