本發(fā)明專利技術(shù)是自升式平臺鉆井控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。它是以冗余PLC可編程邏輯控制器為基礎(chǔ)的控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征是：主船體設(shè)備鉆井PLC、泥漿池PLC、泥漿泵操作臺PLC、鉆井儀表PLC和鉆臺控制設(shè)備PLC分別布置在各自區(qū)域內(nèi)，它們分別與PLC主站的412H處理器導(dǎo)通；鐵鉆工PLC、頂驅(qū)PLC和液壓動力單元PLC與412H處理器導(dǎo)通，電機(jī)變頻控制器通過CU320控制單元與412H處理器導(dǎo)通；412H處理器通過以太網(wǎng)轉(zhuǎn)接光纖連入司鉆房交換機(jī)，司鉆控制工業(yè)計算機(jī)通過以太網(wǎng)與司鉆房交換機(jī)導(dǎo)通；發(fā)電機(jī)控制PLC直接通過以太網(wǎng)與司鉆控制工業(yè)計算機(jī)導(dǎo)通。本發(fā)明專利技術(shù)具有集成度高、可靠性好，可操作性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，同時司鉆控制布局合理，同設(shè)備集中控制顯示，操作便捷。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及鉆井平臺控制及采集數(shù)據(jù)
，是自升式平臺鉆井控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
目前市面上常見的司鉆房控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)形式多樣，集成度各異，模擬與數(shù)字控制并存，存在著操作設(shè)備繁多，控制器件分立，顯示內(nèi)容不集中等缺陷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種自升式平臺鉆井控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，具有集成度高、可靠性好、操作性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。本專利技術(shù)的技術(shù)方案是自升式平臺鉆井控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，它是以冗余可編程邏輯控制器(PLC)為基礎(chǔ)的控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征是它包含主船體設(shè)備鉆井PLCXl )、泥漿池儀表PLC (2)、泥漿泵操作臺PLC (3)、鉆井儀表PLC (4)、鉆臺控制設(shè)備PLC (5)、鐵鉆工PLC (6)、頂驅(qū)PLC (7)、電機(jī)變頻控制器(8)、液壓動力單元PLC (9)和發(fā)電機(jī)控制PLC(10);主船體設(shè)備鉆井PLC (I)、泥漿池PLC (2)、泥漿泵操作臺PLC (3)、鉆井儀表PLC (4)和鉆臺控制設(shè)備PLC (5)分別布置在各自區(qū)域內(nèi)，它們分別作為I/O遠(yuǎn)程控制子站；鐵鉆工PLC (6)、頂驅(qū)PLC (7)和液壓動力單元PLC (9)與412H處理器通訊，電機(jī)變頻控制器(8)通過⑶320控制單元與主站CPU通訊；412H處理器通過以太網(wǎng)模塊接到PLC (I)中的交換機(jī)，然后通過光纖轉(zhuǎn)接連入司鉆房交換機(jī)(11)，司鉆控制工業(yè)計算機(jī)(12)通過以太網(wǎng)與司鉆房交換機(jī)(11)連接，對主站CPU數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫操作；發(fā)電機(jī)控制PLClO直接通過以太網(wǎng)模塊接到PLC (I)中的交換機(jī)，然后通過光纖轉(zhuǎn)接連入司鉆房交換機(jī)(11)，司鉆控制工業(yè)計算機(jī)(12)通過以太網(wǎng)與司鉆房交換機(jī)(11)連接，對PLClO數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫操作。