CN105429523B - 一种塔式抽油机的控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种塔式抽油机的控制方法及装置，通过获取该塔式抽油机的当前设定频率达到预设换向频率而换向后运行的加速运行时间、匀速运行时间、减速运行时间以及预设的匀速运行频率，并据此计算其换向后运行中各时刻对应的设定频率，得到与各时刻设定频率对应的位置设定值后，在检测到位置校正信号的情况下，该塔式抽油机的当前设定频率达到所述预设换向频率而进行换向后的正常往复运行的每一时刻，利用当前时刻的位置设定值以及位置反馈值，对当前时刻的设定频率进行修正，得到当前时刻的目标给定频率，从而利用本申请增加的位置控制，提高对该塔式抽油机上下往复运行的行程控制精度，使其整个运行过程平稳，且换向更加平滑。

Description

一种塔式抽油机的控制方法及装置

技术领域

本发明主要涉及电机控制技术领域，更具体地说是涉及一种塔式抽油机的控制方法及装置。

背景技术

目前，我国开采石油使用的抽油机大部分都是游梁式抽油机，其通常采用交流异步电机直接拖动，由曲柄带以配重平衡块带动抽油杆，驱动井下抽油泵做固定周期的上下往复运动，从而把井下的油送到地面，运行可靠且易于控制，满足了石油开采的基本要求。

但是，随着我国人口的快速增加，能源紧缺问题日益严重，现有的游梁式抽油机的效率较低，耗电量大等缺陷成为目前急需克服的问题。为此，近年来提出了一种塔式抽油机，其通过在抽油杆的另一端增加平衡配重，并使用永磁同步电机作为动力机构，在实际应用中，该平衡配重的增加使其电机的负载变小，进而达到节能减排的效果；而且，与上述游梁式抽油机相比，该塔式抽油机还具有占地小、运行安静、结构简单、耗材少等优点，其已逐渐取代传统的游梁式抽油机应用到油田中。

然而，在实际应用中，由于用于电机测速的编码器故障率较高，因而很多客户不愿意安装编码器，希望能用开环控制方案实现该抽油机的控制，而且，在其实际运行过程中，需要频繁进行电机正反转的切换，很难保证该塔式抽油机平稳可靠往复运动。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种塔式抽油机的控制方法及装置，通过在现有的速度控制开环矢量控制***的基础上增加位置控制环，利用得到的新的开环矢量控制***控制塔式抽油机进行上下往复运动，提高了其行程控制精度，保证了该塔式抽油机上下往复运行可靠、平稳。

为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案：

一种塔式抽油机的控制方法，所述方法包括：

当塔式抽油机的当前设定频率达到预设换向频率而进行换向时，获取所述塔式抽油机换向后运行的运行参数，其中，所述运行参数包括加速运行时间、匀速运行时间、减速运行时间以及预设的匀速运行频率；

基于所述运行参数，计算所述塔式抽油机换向后运行中各时刻对应的设定频率；

对所述塔式抽油机运行中各时刻对应的设定频率进行运算，获得所述塔式抽油机运行中各时刻与所述设定频率对应的位置设定值；

在检测到位置校正信号的情况下，所述塔式抽油机的当前设定频率达到所述预设换向频率而进行换向后的正常往复运行的每一时刻，利用获得的当前时刻的所述位置设定值以及位置反馈值，对当前时刻的设定频率进行修正，得到当前时刻的目标给定频率。

优选的，在所述塔式抽油机运行过程，所述方法还包括：

判断是否检测到位置校正信号；

当没有检测到位置校正信号时，判断所述塔式抽油机当前时刻是否正处于检测到位置校正信号后的减速运行阶段；

当检测到所述位置校正信号，或者所述塔式抽油机当前时刻正处于检测到位置校正信号后的减速运行阶段时，控制所述塔式抽油机减速运行，并累计所述塔式抽油机的减速距离；

当检测到所述塔式抽油机的当前设定频率达到所述预设换向频率而进行换向时，按照预设规则获得所述塔式抽油机换向后运行的冲程长度，所述冲程长度用于计算所述塔式抽油机换向后运行的运行参数。

优选的，所述判断是否检测到位置校正信号包括：

判断所述塔式抽油机上行运行时是否触发上位置校正开关；或；

判断所述塔式抽油机下行运行时是否触发下位置校正开关。

优选的，在所述塔式抽油机运行过程中，所述方法还包括：

当没有检测到位置校正信号，且所述塔式抽油机当前时刻不是处于检测到位置校正信号后的减速运行阶段时，判断所述塔式抽油机本次运行是否是所述塔式抽油机停机后的首次运行；

当所述塔式抽油机本次运行是所述塔式抽油机停机后的首次运行时，控制所述塔式抽油机下行或上行，直至检测到所述位置校正信号；

其中，当检测到所述位置校正信号时，所述按照预设规则获得所述塔式抽油机换向后运行的冲程长度具体为：

对当前累计得到的所述塔式抽油机本次运行的总减速距离、预设位置偏置量以及预设冲程长度进行求和运算，得到所述塔式抽油机换向后运行的冲程长度。

优选的，当所述塔式抽油机本次运行不是所述塔式抽油机停机后的首次运行，所述方法还包括：

判断所述塔式抽油机的当前设定频率是否达到预设换向频率；

当所述塔式抽油机的当前设定频率没有达到所述预设换向频率，根据上一次换向时获取的运行参数，计算所述塔式抽油机当前时刻的设定频率，并对所述当前时刻的设定频率进行运算，得到与所述当前时刻的设定频率对应的当前时刻的位置设定值，控制塔式抽油机继续按当前方向运行；

当所述塔式抽油机的当前设定频率达到所述预设换向频率而换向时，执行所述按照预设规则获得所述塔式抽油机换向后运行的冲程长度步骤，且所述按照预设规则获得所述塔式抽油机换向后运行的冲程长度具体为：

获取预设冲程长度，并将所述预设冲程长度作为所述塔式抽油机换向后运行的冲程长度。

优选的，所述利用获得的当前时刻的所述位置设定值以及位置反馈值，对所述当前时刻的设定频率进行修正，得到所述当前时刻的目标给定频率包括：

计算获得的当前时刻的位置设定值以及位置反馈值的当前位置偏差；

对所述当前位置偏差进行比例运算，获得当前修正量；

利用所述当前修正量对当前时刻的设定频率进行修正，得到当前时刻的目标给定频率。

优选的，所述对所述塔式抽油机运行中各时刻对应的设定频率进行运算，获得所述塔式抽油机运行中各时刻与所述设定频率对应的位置设定值具体为：

对所述塔式抽油机运行中各时刻对应的设定频率进行积分运算，获得所述塔式抽油机运行中各时刻与所述设定频率对应的位置设定值。

优选的，所述位置反馈值根据所述塔式抽油机的电机的同步角计算获得。

一种塔式抽油机的控制装置，所述塔式抽油机从上到下依次安装有上限位开关、上位置校正开关、下位置校正开关以及下限位开关，所述装置包括：

第一获取模块，用于当所述塔式抽油机的当前设定频率达到预设换向频率而进行换向时，获取所述塔式抽油机换向后运行的运行参数，其中，所述运行参数包括加速运行时间、匀速运行时间、减速运行时间以及预设的匀速运行频率；

