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1、输油管道水压试验机电气控制系统设计控制系统部分摘 要伴随科学技术的发展与推动，我国石油行业也开始普遍应用输油管道，尤其是石油开采过程中，时常面临恶劣、复杂的地形及环境，将更加考验管道质量。所以输油管道在进行生产的前后都必须进行压力测试，以确保管道质量符合标准即在出厂之前，输油管道应该通过水压试验设备来进行压力检测。此环节的实施对于输油管道来说是非常重要的。为进一步提高输油管道抗压承受力，为此设计了水压控制。而实现测压的机器设备则是水压试验机。该设备测压原理是基于油水平衡条件来实现水压控制，通过该实验测试，能够检测出输油管是否存在渗漏现象，与此同时，还能够进一步消除输油管道在生产过程中产生的残留
2、压力。首先，在输油管道内注入一定水量，使其水压升高至一定范围，在现有压力状态下，细心观察管道是否存在渗水情况，水压是否保持稳定。该设备系统组成是比较复杂的，它由机械、液压等多种设备构成，是机电液一体设备的一种类型。该设备控制系统应用到的技术比较多，包括变频、电气传动等。而且在供水过程中该系统表现出比较好的稳定性。在对供水设备实施管理时也相对比较简单，不仅使得供水效率提升，同时也非常节能。对此，本课题将针对对输油管道水压试验机恒压控制系统展开探讨与研究，对于节能降耗来说具有非常重要的现实意义。关键词：输油管道；自动控制；高压；低压Design of Electrical Control Syst
3、em for Oil Pipeline Hydraulic Testing Machine - Control System SectionAbstractWith the development and promotion of science and technology, Chinas oil industry has also begun to generally use oil pipelines, especially in the process of oil extraction, often facing harsh and complex terrain and envir
4、onment, which will further test the quality of pipelines. Therefore, the oil pipeline must be pressure tested before and after production to ensure that the quality of the pipeline meets the standards. That is, the oil pipeline should be pressure tested by hydraulic test equipment before leaving the
5、 factory. The implementation of this link is very important for the oil pipeline. In order to further improve the pressure resistance of oil pipelines, water pressure control is designed for this purpose. The equipment for realizing pressure measurement is a hydraulic test machine. The pressure meas
6、urement principle of the equipment is based on oil-water balance conditions to achieve water pressure control. Through this experimental test, it can detect whether there is leakage in the oil pipeline, and at the same time, it can further eliminate the residual pressure generated by the oil pipelin
7、e during production. First, inject a certain amount of water into the oil pipeline to increase its water pressure to a certain range. Under the existing pressure state, carefully observe whether there is water leakage in the pipeline and whether the water pressure remains stable. The equipment syste
8、m composition is relatively complicated. It is composed of mechanical, hydraulic and other equipment, and is a type of electromechanical-hydraulic integrated equipment.The equipment control system is applied to many technologies, including frequency conversion and electric drive. Moreover, the syste
