專利名稱：鏈傳動鉆機(jī)氣液電子控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
鏈傳動鉆機(jī)氣液電子控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)壤
本實(shí)用新型涉及一種鏈傳動鉆機(jī)氣液電子控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
鏈傳動鉆機(jī)具有傳動平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，安裝移運(yùn)方便等諸 多優(yōu)點(diǎn)，在鉆機(jī)裝備技術(shù)不斷發(fā)展，尤其是變頻技術(shù)在石油鉆機(jī)中不斷應(yīng)用 的今天，仍然具有廣闊的市場。但現(xiàn)有鏈傳動鉆機(jī)的控制系統(tǒng)，基本采用手 動操作氣、液控制閥，系統(tǒng)流程復(fù)雜，現(xiàn)場安裝閥件多，管線多，油田用戶
安裝檢修不方便，鉆機(jī)設(shè)備間需要連接的控制管線總共有80根左右，兩人安 裝管路至少需要半天，而且易出差錯(cuò)，嚴(yán)重影響鉆機(jī)作業(yè)工期。此外，由于 空氣的可壓縮性，控制管路過長造成氣動控制滯后，影響鉆機(jī)的工作效率賴 性能，控制管路拐彎處容易積水，在冬天容易凍結(jié)，存在一定的安全隱患。 發(fā)明內(nèi)審
本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題設(shè)計(jì)一種鏈傳動鉆機(jī)氣液電子控制系統(tǒng)， 將鉆機(jī)機(jī)械傳動與電-氣-液控制相結(jié)合，采用電-氣-液智能控制技術(shù)，并進(jìn) 一步集成化、模塊化，通過組合便可形成省空間、省配線、壓力損失小、效 率高、響應(yīng)快、可靠性好、便于維修的鏈傳動鉆機(jī)智能電-氣-液控制系統(tǒng)， 大大提高鏈傳動鉆機(jī)的安全性，簡化鉆機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高鉆機(jī)的可靠性， 使鉆機(jī)使用符合HSE要求。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案 一種鏈傳動鉆機(jī)氣液電子控制系統(tǒng)，其PLC
控制器設(shè)置在司鉆房內(nèi)，并車箱閥島設(shè)置在并車箱附近，司鉆房閥島設(shè)置在 司鉆房附近，絞車閥島設(shè)置在絞車附近，觸摸屏及操作面板設(shè)置在司鉆房內(nèi)，
PLC控制器的多個(gè)控制端通過控制電纜分別與并車箱閥島、司鉆房閥島、絞車 閥島及觸摸屏的控制端連接。操作面板的輸出端通過控制電纜與PLC控制器 的輸入端連接。
PLC控制器的多個(gè)控制端通過PR0FIBUS總線分別與并車箱閥島、司鉆房 閥島、絞車閥島及觸摸屏的控制端連接。PLC控制器的電源端與UPS的輸出端 連接，UPS的輸入端與電瓶連接。并車箱電控箱的輸出端與并車箱機(jī)泵電控箱 的輸入端連接，并車箱機(jī)泵電控箱的輸出端與并車箱閥島的控制端連接。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的優(yōu)點(diǎn)和效果
1、 本實(shí)用新型大大提高了鏈傳動鉆機(jī)的使用安全性，簡化了鏈傳動鉆機(jī) 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高了鏈傳動鉆機(jī)的可靠性，使鏈傳動鉆機(jī)的使用更符合HSE
(健康、安全、環(huán)保)要求。
2、 本實(shí)用新型使用電子控制技術(shù)完成對整部鉆機(jī)的控制，使用低壓電氣 按鈕來實(shí)現(xiàn)對氣路、液路的控制，完全取代了傳統(tǒng)控制方式中的手柄閥。
3、 本實(shí)用新型整體使用氣路閥島技術(shù)，控制簡單，輸出流量大、動作靈 敏、體積小、無泄漏，徹底改變了鉆機(jī)氣路管線的布局形式，使氣路管線由 原來的50~幼余根減少到目前的三根主氣管，控制管線全部由低壓控制電纜 替代控制，氣源損失小，能源利用率高，輸出管線整齊、美觀、可靠、無污 染，控制系統(tǒng)的現(xiàn)場安裝由原來的兩人4 8小時(shí)變?yōu)楝F(xiàn)在的兩人0.5小時(shí)，顯 著提高了工作效率。
4、 系統(tǒng)^I用直流在線式UPS供，，可保證系統(tǒng)在外部供電中斷的情況下 連續(xù)工作2小時(shí)以上，保障系統(tǒng)安全。


圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。 具體實(shí)旌方式
結(jié)合附圖1描述本實(shí)用新型的一種實(shí)施例。
一種鏈傳動鉆機(jī)氣液電子控制系統(tǒng)，其PLC控制器設(shè)置在司鉆房內(nèi)，并 車箱閥島設(shè)置在并車箱附近，司鉆房閥島設(shè)置在司鉆房附近，絞車閥島設(shè)置 在絞車附近，觸摸屏及操作面板設(shè)置在司鉆房內(nèi)，PLC控制器的多個(gè)控制端通 過PROFIBUS總線分別與并車箱閥島、司鉆房閥島、絞車閥島及觸摸屏的控制
