板框厢式隔膜压滤机
引 言
随着油田进入中后开发期 ，高含水成为油田主力油 田面临的主要 问题 ，油井采 出液 中含水高达 95％ 以上 。这就意味着油井采 出液经过联合站处理后会产生大 量 含有极 少量 原油 的污水 ，同时，也含有泥 沙等 固体废 物 。这样的污水直接外排 肯定是无法满足环保要求 的，必 须经过多级处理达标后 ，方能外排或进行注水 回灌 。压滤 机是污水处理厂 的主要设备之一，它担负着 除去污水中固 体或悬浮颗粒物的作用 ，这一步工作完成之后 ，才能开展 下一步的处理工作 。它的工作状态的好坏直接影响着后续 的污 水处理效果 。 油田污水处理厂的 II 压滤机经过多年的运 行和和中途多次改造 ，PLC输出接 点及部分元器件 已经老 化 ，不 能正常工作。同时随着对对外排及 回注水质要求的 提 高，现在处理工艺的要求提高，严重影响 了采 油污水 的 处理效果和污水处理厂 的正常运行 。因此，需要对其控制 系统进行改造，以满足当前的功能需求 。根据设备运行单 位 的要求 ，需要 兼备手动和 自动两种 工作模式 。
系统硬件组成
压滤机系统 由主机部分 、液压部件、电气元件两大 部 分构成 。
主机部分
主机由两根横 梁 ，其两端 分别 固定 在止推 板和液压 缸座 的两侧面 ，构成机架 。在左右横梁上垂直搁置 、依次 排 列着 由滤框、滤板 、滤 布组成 的若干滤室；并 可沿横梁 作水平方 向移动 。压紧板与活塞杆铰接 。由液压缸活塞驱 使 前后移动 ，压紧滤框 、滤板 ，达到液压工作 压力后 ，旋 转 锁紧螺母锁紧保压 。再关 闭电机 ，即可进料过滤 。
液压部件
液压部件由液压辅件 (油箱和滤油器)、液压泵、电磁 换向阀、液压缸和管路等组成 。液压用油需经 20um孔径.过滤 ，加油至液面线上限 ，电动机驱动油泵 ，压 力油经 电 磁阀进 入液压 缸；推动活塞完成 滤室的压紧和放松工序 。
电气元件
电气 元件单独 安装在控制 柜 内。主要 由PLC 模块 $7200一CPU224、接触器、中间继电器等。$7200一CPU224作为 控 制单 元，它的用户程序 中包括 了位逻辑、计数器 、定 时 器 、复杂数 学运算 以及 与其它智 能模块通讯等指令内容， 从而使它能够监视输入状态 ，改变输出状态以达到控制 目 的。本项 目中 由它来完成对相应电磁换 向阀和接触器 的逻 辑控制 ，从而完成实现系统的可靠运行 。为了保证PLC输 出接 点的控制效果 ，采用继电器输出控制中间继 电器来来 实现对两组 电磁换 向阀的控制 ，而不采用PLC输 出直接控 制 电磁换 向阀和接触器 的 目的是避 免 由于输 出接点的频 繁切换导致输 出接点烧 毁而引起 系统瘫痪，从而使系统的 可靠性更高 。
系统工作原理
按照现场 的实际情况 和运行要求 ，无 论是在手动 或 自动运 行状态，系统工作的第一步均是首先给系统加压 ， 使压紧活塞内部的压力保持在 15MPa～20MPa之间，才能使 板框处于压紧状态，从而保证进水压力达到0．8MPa时，板 框 间无液体溢 出 ，保证过滤 的效果 。当按下压 紧按钮 时 ， 液压油泵开始工作，同时压紧电磁换 向阀打开，液压油进 入活塞 ，推动活塞前进 ，使板框压 紧。当 电接 点压力表压 力达到上限 (20MPa)时，断开 电磁阀，液压泵停止工作，系 统进入保压状态 。这 时，可以启动进 液电机 ，开始上料工 作。若 由于漏失等原因导致压力降低到 15MPa以下时，液 压油泵重新 自启动 ，使系统压力保持在 15MPa～20MPa之 问。当经过大概8个小时之后，进液 口压力达到0．8MPa，说 明上料过程 已经 完成 。这 时，板框之间 已经充满 了滤渣 ， 下一步进行泄压操作 。断开上料 电机 ，按下松 开按钮 ，液 压泵启动 ，松 开电磁换 向阀打开 ，活塞后退 ，后退到指定 位置后，松开 电磁换 向阀断开 ，液压泵 断开 ，接 下来进行卸渣操作 。若工作在手动状态，按下拉板前进或后退按钮 即可进行卸渣操作 。若工作在 自动状态 ，则按下启动按钮 后拉板 自动进行前进和后退操作 。卸渣 完成后 ，拉板 自动 返 回到原点 ，一个循环结束 。
系统软件流程
系统软件采用西门子Step7-MicroWin SP3进行编写， 按照实际的控制要求，设备要具有手动和 自动两种工作模 式。其软件流程图如 图1所示 。
结 语
本 项 目中从 软件方面 入手 ，代替传统 的硬件触发 方 法 实现 了装置的 自动运行 ，取得 了依靠硬件所不可 比拟的 效 果，同时节约 了成本 ，可靠性大大提 高。 本项 目充分利用S7—200紧凑的结构 、灵活的配置和 强大的指令集使s7—200成为各种控制应用的理想解决方 案 ，巧妙 的解决 了污水处理厂压滤机的控制 问题 。这对于 提高污水 处理水平、降低油 田污水回注成本和环境保护具 有重要 的意义 ，具有重要 的社会和经济效益 。
