一种石油钻井泥浆泵智能控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于钻井泥浆泵控制技术领域，具体涉及一种石油钻井泥浆泵智能控制系统。
【背景技术】
[0002]泥浆泵，是指在钻探过程中向钻孔里输送泥浆或水等冲洗液的机械。泥浆泵是钻探设备的重要组成部分。泥浆泵在常用的正循环钻探中，它是将地表冲洗介质清水、泥浆或聚合物冲洗液在一定的压力下，经过高压软管、水龙头及钻杆柱中心孔直送钻头的底端，以达到冷却钻头、将切削下来的岩肩清除并输送到地表的目的。现有技术中的泥浆泵主要通过泥浆泵上的空气包控制缸套内的压力，采用空气包控制泵压，缸套内的压力波动大，且所需缸套级数多，更换缸套操作繁琐，效率低下。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种石油钻井泥浆泵智能控制系统，其结构简单，设计合理，使用操作便捷，能够实现对泥浆泵的高效率控制，且无需频繁更换缸套，功能完备，实用性强，使用效果好，便于推广使用。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种石油钻井泥浆泵智能控制系统，其特征在于:包括泥浆泵工作状态检测器和泥浆泵工作状态控制器，所述泥浆泵工作状态检测器包括MSP430单片机和为电路中各用电模块供电的电源模块，以及与所述MSP430单片机相接的晶振电路、复位电路、Flash数据存储电路和第一 RS-485通信电路，所述MSP430单片机的输入端接有用于对泥浆泵的润滑油的温度进行检测的数字式温度传感器和用于对模拟信号进行放大和滤波处理的信号调理电路，所述信号调理电路由放大电路和与放大电路的输出端相接的滤波电路组成，所述放大电路的输入端接有用于对泥浆泵的泥浆排出压力进行实时检测的泥浆排出压力传感器、用于对泥浆泵的润滑油的工作压力进行检测的润滑油压力传感器和用于对泥浆泵的冲次进行检测的冲次传感器，所述泥浆排出压力传感器安装在泥浆泵的泥浆排出压力检测口上，所述冲次传感器安装在泥浆泵的活塞杆上，所述MSP430单片机的输出端接有液晶显示屏；所述泥浆泵工作状态控制器包括PLC模块以及与PLC模块相接的触摸式液晶显示屏和用于与第一 RS-485通信电路连接并通信的第二 RS-485通信电路，所述PLC模块的输出端接有用于对泥浆泵进行变频调速的变频器，所述变频器上接有制动电阻，所述泥浆泵与变频器的输出端相接。
[0005]上述的一种石油钻井泥浆泵智能控制系统，其特征在于:所述MSP430单片机为MSP430 单片机芯片 MSP430F149。
[0006]上述的一种石油钻井泥浆泵智能控制系统，其特征在于:所述Flash数据存储电路主要由Flash数据存储器芯片M45PE16构成。
[0007]上述的一种石油钻井泥浆泵智能控制系统，其特征在于:所述第一 RS-485通信电路和第二 RS-485通信电路均主要由芯片MAX485组成。
[0008]上述的一种石油钻井泥浆泵智能控制系统，其特征在于:所述数字式温度传感器为芯片DS18B20。
[0009]上述的一种石油钻井泥浆泵智能控制系统，其特征在于:所述PLC模块为西门子S7-200 系列 PLCo
[0010]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0011]1、本实用新型采用了集成化、模块化的设计，结构简单，设计合理，实现方便且成本低。
[0012]2、本实用新型的安装布设方便，使用操作便捷。
[0013]3、本实用新型不仅能够通过泥浆排出压力传感器对泥浆泵的泥浆排出压力进行实时检测，还能够通过润滑油压力传感器对泥浆泵的润滑油的工作压力进行检测，并通过数字式温度传感器对泥浆泵的润滑油的温度进行检测，能够实现对泥浆泵的高效率控制，且无需频繁更换缸套。
[0014]4、本实用新型的工作稳定性和可靠性高，无需经常维护维修，节约了维护维修耗费的人力和物力。
[0015]5、本实用新型的实用性强，使用效果好，便于推广使用。
[0016]综上所述，本实用新型结构简单，设计合理，使用操作便捷，能够实现对泥浆泵的高效率控制，且无需频繁更换缸套，功能完备，实用性强，使用效果好，便于推广使用。
[0017]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型的电路原理框图。
[0019]附图标记说明:
[0020]I一MSP430单片机；2 —电源模块；3—晶振电路；
[0021]4一复位电路；5—Flash数据存储电路；6—第一 RS-485通信电路；
[0022]7—数字式温度传感器；8—差分放大电路；9一RC滤波电路；
[0023]10—润滑油压力传感器；11 一液晶显示屏；12—泥浆泵；
[0024]13—泥浆排出压力传感器；14一冲次传感器；15—PLC模块；
[0025]16—触摸式液晶显示屏；17—第二 RS-485通信电路；18—变频器；
[0026]19一制动电阻。
【具体实施方式】
