[發明專利]修井自動化整體控制系統

在審

• 申請號: 201510518986.6
• 申請日: 2015-08-22
• 公開（公告）號: CN105022342A
• 公開（公告）日: 2015-11-04
• 發明（設計）人: 燕波;馮沛;馬劍虹;李志國
• 申請（專利權）人: 馬劍虹;燕波
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及修井作業設備技術領域，尤其是指一種能夠實現自動化起鉆與下鉆的修井自動化整體控制系統，其能夠利用機械代替人工完成對油管的擺放，大大降低工人的工作強度和危險性。

背景技術

修井作業，指的是石油鉆井以及后續油井維護的一種作業，為了確保油井能順利使用，而采取的維護和保養措施。修井作業的特點是工程難度大，技術要求高，必須用大型的修井設備，并配備大修鉆桿、大修轉盤等專用設備工具才能開展工作。現有技術中的修井作業，最常見的工作內容包括起鉆和下鉆。起鉆，顧名思義，就是將井下的鉆具(例如油管)從井眼內起出來；下鉆，顧名思義，就是將鉆具下放到井眼內。

目前，起下鉆的工作主要是依靠人工控制機械完成的，但現有技術中用于起下鉆的機械工具技術較為簡單，人工操作強度大，而且人工操作時還具有一定的危險性。

發明內容

本發明提出一種修井自動化整體控制系統，解決了現有技術中工人在起下鉆過程中存在危險性和工作強度大的問題。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：修井自動化整體控制系統，包括：

主控系統，所述主控系統通過485接口分別連接平臺控制柜、二層臺控制柜和液壓鉗扶正手控制柜，所述平臺控制柜、二層臺控制柜和液壓鉗扶正手控制柜的PLC分別通過485接口連通組態王軟件；

PLC控制器，所述PLC控制器與所述主控系統之間通過485接口連接，所述PLC控制器上還連接有急停開關、搖桿、切換開關和鍵盤。

優選的，所述平臺控制柜、二層臺控制柜和液壓鉗扶正手控制柜的PLC與所述組態王軟件之間通過ModbusRTU協議進行相互通信。

優選的，所述主控系統上還連接有顯示器，所述組態王軟件實時讀取所述平臺控制柜、二層臺控制柜和液壓鉗扶正手控制柜的PLC的狀態及參數并顯示到所述顯示器上。

優選的，所述急停開關直接連接到所述平臺控制柜、二層臺控制柜和液壓鉗扶正手控制柜的急停開關上。

優選的，所述PLC控制器上還連接有聲光報警器。

優選的，所述鍵盤與所述PLC控制器之間通過PS2或者USB接口連接。

本發明在采用了上述技術方案后的有益效果是：該修井自動化整體控制系統能夠協調平臺機器人、扶正手、液壓鉗、二層臺機器人、自動吊卡之間的工作，監控各個部件的工作狀態，并對出現的問題及時處理，實現整套系統自動化控制運行，利用機械代替人工完成對油管的擺放，大大降低工人的工作強度和危險性。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明做進一步說明：

圖1為本發明一種實施例的系統框圖；

圖2為起鉆的流程示意圖；

圖3為下鉆的流程示意圖。

具體實施方式

實施例：

如圖1所示，為本發明修井自動化整體控制系統的一種實施例，該系統包括主控系統和PLC控制器，所述主控系統通過485接口分別連接平臺控制柜、二層臺控制柜和液壓鉗扶正手控制柜，所述平臺控制柜、二層臺控制柜和液壓鉗扶正手控制柜的PLC分別通過485接口連通組態王軟件；所述PLC控制器與所述主控系統之間通過485接口連接，所述PLC控制器上還連接有急停開關、搖桿、切換開關、聲光報警器和鍵盤，組態王軟件實時的讀取PLC控制器里搖桿、開關等的狀態，當有鍵按下時，根據設定的參數以及開關的狀態向平臺、二層臺、液壓鉗等發出指令進行遠程操控。

所述平臺控制柜、二層臺控制柜和液壓鉗扶正手控制柜的PLC與所述組態王軟件之間通過ModbusRTU協議進行相互通信。

所述主控系統上還連接有顯示器，所述組態王軟件實時讀取所述平臺控制柜、二層臺控制柜和液壓鉗扶正手控制柜的PLC的狀態及參數并顯示到所述顯示器上。

為了避免由于通信延時或者通信故障造成無法緊急停車，所述急停開關直接連接到所述平臺控制柜、二層臺控制柜和液壓鉗扶正手控制柜的急停開關上，這樣急停開關按下后，3個控制柜將全部停止工作。

所述鍵盤與所述PLC控制器之間通過PS2或者USB接口連接。

該系統的硬件系統主要由由工控機、操控顯示器、視頻監控顯示器、鍵盤、搖桿、指示燈、PLC、開關電源、組態王軟件構成。其中，工控機為專業多串口工控機，顯示器選用19寸液晶顯示器，PLC選用信捷PLC控制器XC2-24R-E，具有16入8出，組態王軟件選用組態王7.0，搖桿選用四方向+三按鍵搖桿，鍵盤選用鋼制4x4鍵盤，開關電源選用24V-3A電源，指示燈選用24V指示燈。

另外，程序中使用到的關鍵參數說明如下：