第一计算模块，用于基于所述运行参数，计算所述塔式抽油机换向后运行中各时刻对应的设定频率；

第二计算模块，用于对所述塔式抽油机运行中各时刻对应的设定频率进行运算，获得所述塔式抽油机运行中各时刻与所述设定频率对应的位置设定值；

修正控制模块，用于在检测到校正信号的情况下，所述塔式抽油机的当前设定频率达到所述预设换向频率而进行换向后的正常运行的每一时刻，利用获得的当前时刻的所述位置设定值以及位置反馈值，对当前时刻的设定频率进行修正，得到当前时刻的目标给定频率。

优选的，所述装置还包括：

第一判断模块，用于判断是否检测到位置校正信号；

第二判断模块，用于在所述第一判断模块的判断结果为否时，判断所述塔式抽油机当前时刻是否正处于检测到位置校正信号后的减速运行阶段；

第一控制模块，用于在所述第一判断模块或第二判断模块的判断结果为是时，控制所述塔式抽油机减速运行，并累计所述塔式抽油机的减速距离；

第二获取模块，用于当检测到所述塔式抽油机的运行频率达到预设换向频率时而进行换向时，按照预设规则获得所述塔式抽油机换向后运行的冲程长度，所述冲程长度用于计算所述塔式抽油机换向后运行的运行参数。

优选的，所述第一判断模块包括：

第一判断单元，用于判断所述塔式抽油机上行运行时是否触发上位置校正开关；

第二判断单元，用于判断所述塔式抽油机下行运行时是否触发下位置校正开关。

优选的，所述装置还包括：

第三判断模块，用于所述第二判断模块的判断结果为否时，判断所述塔式抽油机本次运行是否是所述塔式抽油机停机后的首次运行；

第二控制模块，用于在所述第三判断模块的判断结果为是时，控制所述塔式抽油机下行或上行，直至所述第一判断模块的判断结果为是；

其中，当所述第一判断模块的判断结果为是时，所述第二获取模块具体用于对当前累计得到的所述塔式收油机本次运行的总减速距离、预设位置偏置量以及预设冲程长度进行求和运算，得到所述塔式抽油机换向后运行的冲程长度。

优选的，所述装置还包括：

第四判断模块，用于在所述第三判断模块的判断结果为否时，判断所述塔式抽油机的当前设定频率是否达到预设换向频率；

第三获取模块，用于在所述第四判断模块的判断结果为否时，触发所述第一计算模块根据上一次换向时获取的运行参数计算所述塔式抽油机当前时刻的设定频率，并由所述第二计算模块对所述当前时刻的设定频率进行运算，得到与所述当前时刻的设定频率对应的当前时刻的位置设定值后，触发所述修正控制模块控制塔式抽油机继续按当前方向运行；其中，当所述第四判断模块的判断结果为是时，所述第二获取模块具体用于获取预设冲程长度，并将所述预设冲程长度作为所述塔式抽油机换向后运行的冲程长度。

优选的，所述修正控制模块包括：

第一计算单元，用于计算获得的当前时刻的位置设定值以及位置反馈值的当前位置偏差；

第二计算单元，用于对所述当前位置偏差进行比例运算，获得当前修正量；

第三计算单元，用于利用所述当前修正量对当前时刻的设定频率进行修正，得到当前时刻的目标给定频率。

优选的，所述第二计算模块具体为积分模块，用于对所述塔式抽油机运行中各时刻对应的设定频率进行积分运算，获得所述塔式抽油机运行中各时刻与所述设定频率对应的位置设定值。

优选的，所述装置还包括：

第三计算模块，用于根据所述塔式抽油机的电机的同步角计算获得所述位置反馈值。

由此可见，与现有技术相比，本申请提供了一种塔式抽油机的控制方法及装置，通过获取该塔式抽油机的当前设定频率达到预设换向频率而换向后运行的加速运行时间、匀速运行时间、减速运行时间以及预设的匀速运行频率，并据此计算出该塔式抽油机换向后运行中各时刻对应的设定频率后，对各时刻的设定频率进行运算，得到与各时刻的设定频率对应的位置设定值，之后，在检测到位置校正信号的情况下，该塔式抽油机的当前设定频率达到所述预设换向频率而进行换向后的正常往复运行的每一时刻，本申请都将利用获得的当前时刻的位置设定值以及位置反馈值，对当前时刻的设定频率进行修正，得到当前时刻的目标给定频率，从而控制该塔式抽油机换向后平稳运行以及下一次的平滑换向，可见，本申请在现有的速度控制开环矢量控制***的基础上增加位置控制，提高了对该塔式抽油机上下往复运行的行程控制精度，使其在整个运行过程平稳且可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一种塔式抽油机的控制方法实施例的流程示意图；

图2为本申请提供的一种塔式抽油机开环矢量控制框图；

图3为本申请提供的一种塔式抽油机的控制方法的优选实施例的流程示意图；

图4为本申请提供的一种塔式抽油机的工作过程示意图；

图5为本申请提供的一种塔式抽油机的控制装置实施例的结构示意图；

图6为本申请提供的另一种塔式抽油机的控制装置实施例的部分结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请提供了一种塔式抽油机的控制方法及装置，通过获取该塔式抽油机的当前设定频率达到预设换向频率而换向后运行的加速运行时间、匀速运行时间、减速运行时间以及预设的匀速运行频率，并据此计算出该塔式抽油机换向后运行中各时刻对应的设定频率后，对各时刻的设定频率进行运算，得到与各时刻的设定频率对应的位置设定值，之后，在检测到位置校正信号的情况下，该塔式抽油机的当前设定频率达到所述预设换向频率而进行换向后的正常往复运行的每一时刻，本申请都将利用获得的当前时刻的位置设定值以及位置反馈值，对当前时刻的设定频率进行修正，得到当前时刻的目标给定频率，从而控制该塔式抽油机换向后平稳运行以及下一次的平滑换向，可见，本申请在现有的速度控制开坏矢量控制***的基础上增加位置控制，提高了对该塔式抽油机上下往复运行的行程控制精度，使其在整个运行过程平稳且可靠。

为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，为本申请提供的一种塔式抽油机的控制方法实施例的流程示意图，该方法可以包括：

步骤S110：当塔式抽油机的当前设定频率达到预设换向频率而进行换向时，获取该塔式抽油机换向后运行的运行参数。

在本实施例中，将采用开环控制方案控制塔式抽油机的往复运行，且在其每次换向后，通常都是按照加速运行、匀速运行、减速运行，直至减速到一定频率点如预设的换向频率点时换向，再按照上述规则继续运行，如此反复进行。

