单独启动空压机;空压机启动之后，CPU控制器判断是否是一键启动，是一键启动，判断液压站是否满足启动条件，满足启动条件，系统自动启动液压站，不满足启动条件，系统报警，触摸屏显示报警信息，故障处理后，可再次操作一键启动，也可在触摸屏单独启动液压站;液压站启动之后，CPU控制器判断是否是一键启动，是一键启动，判断水冷启动是否满足启动条件，满足启动条件，系统自动启动水冷系统，不满足启动条件，系统报警，触摸屏显示报警信息，故障处理后，可再次操作一键启动，也可在触摸屏单独启动水冷系统;水冷系统启动之后，CPU控制器判断是否是一键启动，是一键启动，判断绞车是否满足启动条件，满足启动条件，系统自动启动绞车，不满足启动条件，系统报警，故障处理后，可再次操作一键启动，触摸屏显示报警信息，也可在触摸屏单独启动绞车;绞车启动之后，CPU控制器判断是否是一键启动，是一键启动，判断转盘是否满足启动条件，满足启动条件，系统自动转盘，不满足启动条件，系统报警，故障处理后，可再次操作一键启动，触摸屏显示报警信息，也可在触摸屏单独启动转盘;绞车和转盘启动之后，处于悬停状态;CPU控制器根据工况判断是否绞车电机正转，是则盘刹自动打开，绞车电机正转，游车上提，也可操作绞车给定手柄控制绞车电机正转;CPU控制器根据工况判断是否绞车电机反转，是则盘刹自动打开，绞车电机反转，游车下放，也可操作绞车给定手柄控制绞车电机反转;CPU控制器根据工况判断是否转盘电机正转，是则惯刹自动打开，转盘电机正转，也可操作转盘给定手轮控制转盘电机正转;CPU控制器根据工况判断是否转盘电机反转，是则惯刹自动打开，转盘电机反转，也可操作转盘给定手轮控制转盘电机反转;CPU控制器根据工况判断是否液压大钳作业，是否满足作业条件，是则液压大钳开始作业，完成作业，回到初始位置，不满足作业条件，触摸屏显示报警信息，故障处理后，可再次操作一键启动，也可在操作台操作液压大钳作业;CPU控制器检测是否有设备停止/刹车，是则停止对应设备停止/刹车;是否停机，是则停机。
[0017]参见图4:外部600VAC电源通过断路器接入变频器的熔断保险前端，熔断保险与整流单元连接，变频器整流单元将600V交流电转换为直流电，绞车逆变单元和转盘逆变单元连接到直流母线，并将直流电转变为交流电用于驱动绞车变频电机和转盘变频电机，能耗制动单元连接到直流母线，能耗制动单元连接能耗制动电阻，消耗直流母线过多的能量，避免直流母线电压过高而损坏设备。
[0018]参见图5:外部400VAC电源通过断路器进入系统，通过接触器KM01-KM06为绞车风机、转盘风机、液压站、空压机、水冷循环栗、水冷风扇提供电源，通过POl为为系统提供控制电源，FR01-FR06为绞车风机、转盘风机、液压站、空压机、水冷循环栗、水冷风扇的热保护器。
[0019]参见图6:变频器转盘逆变单元通讯板、变频器绞车逆变单元通讯板、CPU控制器、滚筒编码器、触摸屏、后台监视工控机采用Profinet通讯方式组成通讯回路，组网方便，通讯快捷;后台监视工控机实时记录和存储现场数据和设备运行状况，方便工程师进行数据分析和了解设备运行状况。
参见图7: CPU控制器为控制系统控制核心，与CPU控制器连接在一起的数字输入模块和模拟输入模块采集启动命令和运行状态反馈，通过数字输出模块和模拟输出模块将控制信号送出到接触器线圈和电磁阀，驱动设备运行。将设备运行和运行状态反馈的关联关系写入CPU控制器，实现设备控制和设备运行监视的闭环可靠控制。
【主权项】
1.一种作业智能化网电变频拖挂修井机，包括井架(I)、司钻房(15)、底座(16)和车架(2)，所述的底座(16)上设置有转盘(13)、液压大钳(14)和司钻房(15)，底座(16)后端设置有转盘电机(17)，所述的井架(I)设置于车架(2)的顶部通过连接件连接，司钻房(15)内设置有操作台和触摸屏，其特征在于:所述的车架(2)上设置有电阻箱(3)、液压站(4)、水冷风扇(5)、电气控制柜(6)、水冷控制柜(7)、空压机(8)、变频器(9)、绞车电机(10)、减速箱(11)、盘刹(20)和滚筒(12)，电阻箱(3)、液压站(4)从左到右依次设置于车架(2)的前端，电气控制柜(6 )与水冷控制柜(7 )和变频器(9)连接，空压机(8 )与水冷控制柜(7 )连接;水冷控制柜(7)与水冷风扇(5)连接，绞车电机(10)与减速箱(11)连接，减速箱(11)与滚筒(12)连接，滚筒(12)与盘刹(20)连接，液压大钳4与液压站(4)连接； 所述的底座(16 )上还设置有惯刹(18 )和万向连接轴(19)。2.