專利名稱：石油鉆機(jī)的plc控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種PLC控制系統(tǒng)，具體是指一種石油鉆機(jī)的PLC控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，用于石油鉆井的鉆機(jī)設(shè)備也向著智能化方向發(fā)展。但是，目前市場(chǎng)上使用的鉆機(jī)設(shè)備的控制系統(tǒng)控制精度不高、響應(yīng)速度慢且穩(wěn)定性不好，從而降低了該鉆機(jī)設(shè)備的生產(chǎn)效率，使該鉆機(jī)設(shè)備不能滿足生產(chǎn)需要。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服目前市場(chǎng)上使用的鉆機(jī)設(shè)備的控制系統(tǒng)控制制精度不高、效應(yīng)速度慢且穩(wěn)定性不好，從而降低了該鉆機(jī)設(shè)備的生產(chǎn)效率，使該鉆機(jī)設(shè)備不能滿足生產(chǎn)需要的缺陷，提供一種不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且控制精度高、響應(yīng)速度快、穩(wěn)定性好的石油鉆機(jī)的PLC控制系統(tǒng)。本實(shí)用新型通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)石油鉆機(jī)的PLC控制系統(tǒng)，包括連接有電源的CPU主站、分別連接在該CPU主站上的鉆臺(tái)從站與變頻器從站，所述鉆臺(tái)從站與變頻器從站還分別與電源相連接。進(jìn)一步，所述CPU主站包括分別與鉆臺(tái)從站以及變頻器從站相連接的CPU模塊， 以及分別連接在該CPU模塊上的CPU主站輸入模塊與CPU主站輸出模塊。再進(jìn)一步的，所述鉆臺(tái)從站包括與CPU模塊相連接的ET200，以及分別連接在該 ET200上的鉆臺(tái)從站輸入模塊與鉆臺(tái)從站輸出模塊。更進(jìn)一步的，所述鉆臺(tái)從站輸入模塊與CPU主站輸入模塊均包括數(shù)字量輸入模塊以及模擬量輸入模塊。為了滿足需要，所述鉆臺(tái)從站輸出模塊與CPU主站輸出模塊均包括數(shù)字量輸出模塊以及模擬量輸出模塊。為了更好的滿足需要，所述變頻器從站包括絞車電機(jī)變頻器、轉(zhuǎn)盤電機(jī)變頻器、泥漿泵電機(jī)變頻器以及送鉆電機(jī)變頻器，該絞車電機(jī)變頻器、轉(zhuǎn)盤電機(jī)變頻器、泥漿泵電機(jī)變頻器以及送鉆電機(jī)變頻器均與CPU模塊相連接，且該絞車電機(jī)變頻器、轉(zhuǎn)盤電機(jī)變頻器、泥漿泵電機(jī)變頻器以及送鉆電機(jī)變頻器還均與電源相連接。為了更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述CPU主站與鉆臺(tái)從站以及變頻器從站之間均通過PR0FIBUS-DP總線連接。所述電源為220VA4V的AC/DC線性電源。為了確保效果，所述CPU為西門子S7-300型。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果( 1)本實(shí)用新型不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且成本低廉，使用方便。(2)本實(shí)用新型的CPU模塊為西門子S7-300型，使該控制系統(tǒng)不僅控制精度高、響應(yīng)速度快、穩(wěn)定性好，而且易于監(jiān)控、方便維護(hù)。[0016](3)本實(shí)用新型的鉆臺(tái)從站包括ET200，從而方便將信號(hào)通過該ET200傳送給CPU主站。(4)本實(shí)用新型的鉆臺(tái)從站輸入模塊包括數(shù)字量輸入模塊和模擬量輸入模塊，從而方便使用該數(shù)字量輸入模塊采集各按鈕等開關(guān)量信號(hào)，并使用該模擬量輸入模塊采集傳輸給絞車電機(jī)、轉(zhuǎn)盤電機(jī)、泥漿泵電機(jī)以及送鉆電機(jī)給定速度值的模擬量信號(hào)。(5)本實(shí)用新型的鉆臺(tái)從站輸出模塊包括數(shù)字量輸出模塊和模擬量輸出模塊，從而方便將各種狀態(tài)以及運(yùn)行參數(shù)通過安裝在操作臺(tái)上的儀表顯示出來。(6)本實(shí)用新型的CPU主站包括CPU主站輸入模塊，從而方便通過該CPU主站輸入模塊將輸入控制輔助電機(jī)運(yùn)行的信號(hào)，同時(shí)還方便通過該CPU主站輸入模塊輸入各斷路器的合間信號(hào)，并將這些信號(hào)傳輸給CPU模塊處理。(7)本實(shí)用新型的與CPU主站還包括CPU主站輸出模塊，從而方便將CPU模塊處理過的控制信號(hào)通過該CPU主站輸出模塊輸出，進(jìn)而控制輔助電機(jī)的運(yùn)行。(8)本實(shí)用新型的電源為220V/24V的AC/DC線性電源，使該電源具有穩(wěn)壓及諧波濾波的功能。(9)本實(shí)用新型的CPU主站與鉆臺(tái)從站以及變頻器從站之間均通過raOFIBUS-DP 總線連接，從而使傳輸信號(hào)在傳輸過程中損耗更小。

圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
實(shí)施例如圖1所示，本實(shí)用新型主要由CPU主站組成，在該CPU主站上還連接有電源，所述電源為AC/DC電源，具體為220V/24V的AC/DC線性電源。為了便于將控制信號(hào)輸入CPU 主站中，在該CPU主站上還通過PR0FIBUS-DP總線連接有鉆臺(tái)從站，且該鉆臺(tái)從站還與電源相連接。所述鉆臺(tái)從站包括鉆臺(tái)從站輸入模塊，且該鉆臺(tái)輸入模塊包括數(shù)字量輸入模塊與模擬量輸入模塊，數(shù)字量輸入模塊用于采集各按鈕等開關(guān)量信號(hào)，而模擬量輸入模塊則用于采集給定數(shù)值的模擬量信號(hào)。所述數(shù)字量輸入模塊為6ES7321-1BL00-0AA0，而所述模擬量輸入模塊為6ES7 331-7KF02-0AB0。為了便于將該鉆臺(tái)從站輸入模塊采集的信號(hào)發(fā)送給 CPU主站，并將CPU主站處理過的信號(hào)發(fā)送回鉆臺(tái)從站，在該鉆臺(tái)從站輸入模塊上還連接有 ET200,且該ET200還與CPU主站相連接。為了將鉆臺(tái)從站輸入模塊輸入的信號(hào)以及通過 CPU主站處理過的信號(hào)通過安裝在操作臺(tái)上的儀表顯示給操作者，在所述ET200上還連接有鉆臺(tái)從站輸出模塊，且該鉆臺(tái)從站輸出模塊包括6ES7 322-1BL00-0AA0型數(shù)字量輸出模塊、以及6ES7 332-5HF00-0AB0型模擬量輸出模塊。所述數(shù)字量輸出模塊將開關(guān)量信號(hào)通過設(shè)置在鉆臺(tái)上的指示燈顯示出來，如故障、報(bào)警、制動(dòng)等信號(hào)，而模擬量輸出模塊則將模擬量信號(hào)如轉(zhuǎn)盤的速度、扭矩等通過儀表顯示，從而便于操作者觀察鉆機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。所述CPU主站包括CPU模塊，該CPU模塊通過PR0FIBUS-DP總線與ET200相連接， 從而使ET200通過該P(yáng)R0FIBUS-DP總線將信號(hào)傳輸給CPU模塊進(jìn)行分析和處理，同時(shí)將該 CPU模塊處理后的信號(hào)傳輸回ET200，并通過鉆臺(tái)從站輸出模塊將該信號(hào)輸出。所述CPU 模塊采用西門子S7-300型，為了便于將絞車?yán)鋮s風(fēng)機(jī)、轉(zhuǎn)盤冷卻風(fēng)機(jī)以及泥漿泵冷卻風(fēng)機(jī)運(yùn)行的信號(hào)發(fā)送給CPU模塊，在該CPU模塊上還連接有輸入輔助電機(jī)信號(hào)的CPU主站輸入模塊，且該CPU主站輸入模塊包括與鉆臺(tái)輸入模塊相同的數(shù)字量輸入模塊和模擬量輸入模塊。向該CPU主站輸入模塊輸入各冷卻風(fēng)機(jī)的電機(jī)運(yùn)行的信號(hào)，同時(shí)輸入各斷路器的合閘信號(hào)，該CPU主站輸入模塊則將采集到的信號(hào)發(fā)送給CPU模塊處理。為了便于輸出CPU處理后的控制輔助電機(jī)運(yùn)行的信號(hào)，以便控制轉(zhuǎn)盤風(fēng)機(jī)、絞車風(fēng)機(jī)以及泥漿泵風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，在所述CPU模塊上還連接有CPU主站輸出模塊，且該CPU輸出模塊包括與鉆臺(tái)輸出模塊相同的數(shù)字量輸出模塊與模擬量輸出模塊。同時(shí)，在所述CPU主站上還連接有變頻器從站，該變頻器從站還與電源相連接，且該變頻器從站包括絞車電機(jī)變頻器、轉(zhuǎn)盤電機(jī)變頻器、泥漿泵電機(jī)變頻器以及送鉆電機(jī)變頻器，該絞車電機(jī)變頻器、轉(zhuǎn)盤電機(jī)變頻器、泥漿泵電機(jī)變頻器以及送鉆電機(jī)變頻器分別與電源相連接，并均通過PR0FIBUS-DP總線與CPU模塊相連接。CPU模塊將處理后的控制信號(hào)通過PR0FIBUS-DP總線分別發(fā)送給各電機(jī)變頻器，從而控制各電機(jī)工作。同時(shí)，各電機(jī)變頻器還將有關(guān)運(yùn)行參數(shù)通過PR0FIBUS-DP總線發(fā)回給CPU模塊，從而方便系統(tǒng)采集和存儲(chǔ)相關(guān)信息，且方便該CPU模塊將有關(guān)信號(hào)通過ET200傳送給鉆臺(tái)從站輸出模塊，從而通過操作臺(tái)將相關(guān)信息顯示給操作者。如上所述，便可較好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