其中，为了控制塔式抽油机换向后运行的稳定性和可靠性，本实施例将预先计算其换向后运行的运行参数，如该塔式抽油机换向后加速运行时间、匀速运行时间、减速运行时间以及匀速运行频率等等，本申请对此不作限定，具体可以根据该塔式抽油机当前运行情况计算得到的其换向后运行的冲程长度来确定这些运行参数，从而避免该塔式抽油机换向后按照该运行参数运行时超出该塔式抽油机的冲程长度，而影响塔式抽油机的正常运行，具体计算过程可参照下面实施例对应部分的描述。

步骤S120：基于该运行参数，计算塔式抽油机换向后运行中各时刻对应的设定频率。

可选的，在实际应用中，在确定塔式抽油机换向后运行的加速运行时间、匀速运行时间、减速运行时间以及预设的匀速运行频率后，对于该塔式收油机运行的加速阶段，可以以其运行到该加速运行时间并达到该匀速运行频率为标准，计算该加速阶段各时刻对应的设定频率；同理，对于减速阶段，可以以其从预设的匀速运行频率开始减速运行至该减速运行时间时达到预设换向频率为标准，计算该塔式抽油机减速阶段各时刻对应的设定频率；而对于该塔式抽油机的匀速阶段，可以将该预设的匀速运行频率确定为塔式抽油机匀速运行阶段各时刻对应的设定频率。

需要说明的是，本申请对计算塔式抽油机各阶段各时刻对应的设定频率的具体方法不作限定，只要能够满足上述标准即可。另外，对于塔式抽油机按照上述规则运行过程中，可通过设置相应的计时器等装置来实现各阶段运行的切换，本申请对此不作限定。

步骤S130：对塔式抽油机换向后运行中各时刻对应的设定频率进行运算，获得该塔式抽油机换向后运行中各时刻与该设定频率对应的位置设定值。

在本实施例中，将按照图2所示的开环矢量控制框图来控制塔式抽油机往复运行，因而，在计算得到塔式抽油机换向后运行的运行参数之后，并在该塔式抽油机换向后运行过程中，将利用相应运行阶段对应时刻的运行参数计算出该时刻的设定频率(如图2中的f_ref₀)，如图2所示，为了增加该塔式抽油机往复运行时行程的准确性，本实施例在现有的开环矢量控制***的基础上增加了位置控制环，来修改该时刻的设定频率，所以，在得到该时刻的设定频率后，可通过对该设定频率进行积分运算(如图2中1/S表示的运算过程)，来得到该时刻的位置设定值(如图2中的p_ref)。

由此可见，在该塔式抽油机正常往复运行过程中，获得的当前时刻的位置设定值p_ref是与当前时刻得到的设定频率f_ref₀对应的，而各时刻的设定频率f_ref₀可根据上述计算得到的该塔式抽油机换向后运行的运行参数得到，具体可参照上述对应部分的描述。

步骤S140：在检测到位置校正信号的情况下，当该塔式抽油机的当前设定频率达到预设换向频率而进行换向后的正常往复运行的每一时刻，利用获得的当前时刻的位置设定值以及位置反馈值，对当前时刻的设定频率进行修正，得到当前时刻的目标给定频率。

其中，塔式抽油机的正常往复运行可以是上述描述的换向后加速、匀速以及减速，达到预设换向频率再换向，如此往复运行过程，并不包含触发位置校正开关后进入的减速阶段。

结合上述分析可知，在本实施例实际应用中，为了使塔式抽油机换向后的运行更加平稳，换向过程更加平滑，对于各时刻的设定频率并不是固定不变的，而是根据对应时刻的运行参数确定，且在该塔式抽油机停机后的首次换向后运行中或在检测到位置校正信号后该塔式抽油机的往复运行中，将会获得位置控制环中各时刻的位置反馈值p_feed，从而利用对应时刻的位置设定值p_ref和该位置反馈值p_feed，实现对该时刻的设定频率f_ref₀的修正，从而得到该时刻的目标给定频率并发送至速度控制环，实现对该塔式抽油机运行的精确控制，保证其往复运行的稳定性。

可选的，对于各时刻的设定频率f_ref₀的修正过程，可按照以下方式实现：

对于该塔式抽油机停机后首次运行并换向后的往复运行过程中的每一时刻，或者是检测到位置校正信号后该塔式抽油机往复运行过程中的每一时刻来说，按照上述对应方式得到当前时刻的位置设定值p_ref和位置反馈值p_feed后，如图2所示，可先计算这两个参数的当前位置偏差，即当前时刻的位置设定值p_ref-位置反馈值p_feed，再对该当前位置偏差进行比例运算(如图2中的Kp表示的运算)，获得当前修正量delta_f1，从而利用该当前修正量delta_f1对当前时刻的设定频率f_ref₀进行修正，得到该当前时刻的最终目标频率f_ref，如图2所示，当前时刻的最终目标频率f_ref＝当前修正量delta_f1+设定频率f_ref₀，之后，该最终目标频率f_ref将作为该开环矢量控制***中速度控制环当前时刻的输入，并计算其与获得的当前时刻的速度反馈值f_feed的速度偏差delta_f，即当前时刻的速度偏差delta_f＝当前时刻获得的最终目标频率f_ref-速度反馈值f_feed，之后，速度环控制器(即图2中的速度环PI)即可利用该当前时刻的速度偏差delta_f控制塔式抽油机当前时刻的运行，同理，当塔式抽油机从该当前时刻达到其下一时刻后，将获得该下一时刻的设定频率，并按照上述控制过程控制该塔式抽油机运行，本申请在此不再赘述。

由此可见，在本实施例中，在塔式抽油机首次启动运行时，通常都会寻找一个位置参考点而确定其当前位置，具体可以通过触发位置校正开关来获得该位置参考点，即检测到位置校正信号时该塔式抽油机所在位置作为该塔式抽油机运行的位置参考点，而从该塔式抽油机启动运行到获得该位置参考点后减速运行，直至当前设定频率达到预设换向频率而换向之前的过程中，是通过常规开环矢量控制***速度控制该塔式抽油机的运行；此外，在该塔式抽油机往复运行过程中，当需要对该塔式抽油机进行校正而触发位置校正开关后的减速运行过程中，也是通过速度控制塔式抽油机运行。除了这两个运行阶段之外的正常往复运行过程中的每一时刻，本实施例都将利用在该常规开环矢量控制***基础上增加位置控制环的方式控制该塔式抽油机的运行，大大提高了塔式抽油机整个往复运行过程的行程控制精度，保证了其往复运行的平稳性。