根据权利要求1所述的一种作业智能化网电变频拖挂修井机，其特征在于:所述的绞车电机(10)、减速箱(11)、滚筒(12)和盘刹(19)组成修井机的绞车系统； 转盘(13 )、转盘电机(17 )、惯刹(18 )和万向连接轴(19)组成修井机的转盘系统;转盘电机(17)与万向连接轴(19)连接，万向连接轴(19)与转盘(13)连接，惯刹(18)与万向连接轴(19)连接;变频器(9)分为绞车和转盘驱动单元，分别驱动绞车电机(10)和转盘电机(17)，实现绞车系统和转盘系统独立驱动。3.根据权利要求1或2所述的一种作业智能化网电变频拖挂修井机，其特征在于:所述的水冷风扇(5)和水冷控制柜(7)组成修井机的水冷却系统，控制电气控制柜(6)和变频器(9)的工作温度。4.根据权利要求3所述的一种作业智能化网电变频拖挂修井机，其特征在于:所述的电气控制柜(6)内的CPU控制器为系统的控制核心，型号为CPU 1513-1 PN05.根据权利要求1所述的一种作业智能化网电变频拖挂修井机的控制方法，其特征在于:所述的控制方法为: 电气控制系统上电后，CPU控制器进行系统初始化，操作者通过触摸屏设置系统参数，标定各个信号采集器的初始数据，观察CPU控制器与触摸屏、变频器之间的通讯信号，确定通讯正常，操作者在面板或者触摸屏发出一键启动命令，CPU控制器根据预先设定的流程，进行自动启动，接收到启动命令，满足启动条件，启动空压机，不满足启动条件，系统报警，触摸屏显示报警信息，按照报警信息提示，故障处理后，可再次操作一键启动，进行重新启动，也可在触摸屏单独启动空压机;空压机启动之后，CPU控制器判断是否是一键启动，是一键启动，判断液压站是否满足启动条件，满足启动条件，系统自动启动液压站，不满足启动条件，系统报警，触摸屏显示报警信息，故障处理后，可再次操作一键启动，也可在触摸屏单独启动液压站;液压站启动之后，CPU控制器判断是否是一键启动，是一键启动，判断水冷启动是否满足启动条件，满足启动条件，系统自动启动水冷系统，不满足启动条件，系统报警，触摸屏显示报警信息，故障处理后，可再次操作一键启动，也可在触摸屏单独启动水冷系统;水冷系统启动之后，CPU控制器判断是否是一键启动，是一键启动，判断绞车是否满足启动条件，满足启动条件，系统自动启动绞车，不满足启动条件，系统报警，故障处理后，可再次操作一键启动，触摸屏显示报警信息，也可在触摸屏单独启动绞车;绞车启动之后，CPU控制器判断是否是一键启动，是一键启动，判断转盘是否满足启动条件，满足启动条件，系统自动转盘，不满足启动条件，系统报警，故障处理后，可再次操作一键启动，触摸屏显示报警信息，也可在触摸屏单独启动转盘;绞车和转盘启动之后，处于悬停状态;CPU控制器根据工况判断是否绞车电机正转，是则盘刹自动打开，绞车电机正转，游车上提，也可操作绞车给定手柄控制绞车电机正转;CPU控制器根据工况判断是否绞车电机反转，是则盘刹自动打开，绞车电机反转，游车下放，也可操作绞车给定手柄控制绞车电机反转;CPU控制器根据工况判断是否转盘电机正转，是则惯刹自动打开，转盘电机正转，也可操作转盘给定手轮控制转盘电机正转;CPU控制器根据工况判断是否转盘电机反转，是则惯刹自动打开，转盘电机反转，也可操作转盘给定手轮控制转盘电机反转;CPU控制器根据工况判断是否液压大钳作业，是否满足作业条件，是则液压大钳开始作业，完成作业，回到初始位置，不满足作业条件，触摸屏显示报警信息，故障处理后，可再次操作一键启动，也可在操作台操作液压大钳作业;CPU控制器检测是否有设备停止/刹车，是则停止对应设备停止/刹车;是否停机，是则停机。
【专利摘要】本发明涉及一种作业智能化网电变频拖挂修井机。其电气控制柜中的CPU控制器实现修井机绞车系统、转盘系统、液压站、空压机、液压大钳智能化控制。本发明的技术方案包括底座，底座上设置有转盘、液压大钳和司钻房，后端设置有转盘电机，井架设置于车架顶部，司钻房内设置有操作台和触摸屏，车架上设置有电阻箱、液压站、水冷风扇、电气控制柜、水冷控制柜、空压机、变频器、绞车电机、减速箱、盘刹和滚筒，电阻箱、液压站从左到右依次设置于车架前端，电气控制柜与水冷控制柜和变频器连,？空压机与水冷控制柜连；水冷控制柜与水冷风扇连，绞车电机与减速箱连，减速箱与滚筒连，滚筒与盘刹连，液压大钳与液压站连，通过一定的控制方法控制。
【IPC分类】E21B19/00, G05B19/042
【公开号】CN105676746
【申请号】CN201610156565
【发明人】程波, 王建川, 贺国波, 冯暴, 冯旭骅, 郑明建, 刘诗博
【申请人】西安宝美电气工业有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年3月18日