专利名称：链传动钻机气液电子控制系统的制作方法
技术领域：
链传动钻机气液电子控制系统
技术领壤
本实用新型涉及一种链传动钻机气液电子控制系统。
背景技术：
链传动钻机具有传动平稳，结构紧凑，占地面积小，安装移运方便等诸 多优点，在钻机装备技术不断发展，尤其是变频技术在石油钻机中不断应用 的今天，仍然具有广阔的市场。但现有链传动钻机的控制系统，基本采用手 动操作气、液控制阀，系统流程复杂，现场安装阀件多，管线多，油田用户
安装检修不方便，钻机设备间需要连接的控制管线总共有80根左右，两人安 装管路至少需要半天，而且易出差错，严重影响钻机作业工期。此外，由于 空气的可压缩性，控制管路过长造成气动控制滞后，影响钻机的工作效率賴 性能，控制管路拐弯处容易积水，在冬天容易冻结，存在一定的安全隐患。 发明内審
本实用新型解决的技术问题设计一种链传动钻机气液电子控制系统， 将钻机机械传动与电-气-液控制相结合，采用电-气-液智能控制技术，并进 一步集成化、模块化，通过组合便可形成省空间、省配线、压力损失小、效 率高、响应快、可靠性好、便于维修的链传动钻机智能电-气-液控制系统， 大大提高链传动钻机的安全性，简化钻机控制系统结构，提高钻机的可靠性， 使钻机使用符合HSE要求。
本实用新型的技术解决方案 一种链传动钻机气液电子控制系统，其PLC
控制器设置在司钻房内，并车箱阀岛设置在并车箱附近，司钻房阀岛设置在 司钻房附近，绞车阀岛设置在绞车附近，触摸屏及操作面板设置在司钻房内，
PLC控制器的多个控制端通过控制电缆分别与并车箱阀岛、司钻房阀岛、绞车 阀岛及触摸屏的控制端连接。操作面板的输出端通过控制电缆与PLC控制器 的输入端连接。
PLC控制器的多个控制端通过PR0FIBUS总线分别与并车箱阀岛、司钻房 阀岛、绞车阀岛及触摸屏的控制端连接。PLC控制器的电源端与UPS的输出端 连接，UPS的输入端与电瓶连接。并车箱电控箱的输出端与并车箱机泵电控箱 的输入端连接，并车箱机泵电控箱的输出端与并车箱阀岛的控制端连接。
本实用新型与现有技术相比具有的优点和效果
1、 本实用新型大大提高了链传动钻机的使用安全性，简化了链传动钻机 控制系统结构，提高了链传动钻机的可靠性，使链传动钻机的使用更符合HSE
(健康、安全、环保)要求。
2、 本实用新型使用电子控制技术完成对整部钻机的控制，使用低压电气 按钮来实现对气路、液路的控制，完全取代了传统控制方式中的手柄阀。
3、 本实用新型整体使用气路阀岛技术，控制简单，输出流量大、动作灵 敏、体积小、无泄漏，彻底改变了钻机气路管线的布局形式，使气路管线由 原来的50~幼余根减少到目前的三根主气管，控制管线全部由低压控制电缆 替代控制，气源损失小，能源利用率高，输出管线整齐、美观、可靠、无污 染，控制系统的现场安装由原来的两人4 8小时变为现在的两人0.5小时，显 著提高了工作效率。
4、 系统^I用直流在线式UPS供，，可保证系统在外部供电中断的情况下 连续工作2小时以上，保障系统安全。
图1为本实用新型的系统结构示意图。 具体实旌方式
结合附图1描述本实用新型的一种实施例。
一种链传动钻机气液电子控制系统，其PLC控制器设置在司钻房内，并 车箱阀岛设置在并车箱附近，司钻房阀岛设置在司钻房附近，绞车阀岛设置 在绞车附近，触摸屏及操作面板设置在司钻房内，PLC控制器的多个控制端通 过PROFIBUS总线分别与并车箱阀岛、司钻房阀岛、绞车阀岛及触摸屏的控制