其中，需要说明的是，关于图2所示的开环矢量控制框图中速度环控制器以及电流环控制器的控制过程可参照现有的开环控制方法，本申请在此不再详述。

可选的，对于上述各实施例中获得的各时刻的位置反馈值p_feed，其可根据该塔式抽油机的电机的同步角计算获得，可由图2中的电机转子位置计算模块计算得到该位置反馈值p_feed，本申请并不限定该同步角计算的具体方法。而且，由于该电机是永磁同步电机，没有转差，因而，根据同步角计算得出的位置范围值是准确的。另外，上述速度反馈值f_feed可以通过速度观测器观测得到的，本申请对该计算过程也不限定。

综上，本实施例通过在现有对塔式抽油机的控制***的基础上增加了位置控制环，从使该控制***利用位置环控制器、速度环控制器和电流环控制器来控制该塔式抽油机往复运行，提高了采用永磁同步电机的该塔式抽油机上下往复运动的行程控制精度，保证其往复运行的平稳性以及换向的平滑。具体的，通过获取该塔式抽油机的当前设定频率达到预设换向频率而换向后运行的加速运行时间、匀速运行时间、减速运行时间以及预设的匀速运行频率，并据此计算出该塔式抽油机换向后运行中各时刻对应的设定频率后，对各时刻的设定频率进行运算，得到与各时刻的设定频率对应的位置设定值，之后，在检测到位置校正信号的情况下，该塔式抽油机的当前设定频率达到所述预设换向频率而进行并换向后的正常往复运行的每一时刻，本申请都将利用获得的当前时刻的位置设定值以及位置反馈值，对当前时刻的设定频率进行修正，得到当前时刻的目标给定频率作为速度控制环的输入，来控制该塔式抽油机平滑换向并保证其换向后平稳运行。

如图3所示，为本申请提供的一种塔式抽油机的控制方法优选实施例的流程示意图，该方法可以包括以下步骤：

步骤S301：判断是否检测到位置校正信号，若是，进入步骤S303；若否，执行步骤S302。

在本实施例中，如图4所示，塔式抽油机的配重块410和抽油杆420通过永磁同步电机430的正反转实现上行和下行，且两者的运行方向是相反的，以图4中箭头表示配重块410的上行方向为例进行说明。

在该塔式抽油机实际运行过程中，往复运行一段时间后，该塔式抽油机往往会偏向重的一端，而影响其正常工作，对此，本申请通过在塔式抽油机从上到下依次安装上限位开关K1、上位置校正开关K2、下位置校正开关K3以及下限位开关K4。在该塔式抽油机往复运行过程中，因其偏沉而触发其上位置校正开关K2或下位置校正开关K3时，将会产生位置校正信号，以使其控制***按照上述预设的规则对其进行校正，如重新计算其换向后运行的冲程长度，从而使得据此计算得到的换向后的运行参数更加符合此时该塔式抽油机的运行情况，即实现了对该塔式抽油机往复运行的精确控制。

其中，在塔式抽油机往复运行过程中，当其触发上限位开关K1和下限位开关K2时，其电机都将停机并抱闸，从而避免该塔式抽油机的运行超出允许其运行的冲程长度，导致其无法正常工作。

需要说明的是，关于上述位置校正信号可以是该塔式抽油机上行时碰到上位置校正开关或下行时碰到下位置校正开关产生的，对于该塔式抽油机上行时碰到下位置校正开关或下行时碰到上位置校正开关时产生的信号不响应。所以，在本实施例实际应用中，上述步骤S301可以包括判断所述塔式抽油机上行运行时是否触发上位置校正开关，判断所述塔式抽油机下行运行时是否触发下位置校正开关。

可选的，对于上述上限位开关K1、上位置校正开关K2、下位置校正开关K3以及下限位开关K4可以是接近开关即无触点接近开关，无需与运动部件进行机械直接接触而可以操作的位置开关，但并不局限于此。

另外，由于上述上限位开关K1、上位置校正开关K2、下位置校正开关K3以及下限位开关K4等接近开关的使用寿命是有限的，因而，本申请可以对塔式抽油机的运行行程设置相应的位置偏置量，如图4所示的下位置偏置量L1，当然，还可以设置对应的上位置偏置量(图4中并未给画出)，但并不局限于此，且本申请对该位置偏置量的具体数值不作限定，可根据实际工作情况确定。可见，本申请通过设置位置偏置量，使得塔式抽油机往复运行多次才需要校正一次，也就是说，塔式抽油机运行过程中，不是每一次运行都会触发位置校正开关，从而延长了上述两个位置校正开关的使用寿命。

此外，在通常情况下，在一定时间范围内，由于塔式抽油机长时间往复运行后，通常其位置只会偏向重的一端，因而，可以使该塔式抽油机的一个位置校正开关工作。但是，由于在不同时间段内，油井液位是会变化的，因而，塔式抽油机偏重的一端并不固定，所以，为了保证塔式抽油机平稳地往复运行，本实施例优选双向校正的方式，即使上位置校正开关和下位置校正开关都参与工作，这样，在塔式抽油机上行时碰到上位置校正开关或下行时碰到下位置校正开关都会进行校正，从而及时调整检测到位置校正信号后的首次运行行程的长度即下文的冲程长度，保证该塔式抽油机可靠、稳定运行，具体过程可参数下文描述。

步骤S302：判断塔式抽油机当前时刻是否正处于检测到位置校正信号后的减速运行阶段，若是，进入步骤S303；若否，执行步骤S310。

在本实施例中，当没有检测到位置校正信号时，说明此时为检测到位置校正信号后的减速运行或者是正工作于正常的往复运行中。对于前者，将控制该塔式抽油机继续减速运行，并不断累计其减速距离；对于后者，将按照当前时刻开环矢量控制方案继续控制该塔式抽油机正常往复运行。

步骤S303：控制该塔式抽油机减速运行，并累计该塔式抽油机的减速距离。

在本实施例中，当塔式抽油机上行运行时触发上位置校正开关或下行运行时触发下位置校正开关时，该塔式抽油机的电机将会立即反转，从而使其减速运行，为了精确计算这种情况下塔式抽油机换向后运行的冲程长度，将开始累计其减速距离。

另外，需要说明的是，在检测到位置校正信号后的减速运行阶段，本申请是通过常规开环矢量控制***速度控制该塔式抽油机的减速运行，直至其当前设定频率达到预设换向频率而换向后，本实施例才会对该塔式抽油机进行位置控制，以提高对其行程控制精度，保证其正常往复运行的平稳性。

步骤S304：判断该塔式抽油机的当前设定频率是否达到预设换向频率，若是，进入步骤S305；若否，返回步骤S301。

在塔式抽油机正常运行过程中，其换向通常是先减速到零再逐渐加速。但由于本申请对塔式抽油机的往复运行控制方式采用的是开环控制，其存在低频出力问题，所以，在本实施例中，当减速到某一频率后可能还没有到0Hz就已换向，如减速到0.5Hz就进行换向，具体可以通过现场调试获得或通过经验设定，本申请对该预设换向频率的具体数值不作限定。其中，该预设换向频率是指使得塔式抽油机换向平滑稳定的频率点。