[0027]如图1所示，本实用新型包括泥浆泵工作状态检测器和泥浆泵工作状态控制器，所述泥浆泵工作状态检测器包括MSP430单片机I和为电路中各用电模块供电的电源模块2，以及与所述MSP430单片机I相接的晶振电路3、复位电路4、Flash数据存储电路5和第一 RS-485通信电路6，所述MSP430单片机I的输入端接有用于对泥浆泵12的润滑油的温度进行检测的数字式温度传感器7和用于对模拟信号进行放大和滤波处理的信号调理电路，所述信号调理电路由放大电路8和与放大电路8的输出端相接的滤波电路9组成，所述放大电路8的输入端接有用于对泥浆泵12的泥浆排出压力进行实时检测的泥浆排出压力传感器13、用于对泥浆泵12的润滑油的工作压力进行检测的润滑油压力传感器10和用于对泥浆泵12的冲次进行检测的冲次传感器14，所述泥浆排出压力传感器13安装在泥浆泵12的泥浆排出压力检测口上，所述冲次传感器14安装在泥浆泵12的活塞杆上，所述MSP430单片机I的输出端接有液晶显示屏11 ;所述泥浆泵工作状态控制器包括PLC模块15以及与PLC模块15相接的触摸式液晶显示屏16和用于与第一 RS-485通信电路6连接并通信的第二 RS-485通信电路17，所述PLC模块15的输出端接有用于对泥浆泵12进行变频调速的变频器18，所述变频器18上接有制动电阻19，所述泥浆泵12与变频器18的输出端相接。
[0028]本实施例中，所述MSP430单片机I为MSP430单片机芯片MSP430F149。
[0029]本实施例中，所述Flash数据存储电路5主要由Flash数据存储器芯片M45PE16构成。
[0030]本实施例中，所述第一 RS-485通信电路6和第二 RS-485通信电路17均主要由芯片MAX485组成。
[0031]本实施例中，所述数字式温度传感器7为芯片DS18B20。
[0032]本实施例中，所述PLC模块15为西门子S7-200系列PLC。
[0033]本实用新型不仅能够通过泥浆排出压力传感器13对泥浆泵的泥浆排出压力进行实时检测，还能够通过润滑油压力传感器10对泥浆泵的润滑油的工作压力进行检测，并通过数字式温度传感器7对泥浆泵12的润滑油的温度进行检测，能够实现对泥浆泵12的高效率控制，且无需频繁更换缸套。
[0034]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【主权项】
1.一种石油钻井泥浆泵智能控制系统，其特征在于:包括泥浆泵工作状态检测器和泥浆泵工作状态控制器，所述泥浆泵工作状态检测器包括MSP430单片机(I)和为电路中各用电模块供电的电源模块(2)，以及与所述MSP430单片机(I)相接的晶振电路(3)、复位电路(4)、Flash数据存储电路(5)和第一 RS-485通信电路(6)，所述MSP430单片机⑴的输入端接有用于对泥浆泵(12)的润滑油的温度进行检测的数字式温度传感器(7)和用于对模拟信号进行放大和滤波处理的信号调理电路，所述信号调理电路由放大电路(8)和与放大电路⑶的输出端相接的滤波电路(9)组成，所述放大电路⑶的输入端接有用于对泥浆泵(12)的泥浆排出压力进行实时检测的泥浆排出压力传感器(13)、用于对泥浆泵(12)的润滑油的工作压力进行检测的润滑油压力传感器(10)和用于对泥浆泵(12)的冲次进行检测的冲次传感器(14)，所述泥浆排出压力传感器(13)安装在泥浆泵(12)的泥浆排出压力检测口上，所述冲次传感器(14)安装在泥浆泵(12)的活塞杆上，所述MSP430单片机(I)的输出端接有液晶显示屏(11);所述泥浆泵工作状态控制器包括PLC模块(15)以及与PLC模块(15)相接的触摸式液晶显示屏(16)和用于与第一 RS-485通信电路(6)连接并通信的第二 RS-485通信电路(17)，所述PLC模块(15)的输出端接有用于对泥浆泵(12)进行变频调速的变频器(18)，所述变频器(18)上接有制动电阻(19)，所述泥浆泵(12)与变频器(18)的输出端相接。
2.按照权利要求1所述的一种石油钻井泥浆泵智能控制系统，其特征在于:所述MSP430单片机(I)为MSP430单片机芯片MSP430F149。
3.按照权利要求1所述的一种石油钻井泥浆泵智能控制系统，其特征在于:所述Flash数据存储电路(5)主要由Flash数据存储器芯片M45PE16构成。
4.按照权利要求1所述的一种石油钻井泥浆泵智能控制系统，其特征在于:所述第一RS-485通信电路(6)和第二 RS-485通信电路(17)均主要由芯片MAX485组成。
5.按照权利要求1所述的一种石油钻井泥浆泵智能控制系统，其特征在于:所述数字式温度传感器(7)为芯片DS18B20。
6.按照权利要求1所述的一种石油钻井泥浆泵智能控制系统，其特征在于:所述PLC模块(15)为西门子S7-200系列PLC。
【专利摘要】本实用新型公开了一种石油钻井泥浆泵智能控制系统，包括泥浆泵工作状态检测器和泥浆泵工作状态控制器，泥浆泵工作状态检测器包括MSP430单片机、电源模块、晶振电路、复位电路、Flash数据存储电路、第一RS-485通信电路、数字式温度传感器、信号调理电路、放大电路、滤波电路组成、泥浆排出压力传感器、润滑油压力传感器、冲次传感器和液晶显示屏；泥浆泵工作状态控制器包括PLC模块、触摸式液晶显示屏、第二RS-485通信电路、变频器和制动电阻，泥浆泵与变频器的输出端相接。本实用新型设计合理，使用操作便捷，能够实现对泥浆泵的高效率控制，且无需频繁更换缸套，功能完备，实用性强，使用效果好，便于推广使用。
【IPC分类】F04B49-06
【公开号】CN204476711
【申请号】CN201420791910
【发明人】李文博, 张泽文, 李东东
【申请人】西安邮电大学
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2014年12月13日