9、m showed relatively good stability during the water supply process. The management of water supply equipment is relatively simple, which not only improves the efficiency of water supply, but also saves energy. In this regard, this topic will focus on the discussion and research on the constant press
10、ure control system of the oil pipeline hydraulic test machine, which has very important practical significance for energy saving and consumption reduction.Key Words: Oil pipeline; Automatic control; High pressure；Low pressure目 录1 绪论61.1课题的研究背景71.2研究的目的和意义71.3课题的主要研究内容82 水压试验机电气控制系统整体方案102.1输油管道水压试验机
11、系统功能介绍102.2输油管道水压试验机电气控制系统的设计方案112.2.1性能要求112.2.2硬件要求123 水压试验机电气控制系统硬件部分设计143.1控制系统主要硬件组成及其性能与功能143.1.1软启动器143.1.2西门子S7-200PLC模块153.2硬件电路电机启动153.2.1软启动方式153.3硬件控制电路比例溢流阀163.3.1分段线性和死区补偿173.4西门子S7200PLC193.4.1西门子S7- 200 PLC主要组成部分203.4.2 EM235模块20对于S7-200可编程控制器，扩展的模拟量模块主要如下表所示。203.4.3 PLC的工作原理及考虑214 水
12、压试验机电气控制系统软件设计244.1系统软件的组成244.2数字滤波254.3 PID控制器254.4系统的功能流程设计254.5水压试验机工艺流程图265 结论28参考文献29致 谢31附录1 部分主电路图321 绪论1.1课题的研究背景目前，我国的经济发展处于上升阶段，科学技术也有了成熟的发展方向。而随着我国科学技术的不断发展，对石油行业发展方向有了新的要求。尤其是当前石油行业对输油管道的需求越来越大，面对高压及高温等恶劣情况时需要使用到输油管道，确保石油运输正常。因此，在输油管道的材质方面需要加强把控，确保质量。与此同时，为了更好的进行水压控制，有必要加强输油管道中的压力实验，确保管道
13、的产品质量，提高生产效率。我们需要展开对水压控制系统的深入研究，更好的提高石油产业的生产效率，并不断提高生产设备的自动化技术水平，这对促进我国石油行业的科学发展具有很大的进步意义。此外，也使得本课题的研究有了一定的意义，对提升该工业的整体生产力水平有很大的帮助，确保企业的经济效益，为带动我国经济的发展做出贡献。利用水压控制系统对输油管道中的水压进行有效控制，降低人工成本的同时节约了资源。首先，我们需要了解到石油行业中输油管道的生产过程，为了确保生产质量，需要进行压力试验，这也使得水压控制成为生产厂家必备的设备之一。良好的水压控制试验对管道质量有一定的影响，同时影响着提高检测设备的能力。因此，为
14、了更好的研究水压控制设备，我们需要进一步将本课题的内容进行完善，提高设备的控制系统，并加强设备使用呈自动化发展趋势，降低人工操作所造成的成本浪费。其次，我们需要掌握输油管道试验的组成结构，一般由PLC和变频器组成水压试验机电气控制系统，利用该系统设备的可靠性高、方便维护、编程简易等优势，提高输油管道的试验结果。与此同时，使用水压试验机电气控制系统可以提高抗干扰能力，并且降低了使用成本。除此之外，我们在升级供水系统时，可以利用水压试验机电气控制系统，确保升级的稳定及可靠性，从而使得供水压力系统得以集中管理监控，提高工作效率的同时，减少了能源消耗，符合我国提倡的可持续发展战略目标一致。随着我国信息
15、化时代的到来，对各个行业都产生一定的影响，并渗透到人们日常生活当中，为生活提供便捷。与此同时，我们在工业生产过程中，逐渐智能化，大大提高了工作效率，减轻了人工负担。但这也导致工业生产智能控制成为当前新的问题，目前越来越多的控制设备诞生，使得智能控制设备的整体价格下降。因此，我们需要加强对技术人员的培养，提高产业工业智能化。石油已经成为当前社会生活必不可少的能源之一，可作为石油燃料、石蜡、石油沥青等等，影响这人们的日常生活。但石油的开采使得我国能源逐渐减少，因此，我们需要加强节能减排工作。随着我国社会的不但进步，对工业制造方面有了新的机遇和挑战，而这些都离不开石油的支持。与此同时，我们需要明确输
16、油管道的发展方向主要朝着智能化进行，并鼓励高效节能，确保石油资源不被浪费。这时，我们可以利用PLC电气控制系统来提高系统的可靠性以及稳定性，并加强节能装置，提高企业的生产效率，为节省能源做出重大贡献。本文根据输油管道的试压实验设计水压试压机的控制系统，从而有效解决试压中油压的平衡跟踪问题，使得水压与油压保持一致。除此之外，使用该系统进行液压控制时，会结合动态变化来反映压力的变化，这主要是通过电液比例阀来实现的。并且会有画面来实时观测成打压和保压时的数据变化，从而确保试压合格的真实性。1.2研究的目的和意义我们通过对输油管道的分析，发现他在生产过后需要进行压力试验，确保其合格性。这也使得厂家的水压控制系统成为输油管道重要的检测设备，管道生产效率直接取决于液压控制设备的效率，这对提高检测设备的能