端连接。操作面板的输出端通过控制电缆与PLC控制器的输入端连接。PLC控 制器的电源端与UPS的输出端连接，UPS的输入端与电瓶连接。并车箱电fe箱 的输出端与并车箱机泵电控箱的输入端连接，并车箱机泵电控箱的输出端与 并车箱阀岛的控制端连接。
其中绞车阀岛完成对绞车运行、换档、高低速互锁等控制；司钻房阀 岛完成对风动旋扣器、气喇叭、液压盘刹、紧急状态处理等控制；并车箱机 泵电控箱实现泥浆泵的现场紧急脱开，防止机械或人身事故的发生或扩大。 并车箱阀岛实现泥浆泵、柴油机、节能发电机、自动空压机等设备的挂合与 脱开，同时该阀岛中的气动比例阀还对柴油机的转速进行控制。
工作原理本实用新型以西门子公司最新的S7-314-2DP PLC工业控制器 为核心，应用分布控制方式，对司钻操作命令及系统反馈状态进行采集，以 PROFIBUS工业总线方式向司钻房阀岛、绞车阀岛、并车箱阀岛内的DDL控制
器发出命令以控制各电磁阀的通断，从而控制整个钻机系统的工作。系统选 用西门子TP270 10.4寸触摸屏用于监视控制开关操作及输出状态，并具有在 控制开关故降情况下通过触摸屏直接对系统操作的冗余功能。系统采用UPS 在线式不间断电源供电，可保证系统在外部供电中断的情况下连续工作2小 时以上，保降系统安全。考虑到油田的防爆、防震、防护诸因素，PLC系统安 装在防爆电控箱内，所有输入输出信号均通过航空快拔接插件与防爆电控箱 连接，并经接线端子连接至PLC。整个系统性能稳定、可靠，抗千扰能力强， 设计布局合理，操作简单，易于维护、维修。
当出现紧急情况时，还可通过并车箱电控箱与并车箱机泵电控箱直接控 制并车箱阀岛。为了提高系统的可靠性，系统冗余了继电器控制系统，当PLC 控制系统出现故障时，可以很方便的切换到冗余系统临时工作，降低用户损 失。
权利要求1、一种链传动钻机气液电子控制系统，包括PLC控制器，其特征是PLC控制器设置在司钻房内，并车箱阀岛设置在并车箱附近，司钻房阀岛设置在司钻房附近，绞车阀岛设置在绞车附近，触摸屏及操作面板设置在司钻房内，PLC控制器的多个控制端通过控制电缆分别与并车箱阀岛、司钻房阀岛、绞车阀岛及触摸屏的控制端连接，操作面板的输出端通过控制电缆与PLC控制器的输入端连接。
2、 根据权利要求1所述的链传动钻机气液电子控制系统，其特征是PLC 控制器的多个控制端通过PROFIBUS孕线分别与并车箱阈岛、司钻房阀岛、绞 车阀岛及触搮屏的控制端连接。
3、 根据权利要求1所述的链传动钻机气液电子控制系统，其特征是PLC 控制器的电源端与UPS的输出端连接，UPS的输入端与电瓶连接。
4、 根据权利要求1或2或3所述的链传动钻机气液电子控制系统，其特 征是并车箱电控箱的输出端与并车箱机泵电控箱的输入端连接，并车箱机 泵电控箱的输出端与并车箱阀岛的控制端连接。
专利摘要一种链传动钻机气液电子控制系统，其PLC控制器设置在司钻房内，并车箱阀岛设置在并车箱附近，司钻房阀岛设置在司钻房附近，绞车阀岛设置在绞车附近，触摸屏及操作面板设置在司钻房内，PLC控制器的多个控制端通过控制电缆分别与并车箱阀岛、司钻房阀岛、绞车阀岛及触摸屏的控制端连接。操作面板的输出端通过控制电缆与PLC控制器的输入端连接。本实用新型大大提高了链传动钻机的使用安全性，简化了链传动钻机控制系统结构，控制回路的现场安装简单到只需连接几根主气源管线和几根控制电缆，提高了链传动钻机的可靠性，使链传动钻机的使用更符合HSE要求。
文档编号E21B44/00GK201047280SQ20072003176
公开日2008年4月16日 申请日期2007年5月10日 优先权日2007年5月10日
发明者刘会明, 孙晓娟, 张鸿儒 申请人:张鸿儒;孙晓娟;刘会明