權(quán)利要求1.石油鉆機(jī)的PLC控制系統(tǒng)，其特征在于包括連接有電源的CPU主站、分別連接在該 CPU主站上的鉆臺(tái)從站與變頻器從站，所述鉆臺(tái)從站與變頻器從站還分別與電源相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油鉆機(jī)的PLC控制系統(tǒng)，其特征在于所述CPU主站包括分別與鉆臺(tái)從站以及變頻器從站相連接的CPU模塊，以及分別連接在該CPU模塊上的CPU主站輸入模塊與CPU主站輸出模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的石油鉆機(jī)的PLC控制系統(tǒng)，其特征在于所述鉆臺(tái)從站包括與CPU模塊相連接的ET200，以及分別連接在該ET200上的鉆臺(tái)從站輸入模塊與鉆臺(tái)從站輸出模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的石油鉆機(jī)的PLC控制系統(tǒng)，其特征在于所述鉆臺(tái)從站輸入模塊與CPU主站輸入模塊均包括數(shù)字量輸入模塊以及模擬量輸入模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的石油鉆機(jī)的PLC控制系統(tǒng)，其特征在于所述鉆臺(tái)從站輸出模塊與CPU主站輸出模塊均包括數(shù)字量輸出模塊以及模擬量輸出模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求2 5任一項(xiàng)所述的石油鉆機(jī)的PLC控制系統(tǒng)，其特征在于所述變頻器從站包括絞車電機(jī)變頻器、轉(zhuǎn)盤電機(jī)變頻器、泥漿泵電機(jī)變頻器以及送鉆電機(jī)變頻器， 該絞車電機(jī)變頻器、轉(zhuǎn)盤電機(jī)變頻器、泥漿泵電機(jī)變頻器以及送鉆電機(jī)變頻器均與CPU模塊相連接，且該絞車電機(jī)變頻器、轉(zhuǎn)盤電機(jī)變頻器、泥漿泵電機(jī)變頻器以及送鉆電機(jī)變頻器還均與電源相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的石油鉆機(jī)的PLC控制系統(tǒng)，其特征在于所述CPU主站與鉆臺(tái)從站以及變頻器從站之間均通過PR0FIBUS-DP總線連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的石油鉆機(jī)的PLC控制系統(tǒng)，其特征在于所述電源為 220V/24V的AC/DC線性電源。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的石油鉆機(jī)的PLC控制系統(tǒng)，其特征在于所述CPU模塊為西門子S7-300型。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種石油鉆機(jī)的PLC控制系統(tǒng)，其特征在于，包括連接有電源的CPU主站、分別連接在該CPU主站上的鉆臺(tái)從站與變頻器從站，所述鉆臺(tái)從站與變頻器從站還分別與電源相連接。本實(shí)用新型不僅結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，而且控制精度高、響應(yīng)速度快、穩(wěn)定性好，從而使石油鉆機(jī)更安全、可靠，因此適合推廣運(yùn)用。
文檔編號(hào)E21B44/00GK202148896SQ20112026547
公開日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2011年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月26日
發(fā)明者劉永國, 張瑾, 易偉, 練國春, 趙軍民 申請(qǐng)人:四川中曼電氣工程技術(shù)有限公司