步骤S305：按照预设规则获得该塔式抽油机换向后运行的冲程长度。

结合上述分析，在这种情况下，即检测到位置校正信号或者是没有检测到位置校正信号，但当前处于检测到位置校正信号的减速运行阶段，当该塔式抽油机的当前设定频率达到预设换向频率而进行换向时，该步骤S305具体是对当前累计得到的所述塔式收油机本次运行的总减速距离、预设位置偏置量以及预设冲程长度进行求和运算，得到该塔式抽油机换向后运行的冲程长度，以便计算该塔式抽油机换向后运行的运行参数。步骤S306：获取该塔式抽油机换向后运行的运行参数。

在本实施例中，当检测到位置校正信号，并通过对当前累计得到的所述塔式收油机本次运行的总减速距离、预设位置偏置量以及预设冲程长度进行求和运算，得到该塔式抽油机换向后运行的冲程长度后，当该可基于这种情况下得到的冲程长度计算该塔式抽油机换向后运行的运行参数。

步骤S307：基于换向时获得该运行参数，计算该塔式抽油机换向后运行中各时刻对应的设定频率。

基于上述分析可知，在塔式抽油机运行在不同的情况时，计算得到的换向后运行的冲程长度是不同的，因而，根据该冲程长度以及获取的预设的匀速运行频率，计算得到的加速运行时间、减速运行时间和匀速运行时间也不同，即据此得到的换向后的运行参数不同，从而使得塔式抽油机本次换向后正常运行中根据获得运行参数，不断计算该塔式抽油机正常运行中各时刻的设定频率不同，进而实现了对该塔式抽油机的精确控制。

其中，在塔式抽油机停机首次运行检测到位置校正信号并换向之前或正常往复运行检测到位置校正信号进入的减速运行阶段，直接将计算得到的各个时刻的设定频率作为速度控制环的输入，从而利用开环矢量控制***的速度环控制该塔式抽油机往复运行。

步骤S308：对塔式抽油机换向后运行中各时刻对应的设定频率进行运算，获得与该设定频率对应的位置设定值。

可选的，如图2所示，本实施例可对各时刻的设定频率进行积分运算得到对应时刻的位置设定置。

步骤S309：在检测到位置校正信号的情况下，该塔式抽油机的当前设定频率达到所述预设换向频率而进行换向后正常往复运行的每一时刻，利用获得的当前时刻的所述位置设定值以及位置反馈值，对当前时刻的设定频率进行修正，得到当前时刻的目标给定频率。

在实际应用中，塔式抽油机换向后运行的各时刻，将利用对应时刻的位置设定值以及位置反馈值，得到当前修正量，对该时刻的设定频率进行修正，以得到对应时刻输送至速度控制环的变量，保证该塔式抽油机换向后平稳运行。

步骤S310：判断该塔式抽油机本次运行是否是停机后的首次运行，若是，进入步骤S311，若否，执行步骤S312。

在本实施例中，若当前时刻既没有检测到位置校正信号，又不是检测到位置校正信号后的减速运行阶段时，说明此时该塔式抽油机进行正常往复运动，为了进一步提高对塔式抽油机行程控制精度，可以进一步判断该其本次运行是否是停机后的首次运行。

其中，在实际应用中，当塔式抽油机停机后通常会置个标志，因而，本实施例可通过检测该标志来判断本次运行是否是停机后的首次运行。

步骤S311：控制该塔式抽油机下行或上行，并返回步骤S301。

在本实施例实际应用中，在塔式抽油机停机后首次运行时，将会先查找一个位置参考点，确定该塔式抽油机当前处于什么位置，之后才能按照本实施例提供的控制方法精确地控制该塔式抽油机运行。

其中，关于该位置参考点，可以通过控制塔式抽油机缓慢上行或下行，来触发相应的位置校正开关而确定。

另外，需要说明的是，在本申请中，在塔式抽油机停机后的首次启动运行，触发相应的位置校正开关而检测到位置校正信号，即搜索到位置参考点的这个过程，与上述检测到位置校正信号减速运行，直至当前设定频率达到预设换向频率而进行换向之前的过程一样，都是通过常规开环矢量控制***速度控制该塔式抽油机运行。

步骤S312：判断该塔式抽油机的当前设定频率是否达到预设换向频率，若是，执行步骤S305；若否，进入步骤S307。

在这种情况下，即没有检测到位置校正信号且该塔式抽油机本次运行不是停机后的首次运行，也就是说，在该塔式抽油机的正常往复运行过程中，判断其当前设定频率达到预设换向频率时，所执行的步骤S305具体获取预设冲程长度，并将该预设冲程长度作为所述塔式抽油机换向后运行的冲程长度。

其中，该预设冲程长度是塔式抽油机换向后运行的冲程长度为正常往复冲程长度，即该塔式抽油机未触发位置校正开关且未报故障的前提下，其不断上行下行往复运行的冲程长度，其通常是一个设置的冲程长度(参照图4中的L2)，一旦设置好，该塔式抽油机的正常往复冲程长度将固定不变。

在本实施例中，当没有检测到位置校正信号且该塔式抽油机本次运行不是停机后的首次运行的这种情况下，若检测到该塔式抽油机的当前设定频率没有达到预设换向频率，可根据上一次换向时计算获得的运行参数计算当前时刻的设定频率，之后，按照上述步骤所提供的方法计算当前时刻的设定频率对应的位置设定值，以控制该塔式抽油机继续按照当前方向运行。

综上所述，本实施例将在塔式抽油机往复运行过程中，判断是否检测到位置校正信号，并在检测到该位置校正信号后，采用校正换向后运行的冲程长度的方式进行校正。具体的，将根据塔式抽油机本次是否是停机后的首次运行，来计算该塔式抽油机换向后运行的实际冲程长度，而不总是直接获取预设的固定冲程长度，从而使得据此得到的该塔式抽油机本次换向后的运行参数以及据此计算得到的各时刻的设定频率更加符合该塔式抽油机的实际运行情况，使得利用获得的与各时刻的设定频率对应的位置设定值以及位置反馈值，对相应时刻的设定频率的修正更加准确，对该塔式抽油机的运行控制更加精确，使其运行更加稳定，且与现有的更改位置反馈值的方式相比，本实施例这种控制方式不会导致速度波动，使得换向更加平滑。

可选的，在上述各实施例的基础上，还可以实时检测该控制过程是否发生故障，则该方法还可以包括：判断是否检测到故障信号，若是，控制该塔式抽油机停机并输出抱闸信号，若否，可按照上述控制方法继续控制该塔式抽油机运行。

