[實用新型]鉆井模擬器阻流器控制臺

有效

• 申請號: 200920242947.8
• 申請日: 2009-11-03
• 公開（公告）號: CN201556346U
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: 陳利學;梅大成;龔捷;胡衛東;鄭巧;趙剛
• 申請（專利權）人: 成都盛特石油裝備模擬技術開發有限公司
• 主分類號: G09B25/02
• 分類號: G09B25/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種鉆井模擬裝置，特別是涉及一種鉆井模擬器阻流器控制臺。

背景技術

石油工業是一種技術密集型行業，鉆井作業是石油工業拿儲量、上產能的重要手段之一。由于石油鉆井生產條件的限制和井下情況的復雜性，使石油鉆井作業面臨極大的風險。為了獲得更好生產效率和經濟效益，減少人為事故的發生，對鉆井現場操作人員和工程技術人員的技術技能培訓就顯得十分重要。

目前，鉆井操作培訓主要在生產現場進行，由于各種條件和因素的制約，使培訓內容受到極大的限制，培訓的系統性、培訓效果及培訓人員數量等都受到極大的影響。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有石油鉆井作業培訓技術的不足，提供一種基于計算機仿真技術的鉆井模擬器阻流器控制臺，該阻流器控制臺參照鉆井作業現場的實際操作流程，對阻流器的工作原理和操作方法進行逼真模擬，增強教學培訓的現場感，縮短培訓周期、提高培訓效果、降低培訓成本。

本實用新型的發明目的是通過以下技術方案實現：鉆井模擬器阻流器控制臺，它包括機箱和內部控制板，機箱的正面包括一個控制面板，控制面板上設有立管壓力表、泵速表、套管壓力表、液動阻流閥選擇指示燈、雙泵選擇開關、阻流閥選擇開關、泵沖數顯示器、阻流閥開度表、手動阻流閥選擇指示燈、復位按鈕、鉆機氣源開關、阻流器控制閥開關和阻流閥速度調節旋鈕，內部控制板包括一個可編程控制器PLC，可編程控制器PLC的CPU模塊分別通過AD模塊與阻流閥速度調節旋鈕連接，通過DA模塊1與立管壓力表和套管壓力表連接，通過DA模塊2與泵速表和阻流閥開度表連接，通過串口與數據收發板連接，數據收發板通過并口與泵沖數顯示器連接，可編程控制器PLC的CPU模塊還分別通過其開關量輸出端口與液動阻流閥選擇指示燈和手動阻流閥選擇指示燈連接，通過其開關量輸入端口與雙泵選擇開關、阻流閥選擇開關、復位按鈕、鉆機氣源開關和阻流器控制閥開關)連接。其中，立管壓力表用于指示立管壓力大小，套管壓力表用于指示套管壓力大小，泵速表用于指示泵速大小，阻流閥開度表用于指示阻流閥開度大小，雙泵選擇開關用于選擇1號泵、2號泵或雙泵，泵沖數顯示器用于顯示累計泵沖數，阻流閥選擇開用于選擇手動阻流閥或液動阻流閥，手動阻流閥選擇指示燈用于指示選擇手動阻流閥，液動阻流閥選擇指示燈用于指示選擇液動阻流閥，復位按鈕用于將泵沖數復位，鉆機氣源開關用于打開或關閉鉆機氣源，阻流器控制閥開關用于增大或減小阻流調節閥開度，阻流閥速度調節旋鈕用于增大或減小阻流閥調節速度。

數據收發板包括串口芯片、單片機、鎖存器和總線緩沖器，串口芯片輸入端通過串口與可編程控制器PLC的串行端口連接，串口芯片輸出端分別與單片機的發送數據線和接收數據線連接，單片機還通過總線分別連接鎖存器和總線緩沖器，鎖存器和總線緩沖器輸出端口通過并口連接泵沖數顯示器。

泵沖數顯示器包括地址緩沖器、數據緩沖器、比較器、譯碼器、撥碼開關、數碼管驅動芯片和數碼管，地址緩沖器、數據緩沖器的輸入端口均連接并口，數據緩沖器輸出端口連接數碼管驅動芯片，地址緩沖器輸出端口分別連接比較器和譯碼器，比較器的另一個輸入端口連撥碼開關，輸出端口連接譯碼器的使能端，譯碼器輸出端與數碼管驅動芯片相連，數碼管驅動芯片輸出端連接數碼管。

阻流器控制程序工作流程大致了描述為：當控制程序啟動，初始化端口對PLC的端口Port1進行初始化，以實現與LED顯示控制板的數據通信，然后讀入開關量(包括雙泵選擇開關、阻流閥選擇開關、復位開關、鉆機氣源開關以及阻流閥控制開關的開關量輸入)，并存入發送緩沖區，以供PC通信直接讀取；再讀入A/D結果并存入到發送緩沖區，以供PC通信直接讀取。然后判斷是液動模式還是手動模式，如果選擇液動模式，則點亮液動指示燈；如果選擇是手動模式，則點亮手動指示燈。然后，從接收緩沖區中讀取數據輸出到D/A，用來控制立管壓力、套管壓力、泵速和節流速度等儀器的顯示。再用串口將數據發送到LED顯示控制板中，而后重新讀入開關量并存入發送緩沖區，如此循環。另外，由于整個系統是由一臺PC和多臺PLC構成的總線式網絡，PC作為主站，多個PLC作為從站，每次通信都是由主站發起，從站監聽并判斷是否有與本站的收發請求。其工作流程大致為：主站發出信號，若從站監聽到有與本站的收發請求，同意接受請求則接受數據并存入到接受緩沖區，然后返回繼續監聽；如沒有監聽到有與本站的收發請求或者不接受請求且不發送請求都返回監聽；若不接受請求但同意發送請求則從發送緩沖區讀取數據并發送，然后返回監聽狀態，如此循環。