张可可，张晓丽，唐美，韩致信

(1. 兰州理工大学 机电工程学院，甘肃 兰州 730050； 2. 河南汝阳县农村公路管理所，河南 汝阳 471200)

混砂车流量控制模块的研究与仿真

张可可1，张晓丽2，唐美1，韩致信1

(1. 兰州理工大学 机电工程学院，甘肃 兰州 730050； 2. 河南汝阳县农村公路管理所，河南 汝阳 471200)

摘要：为了解决混砂车流量模块在换向过程中或在流量突变时出现波动的现象，利用Matlab软件来仿真混砂车流量模块的控制系统，确定更佳的PID控制算法。可使流量模块在作业过程中更加平稳、快速, 并为解决此类问题提供了理论依据。

关键词：混砂车；流量控制；PID控制；Matlab；仿真

Research on Flow Control Module of Fracturing Blender Truck and Its Simulation

ZHANG Keke1,ZHANG Xiaoli2,TANG Mei1,HAN Zhixin1

(1. College of Mechanical and Electrical Engineering,Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050,China;

2. Highway Management Department of Ruyang,Ruyang 471200,China)

Abstract:In order to solve the fluctuating phenomenon of flow control module of fracturing blender truck during reversing valves or a sudden change of flow quantity, this thesis utilizes Matlab software for simulating the control system of the flow control module and for getting a better PID control algorithm which is used to make the work process of the flow control module more quick and smooth. The theoretical basis is provided for solving the problem.

Keywords:flow module; flow control; PID control; Matlab; simulation

0引言

在油田资源的开采中，为了提高单井油气的开采价值，压裂技术成为单井油气增产、增效的有效手段之一[1]。压裂设备由仪表车、混砂车、压裂车和管汇车组成，其中混砂车是压裂设备中不可或缺的设备之一，其功能是为压裂车提供压裂作业的混合液[2]。为了实现混砂车的自动化控制功能，必须实现发动机、流量、输砂器等模块的自动化控制[3]。

流量模块是混砂车的主要模块之一，其功能是为压裂车输送混沙液，其自动化的程度优劣直接影响到整个压裂设备的自动化程度[4]。流量控制模块包括硬件和软件两个部分[5]，硬件部分采用改进的闭式液压回路和PLC控制器来控制，软件部分采用优化的PID控制算法，来实现流量模块硬件和软件的最优化控制[6]。

1对混砂车流量控制模块的要求

流量模块包括水流、砂子、流量输出、砂比和混合罐的液面等子模块[4]。……