其中，在本实施例中，该故障信号可以包括所述塔式抽油机触发所述上限位开关或所述下限位开关时产生的信号，但并不局限于此，还可以是塔式抽油机出现其他故障，如过压、过流、欠压、过温等情况时产生的故障信号，本申请在此不再一一说明。

另外，当检测到上述任意一个或多个故障信号时，为了保护该塔式抽油机***，使其机械等部件不受损坏，可以直接控制该塔式抽油机停机并输出抱闸信号。

可选的，在上述各实施例的基础上，该方法还可以包括：判断是否检测到有效的运行指令，具体的，在该可选实施例的实际应用中，若检测到塔式抽油机当前处于停机状态，接收到有效的运行指令后，将控制该塔式抽油机运行；若接收到的运行指令无效，则保持停机状态；若检测到塔式抽油机当前处于运行状态，接收到有效的运行指令后，将继续控制该塔式抽油机运行，当接收到的运行指令无效，将控制该塔式抽油机减速停机，并在减速过程中其运行频率达到给定频率时输出抱闸信号。由此可见，本实施例中的该运行指令用于指示所述塔式抽油机运行。

如图5所示，为本申请提供的一种塔式抽油机的控制装置实施例的结构示意图，结合图4所示，该塔式抽油机从上到下依次可安装上限位开关、上位置校正开关、下位置校正开关以及下限位开关，这些开关可以是接近开关，本申请并不限定其具体组成结构。在实际应用中，塔式抽油机运行过程中碰到上位置校正开关和下位置校正开关时，该塔式抽油机的电机都会立即反向，从而实现该塔式抽油机的上下往复运行，而当该塔式抽油机碰到上限位开关和下限位开关时，其电机将会停机并抱闸，从而保护该塔式抽油机的机械部件不被损坏。在实际应用中，该控制装置具体可以是变频器，但并不局限于此，本实施例由该变频器对塔式抽油机的电机(即永磁同步电机)进行驱动和控制，来提高对该塔式抽油机往复运行的行程控制精度，实现平滑换向并保证其往复运行的平稳性。

基于此，本实施例的该控制装置可以包括：

第一获取模块510，用于获取所述塔式抽油机的当前设定频率达到预设换向频率而换向后运行的运行参数。

其中，所述运行参数包括加速运行时间、匀速运行时间、减速运行时间以及预设的匀速运行频率，在实际应用中，该运行参数可以根据塔式抽油机本次运行的冲程长度计算得到。

第一计算模块520，用于基于所述运行参数，计算所述塔式抽油机换向后运行中各时刻对应的设定频率。

在本实施例实际应用中，该第一计算模520具体可以根据塔式抽油机运行到各阶段的各时刻的运行参数以及各阶级的计算标准，来计算对应时刻的设定频率，具体可以参照上述方法实施例对应部分的描述。

第二计算模块530，用于对该塔式抽油机换向后运行中各时刻对应的设定频率进行运算，获得所述塔式抽油机换向后运行中各时刻与所述设定频率对应的位置设定值。

其中，在本实施例中，结合图2所示的开环矢量控制框图，该第二计算模块530具体可以是积分模块(如图2中的1/S)，用于对该塔式抽油机换向后运行中各时刻对应的设定频率进行积分运算，获得所述塔式抽油机换向后运行中各时刻与所述设定频率对应的位置设定值。

修正控制模块540，用于在检测到位置校正信号的情况下，该塔式抽油机的当前设定频率达到所述预设换向频率而进行换向后的正常往复运行的每一时刻，利用获得的当前时刻的所述位置设定值以及位置反馈值，对当前时刻的设定频率进行修正，得到当前时刻的目标给定频率。

结合上述方法实施例对应部分的描述可知，在塔式抽油机首次启动运行时，通常都会寻找一个位置参考点而确定其当前位置，具体可以通过触发位置校正开关来获得该位置参考点，而从该塔式抽油机启动运行到获得该位置参考点后减速运行，直至当前设定频率达到预设换向频率而换向之前的过程中，是通过常规开环矢量控制***速度控制该塔式抽油机的运行；此外，在该塔式抽油机往复运行过程中，当需要对该塔式抽油机进行校正而触发位置校正开关后的减速运行过程中，也是通过速度控制塔式抽油机运行。除了这两个运行阶段之外的正常往复运行过程中的每一时刻，本实施例都将利用在该常规开环矢量控制***基础上增加位置控制环的方式控制该塔式抽油机的运行，大大提高了塔式抽油机整个往复运行过程的行程控制精度，保证了其往复运行的平稳性。可选的，结合图2，该修正控制模块540可以包括：

第一计算单元541，用于计算获得的当前时刻的位置设定值p_ref以及位置反馈值p_feed的当前位置偏差，如图2所示，当前位置偏差＝当前时刻的位置设定值p_ref-位置反馈值p_feed。

第二计算单元542，用于对所述当前位置偏差进行比例运算，获得当前修正量，如图2所示，该当前修正量＝当前位置偏差*Kp。

第三计算单元543，用于利用所述当前修正量对当前时刻的设定频率进行修正，得到当前时刻的目标给定频率。

在本实施例中，各时刻的目标给定频率＝对应时刻的设定频率f_ref₀+得到的对应时刻的当前修正量，从而调整该开环矢量控制***中的速度控制环的输入变量，实现对该塔式抽油机往复运行的精确控制，保证其运行的平稳性。

另外，对于上述实施例中的位置反馈值可以通过该装置的第三计算模块根据该塔式抽油机的电机的同步角计算获得，且由于该电机为永磁同步电机，无转差，保证计算所得位置反馈值的准确性。

综上，在本实施例，通过获取该塔式抽油机的当前设定频率达到预设换向频率而换向后运行的加速运行时间、匀速运行时间、减速运行时间以及预设的匀速运行频率，计算该塔式抽油机换向后运行中各时刻对应的设定频率后，从而计算与该设定频率对应的位置设定值，之后，在检测到位置校正信号的情况下，该塔式抽油机的当前设定频率达到所述预设换向频率而进行换向后的正常往复运行的每一时刻，利用获得的当前时刻的位置设定值以及位置反馈值，对当前时刻的设定频率进行修正，得到当前时刻的目标给定频率，来控制该塔式抽油机换向后平稳运行，可见，本申请增加的位置控制，提高了对该塔式抽油机上下往复运行的行程控制精度，使其整个运行过程平稳，且换向更加平滑。

作为本申请另一实施例，如图6所示，在上述实施例的基础上，该装置还可以包括：

第一判断模块610，用于判断是否检测到位置校正信号。

可见，该第一判断模块610可以包括检测位置校正信号的检测单元，用来监测塔式抽油机往复运行过程中是否产生了位置校正信号，并在产生时能够及时检测到该位置校正信号，以便该控制装置据此进行后续控制。