端連接。操作面板的輸出端通過控制電纜與PLC控制器的輸入端連接。PLC控 制器的電源端與UPS的輸出端連接，UPS的輸入端與電瓶連接。并車箱電fe箱 的輸出端與并車箱機(jī)泵電控箱的輸入端連接，并車箱機(jī)泵電控箱的輸出端與 并車箱閥島的控制端連接。
其中絞車閥島完成對絞車運(yùn)行、換檔、高低速互鎖等控制；司鉆房閥 島完成對風(fēng)動旋扣器、氣喇叭、液壓盤剎、緊急狀態(tài)處理等控制；并車箱機(jī) 泵電控箱實(shí)現(xiàn)泥漿泵的現(xiàn)場緊急脫開，防止機(jī)械或人身事故的發(fā)生或擴(kuò)大。 并車箱閥島實(shí)現(xiàn)泥漿泵、柴油機(jī)、節(jié)能發(fā)電機(jī)、自動空壓機(jī)等設(shè)備的掛合與 脫開，同時(shí)該閥島中的氣動比例閥還對柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制。
工作原理本實(shí)用新型以西門子公司最新的S7-314-2DP PLC工業(yè)控制器 為核心，應(yīng)用分布控制方式，對司鉆操作命令及系統(tǒng)反饋狀態(tài)進(jìn)行采集，以 PROFIBUS工業(yè)總線方式向司鉆房閥島、絞車閥島、并車箱閥島內(nèi)的DDL控制
器發(fā)出命令以控制各電磁閥的通斷，從而控制整個(gè)鉆機(jī)系統(tǒng)的工作。系統(tǒng)選 用西門子TP270 10.4寸觸摸屏用于監(jiān)視控制開關(guān)操作及輸出狀態(tài)，并具有在 控制開關(guān)故降情況下通過觸摸屏直接對系統(tǒng)操作的冗余功能。系統(tǒng)采用UPS 在線式不間斷電源供電，可保證系統(tǒng)在外部供電中斷的情況下連續(xù)工作2小 時(shí)以上，保降系統(tǒng)安全?？紤]到油田的防爆、防震、防護(hù)諸因素，PLC系統(tǒng)安 裝在防爆電控箱內(nèi)，所有輸入輸出信號均通過航空快拔接插件與防爆電控箱 連接，并經(jīng)接線端子連接至PLC。整個(gè)系統(tǒng)性能穩(wěn)定、可靠，抗千擾能力強(qiáng)， 設(shè)計(jì)布局合理，操作簡單，易于維護(hù)、維修。
當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時(shí)，還可通過并車箱電控箱與并車箱機(jī)泵電控箱直接控 制并車箱閥島。為了提高系統(tǒng)的可靠性，系統(tǒng)冗余了繼電器控制系統(tǒng)，當(dāng)PLC 控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，可以很方便的切換到冗余系統(tǒng)臨時(shí)工作，降低用戶損 失。
權(quán)利要求1、一種鏈傳動鉆機(jī)氣液電子控制系統(tǒng)，包括PLC控制器，其特征是PLC控制器設(shè)置在司鉆房內(nèi)，并車箱閥島設(shè)置在并車箱附近，司鉆房閥島設(shè)置在司鉆房附近，絞車閥島設(shè)置在絞車附近，觸摸屏及操作面板設(shè)置在司鉆房內(nèi)，PLC控制器的多個(gè)控制端通過控制電纜分別與并車箱閥島、司鉆房閥島、絞車閥島及觸摸屏的控制端連接，操作面板的輸出端通過控制電纜與PLC控制器的輸入端連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏈傳動鉆機(jī)氣液電子控制系統(tǒng)，其特征是PLC 控制器的多個(gè)控制端通過PROFIBUS孕線分別與并車箱閾島、司鉆房閥島、絞 車閥島及觸搮屏的控制端連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏈傳動鉆機(jī)氣液電子控制系統(tǒng)，其特征是PLC 控制器的電源端與UPS的輸出端連接，UPS的輸入端與電瓶連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的鏈傳動鉆機(jī)氣液電子控制系統(tǒng)，其特 征是并車箱電控箱的輸出端與并車箱機(jī)泵電控箱的輸入端連接，并車箱機(jī) 泵電控箱的輸出端與并車箱閥島的控制端連接。
專利摘要一種鏈傳動鉆機(jī)氣液電子控制系統(tǒng)，其PLC控制器設(shè)置在司鉆房內(nèi)，并車箱閥島設(shè)置在并車箱附近，司鉆房閥島設(shè)置在司鉆房附近，絞車閥島設(shè)置在絞車附近，觸摸屏及操作面板設(shè)置在司鉆房內(nèi)，PLC控制器的多個(gè)控制端通過控制電纜分別與并車箱閥島、司鉆房閥島、絞車閥島及觸摸屏的控制端連接。操作面板的輸出端通過控制電纜與PLC控制器的輸入端連接。本實(shí)用新型大大提高了鏈傳動鉆機(jī)的使用安全性，簡化了鏈傳動鉆機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，控制回路的現(xiàn)場安裝簡單到只需連接幾根主氣源管線和幾根控制電纜，提高了鏈傳動鉆機(jī)的可靠性，使鏈傳動鉆機(jī)的使用更符合HSE要求。
文檔編號E21B44/00GK201047280SQ20072003176
公開日2008年4月16日 申請日期2007年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月10日
發(fā)明者劉會明, 孫曉娟, 張鴻儒 申請人:張鴻儒;孫曉娟;劉會明