所述的自升式平臺鉆井控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征是所述的主船體設(shè)備鉆井PLC (I)中設(shè)置有交換機(jī)，412H處理器與主船體設(shè)備子站鉆井PLC (I)采用PROFIBUS DP進(jìn)行通訊；主船體設(shè)備鉆井PLC (I)控制主船體鉆井設(shè)備及采集數(shù)據(jù)。所述的主船體泥漿池儀表PLC2、泥漿泵操作臺PLC3、鉆井儀表PLC4和鉆臺控制設(shè)備PLC5，它們將Profibus總線的模擬信號通過OLM光電轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成光信號，然后通過光纖傳送給PLC主站的412H處理器。所述的泥漿池PLC2通過泥漿池現(xiàn)場的儀表采集鉆井泥漿數(shù)據(jù)。所述的泥漿泵操作臺PLC3可以在本地執(zhí)行泥漿泵操作，也可以由司鉆控制工業(yè)計算機(jī)12遠(yuǎn)程執(zhí)行。所述的鉆井儀表PLC4通過鉆井現(xiàn)場的儀表采集鉆井過程中的數(shù)據(jù)。所述的鉆臺控制設(shè)備PLC5控制鉆臺鉆井設(shè)備及采集數(shù)據(jù)。所述的自升式平臺鉆井控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征是所述的鐵鉆工PLC (6)、頂驅(qū)PLC (7)和液壓動力單元PLC (9)通過Y — Link模塊將單一站點(diǎn)接入冗余系統(tǒng)遠(yuǎn)程子站，再由OLM光電轉(zhuǎn)換模塊與PLC主站CPU通訊，412H處理器可對鐵鉆工PLC(6)、頂驅(qū)PLC(7)和液壓動力單元PLC(9)進(jìn)行讀寫。所述的自升式平臺鉆井控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征是所述的電機(jī)變頻控制器(8)通過⑶320控制單元通過Y— Link模塊將單一站點(diǎn)接入冗余系統(tǒng)遠(yuǎn)程子站，與PLC主站CPU通訊，由司鉆通過屏幕操作，并能帶動鉆井設(shè)備主電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。所述的司鉆控制工業(yè)計算機(jī)12設(shè)置有觸摸按鈕、帶控制按鈕的座椅和操作手柄，通過使用觸摸按鈕和操作手柄對412H處理器進(jìn)行控制及發(fā)布操作指令。本專利技術(shù)的特點(diǎn)是(I)人機(jī)界面和控制系統(tǒng)采用冗余設(shè)計，具有集成度高、可靠性好，可操作性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。司鉆控制布局合理，同設(shè)備集中控制顯示，操作便捷。(2)符合人體工學(xué)等方向發(fā)展，主要表現(xiàn)在司鉆操作監(jiān)視的分立器件少，操作簡捷，工作舒適等方面。(3)從高度自動化，全面的計算機(jī)控制，信息化的管理和司鉆工作安全舒適等方面來看，其性能均優(yōu)于現(xiàn)在市場上的通用機(jī)構(gòu)，具有一定的優(yōu)勢。附圖說明下面將結(jié)合實(shí)施例對本專利技術(shù)作進(jìn)一步的說明。圖1是自升式平臺鉆井控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、主船體設(shè)備鉆井PLC ;2、泥漿池儀表PLC ;3、泥漿泵操作臺PLC ;4、鉆井儀表PLC ;5、鉆臺控制設(shè)備PLC ;6、鐵鉆工PLC ;7、頂驅(qū)PLC ;8、電機(jī)變頻控制器；9、液壓動力單元PLC ;10、發(fā)電機(jī)控制PLC ;11、司鉆房交換機(jī)；12、司鉆控制工業(yè)計算機(jī)。具體實(shí)施例方式自升式平臺鉆井控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，它是以冗余可編程邏輯控制器(PLC)為基礎(chǔ)的控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，通過使用司鉆控制工業(yè)計算機(jī)12的總體控制，光電轉(zhuǎn)換模塊的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換以及網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的信息傳遞來實(shí)現(xiàn)的控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。