可选的，在本实施例实际应用中，该第一判断模块610可以包括第一判断单元，用于判断所述塔式抽油机上行运行时是否触发上位置校正开关，也就是说，监测该上位置校正开关的动作，以保证及时检测到由其产生的位置校正信号；第二判断单元，用于判断所述塔式抽油机下行运行时是否触发下位置校正开关，同理，可以实时监测该下位置校正开关的动作，以保证及时检测到由其产生的位置校正信号。

第二判断模块620，用于第一判断模块610的判断结果为否时，判断塔式抽油机当前是否正处于检测到位置校正信号后的减速运行阶段。

第一控制模块630，用于在所述第一判断模块或第二判断模块的判断结果为是时，控制所述塔式抽油机减速运行，并累计所述塔式抽油机的减速距离。

在本实施例中，当检测到位置校正信号时，说明该塔式抽油机的运行已经出现不稳定情况，如偏沉，因而，为了保证该塔式抽油机平稳运行并使其换向更加平滑，本实施例将对该塔式抽油机运行进行调整，具体对其位置给定变量进行校正，具体过程如下。

第二获取模块640，用于当检测到所述塔式抽油机的当前设定频率达到预设换向频率时，按照预设规则获得所述塔式抽油机换向后运行的冲程长度。

其中，该冲程长度用于计算所述塔式抽油机换向后运行的运行参数，具体计算过程可参照上述方法实施例对应部分的描述，本实施在此不再赘述。

在本实施例中，当检测到位置校正信号，第一获取模块640具体用于在塔式抽油机的当前设定频率达到预设换向频率时，对当前累计得到的所述塔式收油机本次运行的总减速距离、预设位置偏置量以及预设冲程长度进行求和运算，得到所述塔式抽油机换向后运行的冲程长度。

可选的，在上述另一实施例的基础上，如图6所示，该装置还可以包括：

第三判断模块650，用于第二判断模块620的判断结果为否时，判断塔式抽油机本次运行是否是该塔式抽油机停机后的首次运行。

第二控制模块660，用于在第三判断模块650的判断结果为是时，控制所述塔式抽油机下行或上行，直至所述第一判断模块的判断结果为是。

在本实施例中，当确定该塔式抽油机是停机后的首次运行，为了确定该塔式抽油机此时的位置，可以控制上行或下行触发对应的位置校正开关，以确定一个位置参考点。

第四判断模块670，用于在所述第三判断模块的判断结果为否时，判断所述塔式抽油机的当前设定频率是否达到预设换向频率。

其中，该预设换向频率是使该塔式抽油机平滑换向的一个频率值，具体可以通过实验调整得到，本申请对其具体数值不作限定。

第三获取模块680，用于在所述第四判断模块670的判断结果为否时，获取所述塔式抽油机换向后运行的运行参数，并触发所述第一计算模块根据上一次换向时获取的运行参数计算所述塔式抽油机当前时刻的设定频率，并由所述第二计算模块对所述当前时刻的设定频率进行运算，得到与所述当前时刻的设定频率对应的当前时刻的位置设定值后，触发所述修正控制模块控制塔式抽油机继续按当前方向运行。

在本实施例中，该运行参数可以包括：加速运行时间、匀速运行时间匀速运行频率以及减速运行时间等等，但并不局限于此，这种情况下，计算上述运行参数的冲程长度实际上是预设冲程长度。

由此可见，在塔式抽油机停机首次运行和非首次运行的不同情况下，将重新计算相应的冲程长度，以便据此获得更为准确的换向后的运行参数，实现对塔式抽油机换向后的精确控制。

可选的，在上述实施例的基础上，该控制装置还可以包括：

第五判断模块，用于判断是否检测到故障信号。

其中，该所述故障信号可以是所述塔式抽油机触发所述上限位开关或所述下限位开关时产生的信号，或者是塔式抽油机出现如过压、过流、欠压或过温等情况时产生的信号，本申请对此不作限定。在实际应用中，当没有检测到所述故障信号时，触发所述第一判断模块判断是否检测到位置校正信号。

第三控制模块，用于在所述第五判断模块的判断结果为是时，控制所述塔式抽油机停止并输出抱闸信号。

另外，在上述可选实施例的基础上，该控制装置还可以包括：

第六判断模块，用于判断是否检测到有效的运行指令。

其中，所述运行指令用于指示所述塔式抽油机运行。在实际应用中，当检测到有效的运行指令，将触发上述第五判断模块判断是否检测到故障信号；若没有检测到有效的运行指令或者是根本就没有检测到运行指令，将控制该塔式抽油机停机并输出抱闸信号。需要说明的是，若该塔式抽油机就处于停机状态，那么此时其将仍保持该停机状态。

结合上述分析可知，本实施例在检测到位置校正信号后，采用校正位置给定变量的方式，即在塔式抽油机的不同运行情况下，按照相应的预设规则重新计算塔式抽油机换向后运行的实际冲程长度，而不总是直接获取预设的固定冲程长度，从而使得据此得到的该塔式抽油机本次换向后的运行参数更加符合该塔式抽油机的实际运行情况，利用该运行参数控制该塔式抽油机的运行更加稳定，且与现有的更改位置反馈值的方式相比，本实施例这种控制方式不会导致速度波动，使得换向更加平滑，大大提高了对塔式抽油机整个行程的控制精度。

另外，需要说明的是，关于上述各实施例中，诸如第一、第二等之类的关系术语仅仅用来将一个操作、单元或模块与另一个操作、单元或模块区分开来，而不一定要求或者暗示这些单元、操作或模块之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者***不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法或者***所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者***中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (16)

1.一种塔式抽油机的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

当塔式抽油机的当前设定频率达到预设换向频率而进行换向时，获取所述塔式抽油机换向后运行的运行参数，其中，所述运行参数包括加速运行时间、匀速运行时间、减速运行时间以及预设的匀速运行频率；

基于所述运行参数，计算所述塔式抽油机换向后运行中各时刻对应的设定频率；

对所述塔式抽油机运行中各时刻对应的设定频率进行运算，获得所述塔式抽油机运行中各时刻与所述设定频率对应的位置设定值；

在检测到位置校正信号的情况下，所述塔式抽油机的当前设定频率达到所述预设换向频率而进行换向后的正常往复运行的每一时刻，利用获得的当前时刻的所述位置设定值以及位置反馈值，对当前时刻的设定频率进行修正，得到当前时刻的目标给定频率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述塔式抽油机运行过程，所述方法还包括：

判断是否检测到位置校正信号；

当没有检测到位置校正信号时，判断所述塔式抽油机当前时刻是否正处于检测到位置校正信号后的减速运行阶段；

当检测到所述位置校正信号，或者所述塔式抽油机当前时刻正处于检测到位置校正信号后的减速运行阶段时，控制所述塔式抽油机减速运行，并累计所述塔式抽油机的减速距离；

当检测到所述塔式抽油机的当前设定频率达到所述预设换向频率而进行换向时，按照预设规则获得所述塔式抽油机换向后运行的冲程长度，所述冲程长度用于计算所述塔式抽油机换向后运行的运行参数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述判断是否检测到位置校正信号包括：

