CN201620867U

CN201620867U - 车载式电动修井机电气控制装置

Info

Publication number: CN201620867U
Application number: CN2010200150928U
Authority: CN
Inventors: 赵增辉; 王红占; 吕阿波; 高景贵; 李文龙
Original assignee: Shengli Oilfield Shengli Power Machinery Group Co Ltd
Current assignee: Shengli Oilfield Shengli Power Machinery Group Co Ltd
Priority date: 2010-01-10
Filing date: 2010-01-10
Publication date: 2010-11-03
Anticipated expiration: 2020-01-10

Abstract

一种车载式电动修井机电气控制装置，包括变频器、电机、PLC程序控制器、压力-温度传感器和操作按钮。所述变频器分别与电机、电机轴编码器、PLC程序控制器和三相四线制市电相连接，三相四线制市电分别与电量监控仪、电机控制中心和控制***电源相连接，所述滚筒轴编码器分别与变速箱-滚筒和PLC程序控制器相连接，所述PLC程序控制器分别与电气控制单元、操作按钮、压力-温度传感器、人机对话触摸屏和控制***电源相连接，所述电气控制单元分别与操作按钮、电机控制中心、气控单元和控制***电源相连接，气控单元分别与液控单元和操作按钮相连接。本实用新型具有全数字控制、及网络化、信息化、标准化、模块化等特点，主要在石油开采的修井作业工程中应用。

Description

车载式电动修井机电气控制装置

一、技术领域：

本实用新型涉及石油、天然气开采修井作业用修井机控制***，特别涉及一种车载式变频电动修井机电气控制装置。

二、背景技术：

石油开采的修井作业中，一般采用机械和人工控制的柴油机驱动的履带式及轮式修井机，这种控制结构的修井机，为油田石油开采做出了贡献，但同时存在着以下的缺点或不足：①油料消耗大，使用成本高；②故障率高，施工人员劳动强度大；③施工环境污染大，噪音大；④施工安全性能差。

三、发明内容：

本实用新型的目的是提供一种改进的车载式电动修井机电气控制装置，采用变频器、CPU及微机自动控制结构，有效地克服或避免上述现有技术中存在的缺点或不足。

本实用新型所述的车载式电动修井机电气控制装置，包括变频器、电机、变速箱-滚筒、电机轴编码器、滚筒轴编码器、人机界面触摸屏、电机控制中心、液控单元、气控单元、电气控制单元、PLC程序控制器、控制***电源、三相四线制市电、电量监控仪、压力-温度传感器和操作按钮，其特征在于所述变频器分别与电机、电机轴编码器、PLC程序控制器和三相四线制市电相连接，三相四线制市电分别与电量监控仪、电机控制中心和控制***电源相连接，所述滚筒轴编码器分别与变速箱-滚筒和PLC程序控制器相连接，所述PLC程序控制器分别与电气控制单元、操作按钮、压力-温度传感器、人机界面触摸屏和控制***电源相连接，所述电气控制单元分别与操作按钮、电机控制中心、气控单元和控制***电源相连接，气控单元分别与液控单元和操作按钮相连接。

其中，所述操作按钮分别与电气控制单元、PLC程序控制器和气控单元相连接。所述变频器与PLC程序控制器由RS485通讯线相连接。所述PLC程序控制器与人机界面触摸屏由RS485通讯线相连接。

本实用新型与现有技术相比较具有如下优点：

1、本着“先进、可靠、安全、方便、经济”的原则，采用先进、成熟的新技术、新结构，其控制***、交流输出特性、控制操作和各种保护、连锁、指示功能等满足修井机的工作参数、性能与修井工艺要求。

2、具有优异的调速性能、过载能力强、可靠性高、抗干扰能力强；

3、设计布局合理、操作简便可靠、互换性强、易于维护及维修；

4、充分发挥数字化控制技术、变频传动技术、PLC及现场总线技术，优化控制和监测整个修井过程；

5、***设计遵循机、电、液、气、仪表、数字、通讯一体化的原则，采用正确可靠的防震、防潮、防水措施，符合安全操作要求；

6、整套***为全数字控制，实现了网络化、信息化，硬件软件标准化、模块化，提高了***的性能与可靠性，减少了维护工作量，降低了维护难度。

7、当变频电机轴转矩达到或超过预设值的时候，变频器***可以调剂输出频率，可以自动限制提升的最大速度，保证变频器的运行状态，不因过流而保护停机。

8、主要保护功能(可通过显示屏显示)：1)具有变频器故障报警指示并控制液压盘刹紧急刹车功能；2)具有防碰安全速度、自动限速保护；3)交流输入电压失压、过压、欠压、过流、短路、交流变频电机失风、过力矩、大钩限位、堵转等保护。

