本发明属于石油钻井技术领域,具体涉及一种适用于钻机电气系统的自适应接驳方法。
背景技术:
伴随着全球经济和能源发展的新变革,我国装备制造业迎来了难得的发展机遇。油田基础设施和电力网的建设也取得了巨大成就,电力网(10kv/6kv)对油区的覆盖发展迅猛,网电钻机必将迎来一个黄金发展期。绿色、高效和智能化是石油钻井行业发展的必然趋势。对于配备多模块(高低压变配电模块hl﹑电能质量控制与管理模块svg和钻机电控模块vfd等)的钻机在作业时存在模块接驳精准性差,效率低的问题。因此,如何合理配置并提高模块接驳的智能化水平、精准性和效率一直是各油田和钻机制造厂商关注的焦点。
技术实现要素:
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的技术问题,提供一种思路新颖、自动化程度高、工况适应性强,可有效提高钻机模块接驳效率的适用于钻机电气系统的自适应接驳方法。
为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案:一种适用于钻机电气系统的自适应接驳方法,该方法包括以下步骤:
a、组建硬件系统:在钻机的电气系统中配备高低压变配电hl模块、电能质量控制与管理svg模块、钻机电控vfd模块;
b、构建具有多特征标准化交互结构的vfd模块数据库、hl模块数据库和svg模块数据库,vfd模块数据库中录入高低压变配电hl模块和电能质量控制与管理svg模块进行判定、标准及优化的数据信息,hl模块数据库中录入电能质量控制与管理svg模块和钻机电控vfd模块进行判定、标准及优化的数据信息,svg模块数据库中录入高低压变配电hl模块和钻机电控vfd模块进行判定、标准及优化的数据信息;
c、统一高低压变配电hl模块、电能质量控制与管理svg模块以及钻机电控vfd模块的运行时钟;
d、设定模块工作时序:以t为周期,0-1/3t内钻机电控vfd模块主动工作,高低压变配电hl模块和电能质量控制与管理svg模块被动工作;1/3t-2/3t内高低压变配电hl模块主动工作,钻机电控vfd模块和电能质量控制与管理svg模块被动工作;2/3t-1t内电能质量控制与管理svg模块主动工作,钻机电控vfd模块和高低压变配电hl模块被动工作;如此循环;
e、启动系统运行,使各模块开始正常工作;
f、按照步骤d设定的工作时序,主动工作的模块发指令给被动工作的模块;
g、被动工作的模块在收到指令后,按相互之间的通讯协议对收到的地址与自身的地址进行比较,若相同则发应答信号给主动工作的模块,建立识别,并进行对对方的型号识别和数据载入,完成接驳;
h、模块接驳后,建立最优主从架构的控制系统,相互之间进行数据交换,组建相应的工作模式并进行优化,形成最优的程序结构,控制钻机的运行处于最优状态;
i、若被动工作的模块收到的地址与自身的地址进行比较不相同,则废弃收到的数据,进入下一个1/3t内,跳转至步骤f进行循环。
进一步地,所述步骤d中的周期t为15s。
本发明相对现有技术具有以下有益效果:本发明建立不同类型、不同规格的模块标准数据库,以各模块数据库为依托,对接驳各模块进行判定、标准及优化数据信息的录入。系统作业时,根据实际工况,各模块相互辨识并择优自适应软接驳,通过各模块相互间的通讯,各模块控制录入数据信息,进行判定及优化,组件相应的工作系统,进而使网电钻机自动运行在最优状态。本发明采用了自主化主从识别技术,接驳时按各模块预制优先级判定各自的主次关系,建立最优主从架构的控制系统,同时各模块数据库采用多特征标准化交互结构,可快速(≤10s)建立接驳目标的准确(≥95%)特征参数,使受驳目标就地化运行。本发明思路新颖、自动化程度高、工况适应性强,可有效提高钻机模块接驳的效率,显著提高了模块接驳的智能化水平和精准性。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示,一种适用于钻机电气系统的自适应接驳方法,该方法包括以下步骤:
a、组建硬件系统:在钻机的电气系统中配备高低压变配电hl模块、电能质量控制与管理svg模块、钻机电控vfd模块;
b、构建具有多特征标准化交互结构的vfd模块数据库、hl模块数据库和svg模块数据库,vfd模块数据库中录入高低压变配电hl模块和电能质量控制与管理svg模块进行判定、标准及优化的数据信息,hl模块数据库中录入电能质量控制与管理svg模块和钻机电控vfd模块进行判定、标准及优化的数据信息,svg模块数据库中录入高低压变配电hl模块和钻机电控vfd模块进行判定、标准及优化的数据信息;
c、统一高低压变配电hl模块、电能质量控制与管理svg模块以及钻机电控vfd模块的运行时钟;
d、设定模块工作时序:以15s为周期,0-5s内钻机电控vfd模块主动工作,高低压变配电hl模块和电能质量控制与管理svg模块被动工作;6s-10s内高低压变配电hl模块主动工作,钻机电控vfd模块和电能质量控制与管理svg模块被动工作;11s-15s内电能质量控制与管理svg模块主动工作,钻机电控vfd模块和高低压变配电hl模块被动工作;如此循环;
e、启动系统运行,使各模块开始正常工作;
f、按照步骤d设定的工作时序,主动工作的模块发指令(地址、起止符、校验码等)给被动工作的模块;
g、被动工作的模块在收到指令后,按相互之间的通讯协议对收到的地址与自身的地址进行比较,若相同则发应答信号给主动工作的模块,建立识别,并进行对对方的型号识别和数据载入,完成接驳;
h、模块接驳后,建立最优主从架构的控制系统,相互之间进行数据交换,组建相应的工作模式并进行优化,形成最优的程序结构,控制钻机的运行处于最优状态;
i、若被动工作的模块收到的地址与自身的地址进行比较不相同,则废弃收到的数据,进入下一个1/3t内,跳转至步骤f进行循环。