判断所述塔式抽油机上行运行时是否触发上位置校正开关；或，

判断所述塔式抽油机下行运行时是否触发下位置校正开关。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述塔式抽油机运行过程中，所述方法还包括：

当没有检测到位置校正信号，且所述塔式抽油机当前时刻不是处于检测到位置校正信号后的减速运行阶段时，判断所述塔式抽油机本次运行是否是所述塔式抽油机停机后的首次运行；

当所述塔式抽油机本次运行是所述塔式抽油机停机后的首次运行时，控制所述塔式抽油机下行或上行，直至检测到所述位置校正信号；

其中，当检测到所述位置校正信号时，所述按照预设规则获得所述塔式抽油机换向后运行的冲程长度具体为：

对当前累计得到的所述塔式抽油机本次运行的总减速距离、预设位置偏置量以及预设冲程长度进行求和运算，得到所述塔式抽油机换向后运行的冲程长度。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述塔式抽油机本次运行不是所述塔式抽油机停机后的首次运行时，所述方法还包括：

判断所述塔式抽油机的当前设定频率是否达到预设换向频率；

当所述塔式抽油机的当前设定频率没有达到所述预设换向频率，根据上一次换向时获取的运行参数计算所述塔式抽油机当前时刻的设定频率，并对所述当前时刻的设定频率进行运算，得到与所述当前时刻的设定频率对应的当前时刻的位置设定值，控制塔式抽油机继续按当前方向运行；

当所述塔式抽油机的当前设定频率达到所述预设换向频率而换向时，执行所述按照预设规则获得所述塔式抽油机换向后运行的冲程长度步骤，且所述按照预设规则获得所述塔式抽油机换向后运行的冲程长度具体为：

获取预设冲程长度，并将所述预设冲程长度作为所述塔式抽油机换向后运行的冲程长度。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的方法，其特征在于，所述利用获得的当前时刻的所述位置设定值以及位置反馈值，对所述当前时刻的设定频率进行修正，得到所述当前时刻的目标给定频率包括：

计算获得的当前时刻的位置设定值以及位置反馈值的当前位置偏差；

对所述当前位置偏差进行比例运算，获得当前修正量；

利用所述当前修正量对当前时刻的设定频率进行修正，得到当前时刻的目标给定频率。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述对所述塔式抽油机运行中各时刻对应的设定频率进行运算，获得所述塔式抽油机运行中各时刻与所述设定频率对应的位置设定值具体为：

对所述塔式抽油机运行中各时刻对应的设定频率进行积分运算，获得所述塔式抽油机运行中各时刻与所述设定频率对应的位置设定值。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述位置反馈值根据所述塔式抽油机的电机的同步角计算获得。

9.一种塔式抽油机的控制装置，其特征在于，所述塔式抽油机从上到下依次安装有上限位开关、上位置校正开关、下位置校正开关以及下限位开关，所述装置包括：

第一获取模块，用于当所述塔式抽油机的当前设定频率达到预设换向频率而进行换向时，获取所述塔式抽油机换向后运行的运行参数，其中，所述运行参数包括加速运行时间、匀速运行时间、减速运行时间以及预设的匀速运行频率；

第一计算模块，用于基于所述运行参数，计算所述塔式抽油机换向后运行中各时刻对应的设定频率；

第二计算模块，用于对所述塔式抽油机换向后运行中各时刻对应的设定频率进行运算，获得所述塔式抽油机换向后运行中各时刻与所述设定频率对应的位置设定值；

修正控制模块，用于在检测到校正信号的情况下，所述塔式抽油机的当前设定频率达到所述预设换向频率而进行换向后的正常运行的每一时刻，利用获得的当前时刻的所述位置设定值以及位置反馈值，对当前时刻的设定频率进行修正，得到当前时刻的目标给定频率。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第一判断模块，用于判断是否检测到位置校正信号；

第二判断模块，用于在所述第一判断模块的判断结果为否时，判断所述塔式抽油机当前时刻是否正处于检测到位置校正信号后的减速运行阶段；

第一控制模块，用于在所述第一判断模块或所述第二判断模块的判断结果为是时，控制所述塔式抽油机减速运行，并累计所述塔式抽油机的减速距离；

第二获取模块，用于当检测到所述塔式抽油机的当前设定频率达到预设换向频率而进行换向时，按照预设规则获得所述塔式抽油机换向后运行的冲程长度，所述冲程长度用于计算所述塔式抽油机换向后运行的运行参数。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第一判断模块包括：

第一判断单元，用于判断所述塔式抽油机上行运行时是否触发上位置校正开关；

第二判断单元，用于判断所述塔式抽油机下行运行时是否触发下位置校正开关。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第三判断模块，用于所述第二判断模块的判断结果为否时，判断所述塔式抽油机本次运行是否是所述塔式抽油机停机后的首次运行；

第二控制模块，用于在所述第三判断模块的判断结果为是时，控制所述塔式抽油机下行或上行，直至所述第一判断模块的判断结果为是；

其中，当所述第一判断模块的判断结果为是时，所述第二获取模块具体用于对当前累计得到的所述塔式抽油机本次运行的总减速距离、预设位置偏置量以及预设冲程长度进行求和运算，得到所述塔式抽油机换向后运行的冲程长度。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第四判断模块，用于在所述第三判断模块的判断结果为否时，判断所述塔式抽油机的当前设定频率是否达到预设换向频率；

第三获取模块，用于在所述第四判断模块的判断结果为否时，触发所述第一计算模块根据上一次换向时获取的运行参数计算所述塔式抽油机当前时刻的设定频率，并由所述第二计算模块对所述当前时刻的设定频率进行运算，得到与所述当前时刻的设定频率对应的当前时刻的位置设定值后，触发所述修正控制模块控制塔式抽油机继续按当前方向运行；

其中，当所述第四判断模块的判断结果为是时，所述第二获取模块具体用于获取预设冲程长度，并将所述预设冲程长度作为所述塔式抽油机换向后运行的冲程长度。

14.根据权利要求9-13任意一项所述的装置，其特征在于，所述修正控制模块包括：

第一计算单元，用于计算获得的当前时刻的位置设定值以及位置反馈值的当前位置偏差；

第二计算单元，用于对所述当前位置偏差进行比例运算，获得当前修正量；

第三计算单元，用于利用所述当前修正量对当前时刻的设定频率进行修正，得到当前时刻的目标给定频率。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述第二计算模块具体为积分模块，用于对所述塔式抽油机换向后运行中各时刻对应的设定频率进行积分运算，获得所述塔式抽油机换向后运行中各时刻与所述设定频率对应的位置设定值。

16.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第三计算模块，用于根据所述塔式抽油机的电机的同步角计算获得所述位置反馈值。