如圖1所示，412H處理器與主船體設(shè)備子站鉆井PLC (I)采用PROFIBUS DP進(jìn)行通訊；主船體設(shè)備鉆井PLC (I)控制主船體鉆井設(shè)備及采集數(shù)據(jù)；泥漿池PLC2、泥漿泵操作臺PLC3、鉆井儀表PLC4和鉆臺控制設(shè)備PLC5分別布置在各自區(qū)域內(nèi)，它們對各自區(qū)域內(nèi)的現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換模塊與PLC主站中的CPU理器通訊。鉆井PLCl控制主船體鉆井設(shè)備及采集數(shù)據(jù)主要包括泥漿泵輔助設(shè)備啟動、停止和信號反饋監(jiān)控；VFD電阻箱風(fēng)機(jī)的啟動、停止和風(fēng)壓信號檢測；600V/480V 2000KVA和600V/600V 3000KVA變壓器熱過載檢測；220V開關(guān)柜和480V開關(guān)柜的接地報警檢測等信號。泥漿池儀表PLC2通過泥漿池現(xiàn)場的儀表采集鉆井泥漿數(shù)據(jù)主要包括泥漿泵泵沖計數(shù)、泥漿出口溫度、泥漿罐液位等。泥漿泵操作臺PLC3可以在本地執(zhí)行泥漿泵操作，將泥漿泵的控制方式選為本地控制，將需要啟動的泥漿本的開關(guān)打到ON位置，然后通過首輪給定泥漿泵的速度等。鉆井儀表PLC4通過鉆井現(xiàn)場的儀表采集鉆井過程中的數(shù)據(jù)，主要包括計量罐的液位，立管壓力、鉆井深度、頂驅(qū)扭矩、頂驅(qū)速度等數(shù)據(jù)監(jiān)控。鉆臺控制設(shè)備PLC5控制鉆臺鉆井設(shè)備及采集數(shù)據(jù)，主要包括絞車輔助電機(jī)的啟動、停止和反饋信號的監(jiān)控；轉(zhuǎn)盤輔助電機(jī)啟動、停止及反饋信號監(jiān)控；液壓矛頭的啟、停控制；計量泵的啟動、停止和反饋信號監(jiān)控等。鐵鉆工PLC6的設(shè)備控制及監(jiān)控主要控制鐵鉆工本體設(shè)備的電磁閥、泄壓閥和夾緊力、扭矩值的顯示和設(shè)定等。頂驅(qū)PLC7的設(shè)備控制及監(jiān)控主要包含頂驅(qū)的速度、扭矩及與絞車、泥漿泵的連鎖控制。液壓動力單元PLC9的設(shè)備控制及監(jiān)控主要包含四臺主泵和一臺離線泵的啟停控制，反饋監(jiān)控，泵站壓力、溫度、濾器的堵塞狀態(tài)和報警等信息。412H處理器通過以太網(wǎng)接到主船體設(shè)備鉆井PLCl中的交換機(jī)，再通過轉(zhuǎn)接光纖，接入司鉆房交換機(jī)11，司鉆控制工業(yè)計算機(jī)12通過以太網(wǎng)與司鉆房交換機(jī)11通訊，完成數(shù)據(jù)控制和監(jiān)控。 電機(jī)變頻控制器8通過⑶320控制單元通過Profibus DP電纜經(jīng)過Y — Link模塊將單一站點(diǎn)接入冗余系統(tǒng)，與PLC CPU處理器通訊，其啟停控制由司鉆通過工業(yè)計算機(jī)12上的WICC屏幕操作啟停鉆井設(shè)備主電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，如絞車、泥漿泵、頂驅(qū)和轉(zhuǎn)盤等。發(fā)電機(jī)控制PLClO直接接入主船體設(shè)備鉆井PLCl中的交換機(jī)，轉(zhuǎn)接光纖，連入司鉆房交換機(jī)11，司鉆控制工業(yè)計算機(jī)12通過以太網(wǎng)與司鉆房交換機(jī)11通訊，將發(fā)電機(jī)控制PLClO的發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、數(shù)據(jù)送給司鉆控制工業(yè)計算機(jī)12，司鉆可根據(jù)工業(yè)計算機(jī)12WIC本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
自升式平臺鉆井控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，它是以冗余可編程邏輯控制器（PLC）為基礎(chǔ)的控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征是：它包含主船體設(shè)備鉆井PLC（1）、泥漿池儀表PLC（2）、泥漿泵操作臺PLC（3）、鉆井儀表PLC（4）、鉆臺控制設(shè)備PLC（5）、鐵鉆工PLC（6）、頂驅(qū)PLC（7）、電機(jī)變頻控制器（8）、液壓動力單元PLC（9）和發(fā)電機(jī)控制PLC（10）；主船體設(shè)備鉆井PLC（1）、泥漿池PLC（2）、泥漿泵操作臺PLC（3）、鉆井儀表PLC（4