[發明專利]壓裂設備智能網絡控制系統及方法

無效

• 申請號: 201310012311.5
• 申請日: 2013-01-12
• 公開（公告）號: CN103105839A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 于中;李小銀
• 申請（專利權）人: 西安睿科新能源股份有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本發明屬于壓裂技術領域，尤其是涉及一種壓裂設備智能網絡控制系統及方法。

背景技術

大型壓裂車組配合作業的長期穩定運行，不僅依賴于壓裂車組單車控制系統的高精度控制，還需要可靠靈活的網絡通訊系統。現有相當數量壓裂車組的網絡通訊通過交換機實現PLC之間的數據傳輸，該通訊模式能夠較好地滿足小規模壓裂車組配合作業的需要，但是仍然存在許多不足，具體表現為：

（1）當壓裂作業規模增大，需要較大規模壓裂車組協同作業時，網絡通訊結構較復雜，數據交換效率和實時性降低；

（2）由于受到PLC功能限制，現有壓裂車組無法做到任意分組和任意替換，在實際施工中存在不便；

（3）PLC顯示設備界面無法自動調整，在設備數量較多時需要額外的顯示設備，給操作帶來不便。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種結構簡單、設計新穎合理、實現方便、功能模塊劃分清晰合理、網絡結構自由靈活、穩定性高、滿足大規模施工的需要的壓裂設備智能網絡控制系統。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種壓裂設備智能網絡控制系統，其特征在于：包括多個壓裂設備控制系統和多個分別對應與多個壓裂設備控制系統相接的網絡交換設備，多個所述網絡交換設備級聯組成了以太網環形網絡；所述壓裂設備控制系統包括可編程邏輯控制器和通過網卡與可編程邏輯控制器相接的工業控制計算機，所述可編程邏輯控制器的輸入端接有用于對壓裂設備的實時施工數據進行采集的傳感器，所述可編程邏輯控制器的輸出端接有用于完成壓裂設備施工作業的執行器，所述工業控制計算機通過網卡與所述網絡交換設備相接。

上述的壓裂設備智能網絡控制系統，其特征在于：所述網絡交換設備為交換機或路由器。

上述的壓裂設備智能網絡控制系統，其特征在于：每個所述網絡交換設備均有n個端口，其中1個端口為開啟了DHCP服務的VLAN1端口，其余n-1個端口均為無DHCP服務的VLAN2端口；所述壓裂設備控制系統的數量和所述網絡交換設備的數量均為m個，其中1個所述網絡交換設備通過VLAN1端口和一個VLAN2端口接入以太網環形網絡，其余m-1所述網絡交換設備均通過兩個VLAN2端口接入以太網環形網絡；其中，n和m均為不小于2的自然數。

上述的壓裂設備智能網絡控制系統，其特征在于：所述網卡為多口網卡或由兩塊單口網卡構成。

上述的壓裂設備智能網絡控制系統，其特征在于：所述壓裂設備控制系統為壓裂車控制系統，所述傳感器包括流量計、壓力傳感器、溫度傳感器和接近開關，所述執行器包括比例閥控制器和電磁閥。

本發明還提供了一種穩定性高、滿足大規模施工需要的壓裂設備智能網絡控制方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

步驟一、獲取IP地址：系統啟動后，每臺所述工業控制計算機均通過DHCP服務獲取IP地址；

步驟二、建立TCP連接：首先，每臺所述工業控制計算機均對以太網環形網絡內的其它工業控制計算機進行搜索并按照IP地址排序，然后，每臺所述工業控制計算機均向排序在其后的工業控制計算機發起TCP連接請求，從而建立起TCP連接；

步驟三、數據實時采集及共享：每臺所述工業控制計算機均接收所述可編程邏輯控制器從傳感器采集的本地實時數據，對數據進行實時顯示，并將數據通過步驟一中建立的TCP連接發送給其它各臺所述工業控制計算機，實現數據共享；

步驟四、數據處理：每臺所述工業控制計算機均通過TCP連接接收其它所述工業控制計算機發送的實時采集數據并進行顯示，同時，每臺所述工業控制計算機均實時判斷其接收到的數據中是否有用戶通過操作本臺所述工業控制計算機或其它工業控制計算機輸入的控制指令，當判斷到有控制指令輸入時，所述工業控制計算機對控制指令進行解析后發送給可編程邏輯控制器，可編程邏輯控制器接收解析后的控制指令并控制執行器執行相應動作。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

1、本發明結構簡單，設計新穎合理，實現方便。