交流變頻鑽機驅動控制系統

2022-09-29 13:54:06 字數 1617 閱讀 3250

2.1.1絞車電機的控制及保護

絞車的運轉速度主要取決於鑽機的工藝和要求的生產效率,司鑽員給出絞車運轉命令後,通過速度給定手柄的角度發出速度的模擬量訊號到plc系統的遠端i/o站,經過a/d模組轉換成數碼訊號,經過profibus被cpu讀取,並且處理成能被被變頻器接收的訊號,通過profibus傳送給變頻器,變頻器按照給定的訊號輸出頻率,平滑調節電機的轉速。變頻器在調節電機轉速的同時,實時採集電機的電流訊號、電源的電壓訊號以及對電機三相電流的平衡度進行檢測,對電機進行實時的保護。絞車提公升高度和下放高度的限制由plc自動控制系統實現,plc始終檢測安裝在鑽機滾筒(提公升和下放鑽具的滾筒)的兩個位置檢測開關的訊號,只要其中乙個開關的訊號狀態為閉合,plc自動控制系統就觸發石油鑽機的剎車轉裝置動作,並且驅動絞車的變頻器也立刻停止輸出,使鑽機立刻停在原處,(如果是下放到限制位置,鑽具停在該位置後,不能執行下放命令,但可以執行鑽具的提公升命令,相反如果是上公升到限制位置,鑽具停在該位置後,不能執行上公升命令,可以執行下放命令)保護操作人員的安全和裝置安全。

2.1.2轉盤電機的控制和保護

轉盤的轉速主要由鑽機工藝要求決定,當鑽盤的啟動命令給出後,司鑽員通過轉動速度給定手柄調節轉盤的速度,和絞車一樣也是通過手柄的旋轉角度發出速度的模擬量訊號到plc的遠端i/o站,經過a/d模組轉換成數碼訊號,經過profibus被cup讀取,並且處理成能被變頻器接收的訊號,經過profibus傳送到變頻器,變頻器按照給定的訊號輸出頻率,平滑調節電機的轉速。變頻對電機的保護與絞車電機的變頻保護完全一樣。

2.1.3泥漿幫浦電機的控制和保護

泥漿幫浦的轉速是由幫浦壓決定的,並且通過幫浦衝次數來監視,當司幫浦員發出泥漿幫浦的啟動命令後,轉動泥漿幫浦的速度調節手柄調節泥漿幫浦電機的轉速,泥漿幫浦的調速過程和轉盤的調速拖成完全一樣,變頻器對電機的保護也與變頻器對轉盤電機和絞車電機的完全一樣。

2.1.4mcc裝置的控制

mcc裝置的啟動和停止大多樹都在裝置旁的操作住進行,當啟動訊號傳送到plc系統時,plc系統首先判斷裝置是否存在故障,如果沒有故障,發出裝置的啟動訊號,裝置正常啟動,如果裝置存在故障,plc控制系統發出報警訊號,並且通過指示燈提示裝置的操作人員進行檢查,故障排除並復位後,裝置可以正常啟動。

2.2監控畫面設定功能

石油鑽機驅動控制系統的操作畫面包括系統配置圖畫面;泥漿幫浦、絞車、轉盤控制畫面;報警記錄畫面;匯流排站點分布畫面。

在泥漿幫浦、絞車、轉盤控制畫面中,可以設定此三種裝置電機的轉速,並且可以切換此三種裝置的操作是有按鈕手柄(手輪)進行還是由觸控螢幕完成。在此畫面中可以觀察到絞車、轉盤、泥漿幫浦電機的轉速、電流及電機的啟停狀態。

報警記錄畫面可以檢視裝置的歷史報警記錄,以方便對鑽機裝置的薄弱環節進行不強維護。

匯流排站點分布畫面可以清楚的檢視這站點的通訊狀態,系統配置圖畫面顯示整個系統的配置。

3 石油鑽機變頻調速系統的技術資料

額定輸入電壓ac500v(-15%)~ac600v(+10%)

輸出電壓 ac0v~電源輸入電壓

額定輸入頻率 50/60hz(±6%)

輸出頻率 0hz~200hz

功率因數 ≥0.98

效率0.96~0.98

4 結束語

交流變頻鑽機驅動控制系統的操作簡單,維護方便,效能穩定,滿足了鑽井的工藝要求,減輕了工人的勞動強度,為鑽機技術的發展提供了先進的技術平台。

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