）和鉆臺控制設(shè)備PLC（5）分別布置在各自區(qū)域內(nèi)，它們分別作為I/O遠(yuǎn)程控制子站；鐵鉆工PLC（6）、頂驅(qū)PLC（7）和液壓動力單元PLC（9）與412H處理器通訊，電機(jī)變頻控制器（8）通過CU320控制單元與主站CPU通訊；412H處理器通過以太網(wǎng)模塊接到PLC（1）中的交換機(jī)，然后通過光纖轉(zhuǎn)接連入司鉆房交換機(jī)（11），司鉆控制工業(yè)計算機(jī)（12）通過以太網(wǎng)與司鉆房交換機(jī)（11）連接，對主站CPU數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫操作；發(fā)電機(jī)控制PLC10直接通過以太網(wǎng)模塊接到PLC（1）中的交換機(jī)，然后通過光纖轉(zhuǎn)接連入司鉆房交換機(jī)（11），司鉆控制工業(yè)計算機(jī)（12）通過以太網(wǎng)與司鉆房交換機(jī)（11）連接，對PLC10數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫操作。...
【技術(shù)特征摘要】
1.自升式平臺鉆井控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，它是以冗余可編程邏輯控制器(PLC)為基礎(chǔ)的控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征是它包含主船體設(shè)備鉆井PLC(l)、泥漿池儀表PLC(2)、泥漿泵操作臺PLC (3)、鉆井儀表PLC (4)、鉆臺控制設(shè)備PLC (5)、鐵鉆工PLC (6)、頂驅(qū)PLC(7)、電機(jī)變頻控制器(8)、液壓動力單元PLC (9)和發(fā)電機(jī)控制PLC (10);主船體設(shè)備鉆井PLC (I)、泥漿池PLC (2)、泥漿泵操作臺PLC (3)、鉆井儀表PLC (4)和鉆臺控制設(shè)備PLC(5)分別布置在各自區(qū)域內(nèi)，它們分別作為I/O遠(yuǎn)程控制子站；鐵鉆工PLC(6)、頂驅(qū)PLC(7)和液壓動力單元PLC (9)與412H處理器通訊，電機(jī)變頻控制器(8)通過⑶320控制單元與主站CPU通訊；412H處理器通過以太網(wǎng)模塊接到PLC (I)中的交換機(jī)，然后通過光纖轉(zhuǎn)接連入司鉆房交換機(jī)(11)，司鉆控制工業(yè)計算機(jī)(12)通過以太網(wǎng)與司鉆房交換機(jī)(11)連接，對主站CPU數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫操作；發(fā)電機(jī)控制PLClO直接通過以太網(wǎng)模塊接到PLC (I)中的交換機(jī)，然后通過光纖轉(zhuǎn)接連入司鉆房交換機(jī)(11)，司鉆控制工業(yè)計算機(jī)(12)通過以太網(wǎng)與司鉆房交換機(jī)(11)連接，對PLClO數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫操作。2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的自升式平臺鉆井控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征是所述的主船體設(shè)備鉆井PLC (I)中設(shè)置有交換機(jī)，412H處理器與主船體設(shè)備子站鉆井PLC (I)采用PROFIBUS DP進(jìn)行通訊；主船體設(shè)備鉆井PLC (I)控制主船體鉆井設(shè)備及采集數(shù)據(jù)。3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的自升式平臺鉆井控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征是所述的主船體設(shè)備泥漿池儀表PLC (2)、泥漿泵操作臺PLC (3)、鉆井儀表PLC (4...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：巴平基，吳景衛(wèi)，金文華，王艷鵬，任利軍，
申請(專利權(quán))人：海爾海斯西安控制技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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