9、人机界面触摸屏，可以显示以下参数：变频器工作电压、电流和频率，显示变频电机转速等参数；显示滚筒转速、大钩载荷和实际的高度，可以对高度进行校正。还可显示悬重、盘刹***压力、正转指示、反转指示、刹闸指示、制动报警指示、故障指示、超重指示、电压显示、输入电流、输出电流、频率、并可动态显示大钩高度。

10、变频器配以相应软件保证大钩提升速度，随负荷大小自动调节，实现轻载快速，重载慢速的作业要求，对某一负载，自动限制提升的最大速度。与外接称重传感器、电机编码器(转速传感器)形成闭环控制。

四、附图说明：

附图为本实用新型的一种实施例结构示意图

五、具体实施方式；

参阅附图，一种车载式电动修井机电气控制装置，包括变频器1、电机2、变速箱-滚筒3、人机界面触摸屏7、电机轴编码器4、滚筒轴编码器5、电机控制中心13、液控单元8、气控单元9、电气控制单元11、PLC程序控制器18、控制***电源12、三相四线制市电14、电量监控仪15、压力-温度传感器6和操作按钮10。变频器1分别与电机2、电机轴编码器4、PLC程序控制器18和三相四线制市电14相连接，三相四线制市电14分别与电量监控仪15、电机控制中心13和控制***电源12相连接。滚筒轴编码器5分别与变速箱-滚筒3和PLC程序控制器18相连接。PLC程序控制器18分别与电气控制单元11、操作按钮10、压力-温度传感器6、人机界面触摸屏7和控制***电源12相连接。电气控制单元11分别与操作按钮10、电机控制中心13、气控单元9和控制***电源12相连接。气控单元9分别与液控单元8和操作按钮10相连接。

操作按钮10分别与电气控制单元11、PLC程序控制器18和气控单元9相连接。变频器1与PLC程序控制器18由RS485通讯线17相连接。PLC程序控制器18与人机对话触摸屏7由RS485通讯线16相连接。

本实用新型采用韩国收获公司SOHO132VD4工程型矢量控制变频调速器、YAFS110-315变频电机(额定功率110kW、额定电压：380V、额定电流：223A、额定频率：25.5Hz、额定转速：498r/min)，将变频技术应用到电动修井机上，控制电机2的转速和方向，实现“行走”电气制动，盘刹驻车方式，大大降低修井作业成本、噪音、污染指标，提高修井作业安全性，宜于推广应用。

游车电子防碰***(须在绞车排绳正常情况下)由PLC程序控制器18通过总线采集滚筒轴编码器5的位置信号，计算出当前游车的位置，在触摸屏7数字方式实时显示当前游车高度，为操作者提供直观的操作显示功能。当游车到达预警位置时***提示操作者减速运行。如果操作者未能正确操作减速，则***自动减速。如果误操作致使当游车进入设定的电子防碰位置时***将自动停止绞车电机的运行并实施安全抱闸。游车的预警位置与电子防碰位置均可以由操作者在触摸屏7上根据需要修改。控制台可实现电机启动/停止、电机正转/反转、变频***复位、频率调节、多段速控制、电机电流和转速显示、变频器运行指示、变频器故障指示。操作控制***可以实现以下工作模式选择：解卡、低速和高速三种状态；并可以实现以下功能：(1)提升力矩限制给定；(2)依据悬重自动选择速段，脚踏电位器对速度的调节有速段限制。

Claims

1.一种车载式电动修井机电气控制装置，包括变频器、电机、变速箱-滚筒、人机界面触摸屏、电机轴编码器、滚筒轴编码器、电机控制中心、液控单元、气控单元、电气控制单元、PLC程序控制器、控制***电源、三相四线制市电、电量监控仪、压力-温度传感器和操作按钮，其特征在于所述变频器分别与电机、电机轴编码器、PLC程序控制器和三相四线制市电相连接，三相四线制市电分别与电量监控仪、电机控制中心和控制***电源相连接，所述滚筒轴编码器分别与变速箱-滚筒和PLC程序控制器相连接，所述PLC程序控制器分别与电气控制单元、操作按钮、压力-温度传感器、人机界面触摸屏和控制***电源相连接，所述电气控制单元分别与操作按钮、电机控制中心、气控单元和控制***电源相连接，气控单元分别与液控单元和操作按钮相连接。

2.根据权利要求1所述的车载式电动修井机电气控制装置，其特征在于所述操作按钮分别与电气控制单元、PLC程序控制器和气控单元相连接。

3.根据权利要求1或2所述的车载式电动修井机电气控制装置，其特征在于所述变频器与PLC程序控制器由RS485通讯线相连接。

4.根据权利要求1或2所述的车载式电动修井机电气控制装置，其特征在于所述PLC程序控制器与人机界面触摸屏由RS485通讯线相连接。