[實用新型]一種用于抽油機上的計算機控制裝置

有效

• 申請號: 201220364495.2
• 申請日: 2012-07-26
• 公開（公告）號: CN202649771U
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 張漫;唐國維;劉賢梅;李龍;張方舟;趙建民
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 大慶知文知識產權代理有限公司 23115
• 代理人: 李建華

技術領域

?本實用新型涉及一種用于抽油機上的計算機控制裝置。

背景技術

隨著油田開發時間的增長，已經有越來越多的油井處于產液能力不足的狀態。為此，很多油井開始逐漸實行抽油機間歇運行的方式。但是由此也產生了一個問題:首先，在間歇運行時，油井產出液面情況不同，以常規抽油機進行開采，抽油桿柱塞的下探深度難以準確把握，導致能量損耗較大而且易造成抽油機受損；其次，間歇運行時，鋼絲繩易發生纏繞，會對電機和井口造成一定的沖擊，減少抽油機的使用壽命。

發明內容

為了解決背景技術中所提到的技術問題，本實用新型提供了一種用于抽油機上的計算機控制裝置，利用該裝置能夠在間歇運行時及時感知到抽油機的環境狀態而調整運行參數，判斷是否存在故障情況并及時中斷運行，可避免對抽油機造成致命性損害，提高抽油機的使用壽命。

本實用新型的技術方案是：該種用于抽油機上的計算機控制裝置，包括一臺西門子S7可編程序控制器以及電源模塊，其獨特之處在于：所述計算機控制裝置還包括一個IGBT觸發控制電路、內置SIM卡的GSM模塊、NRF905無線收發模塊、用來傳遞油井鋼絲繩張力的張力傳感器和用來傳遞油井采出液深度信號的深度傳感器；其中，所述西門子S7可編程序控制器上的控制信號數據雙向傳遞端連接至抽油機用變頻器上的控制信號傳輸端，以實現向抽油機用變頻器輸出控制信號并接收來自于該抽油機用變頻器的反饋電流信號；所述IGBT觸發控制電路的觸發控制信號輸入端連接至西門子S7可編程序控制器的觸發控制信號輸出端，以實現向所述IGBT觸發控制電路輸出觸發信號，所述IGBT觸發控制電路控制抽油機用變頻器的導通時間；由所述張力傳感器和深度傳感器引入的信號分別輸入到西門子S7可編程序控制器的張力信號輸入端和深度信號輸入端；所述GSM模塊與西門子S7可編程序控制器的數字通訊信號輸入/輸出端之間進行雙向數據傳輸；所述NRF905無線收發模塊通過西門子S7可編程序控制器上的MAX232接口實現雙向數據傳輸。

具體實現時，所述張力傳感器采用金屬絲應變電阻壓力傳感器；所述深度傳感器采用陶瓷電容壓敏傳感器。

本實用新型具有如下有益效果：利用本種裝置可以通過固定于鋼絲繩上的張力傳感器檢測鋼絲繩負荷的變化，進而判斷液面，并將深度傳感器所檢測到的抽油機柱塞當前距離定為井下液面深度，向PLC輸出上述張力信號和深度信號后，在PLC內置程序的控制下，控制系統根據用戶設置的遇液下行距離，在不超出用戶設定的下行停車距離前提下，控制變頻器輸出動力電源，利用該裝置能夠在間歇運行時及時感知到抽油機的環境狀態而調整運行參數，避免對抽油機造成沖擊，提高使用壽命。在液面少的情況下，可以停機待油面上升后，再進行工作，從而達到節能的目的。此外，能夠使鋼絲繩下放的線速度保持不變，避免了鋼絲繩的纏繞問題。另外，在本裝置中增設的無線收發模塊和GSM模塊，能夠分別通過局域網和G網發送抽油機數據，從而使遠端的控制人員及時了解抽油機的實際運行狀態，如存在故障情況可及時中斷運行，避免對抽油機造成致命性損害。

附圖說明：

圖1是本實用新型的組成示意圖。

具體實施方式：

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明：

由圖1所示，該種用于抽油機上的計算機控制裝置，包括一臺西門子S7可編程序控制器以及電源模塊，其特征在于：所述計算機控制裝置還包括一個IGBT觸發控制電路、內置SIM卡的GSM模塊、NRF905無線收發模塊、用來傳遞油井鋼絲繩張力的張力傳感器和用來傳遞油井采出液深度信號的深度傳感器；其中，所述西門子S7可編程序控制器上的控制信號數據雙向傳遞端連接至抽油機用變頻器上的控制信號傳輸端，以實現向抽油機用變頻器輸出控制信號并接收來自于該抽油機用變頻器的反饋電流信號；所述IGBT觸發控制電路的觸發控制信號輸入端連接至西門子S7可編程序控制器的觸發控制信號輸出端，以實現向所述IGBT觸發控制電路輸出觸發信號，所述IGBT觸發控制電路控制抽油機用變頻器的導通時間；由所述張力傳感器和深度傳感器引入的信號分別輸入到西門子S7可編程序控制器的張力信號輸入端和深度信號輸入端；所述GSM模塊與西門子S7可編程序控制器的數字通訊信號輸入/輸出端之間進行雙向數據傳輸；所述NRF905無線收發模塊通過西門子S7可編程序控制器上的MAX232接口實現雙向數據傳輸。

具體實現時，所述張力傳感器采用金屬絲應變電阻壓力傳感器；所述深度傳感器采用陶瓷電容壓敏傳感器，所述可編程序控制器可以選用西門子S7-226XM型，所述GSM模塊可以選用西門子TC35I型。