[实用新型]基于PLC控制的油井作业变频调速装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及油井钻探修井作业用的拖动系统，尤其涉及拖动系统用的变频调速装置。

背景技术

目前，油井作业都是采用柴油机拖动机械系统，无自动化控制进行现场作业，这种系统有以下不足：(1)设备一旦运行起来，柴油机一直处于运行状态，损耗特别大；(2)油管上提、电机启动时，启动力矩小，操作难度大，效率低；(3)柴油机机械耗能高，排放大量的废气，污染环境；(4)机械传动零件磨损严重，事故率高，操作过程复杂，工人劳动强度高，噪声高。

发明内容

本实用新型解决的技术问题是提供一种基于PLC控制的油井作业变频调速装置。

本实用新型通过以下措施来实现的：

一种基于PLC控制的油井作业变频调整装置，其特征在于，它是以PLC控制器、单片机、变频器为核心并依次连接，在PLC控制器输入端连接有触摸屏、操作按钮、称重检测电路和运行速度信号检测电路，PLC控制器输出端连接有超重开闭环电路；单片机输出端连接到运行检测电路输入端。

上述称重检测电路、运行速度检测电路和超重开闭环电路均为常用电路。

使用时，将本实用新型的称重检测电路连接到油井吊钩上的称重传感器，将运行速度信号检测电路连接到油井电机转矩传感器，将变频器的三相输出端连接到油井电机传动系统，将超重开闭环电路输出端连接到油井机械制动控制电源上。

本实用新型的使用工作原理是：触摸屏设置运行参数送入PLC控制器，操作按钮将操作指令送入PLC控制器；称重传感器检测吊钩负载的重量，通过称量检测电路将信号送至PLC控制器处理。然后PLC控制器将电机运行的所需的力矩和频率信息送入单片机，单片机接受到触摸屏或者操作按钮送给的开机信号后送入PLC控制器，由PLC控制器处理后送入单片机，由单片机控制变频器，逆变器拖动电机，电机运转机械传动拖动吊钩负载的运行，同时单片机送出信号至电机速度信号检测电路。运行速度信号检测电路信号送至PLC控制器处理，如自动运行状态时PLC控制器根据触摸屏上预设的参数和运行的信号起始时间来决定自动加减速的参数，并将参数信号送至单片机，单片机控制逆变器。超重开闭环由触摸屏进行开闭环选择后将信息送入PLC控制器，PLC控制器将称重的值与PLC控制器内置的标准值进行比较，当超重闭环时，PLC控制器输出信号与机械闸连锁，输出合闸信号使机械闸合闸，变频器封锁输出电机不能运行；为应急开机考虑，当超重开环时，即使超重也可以运行。

本实用新型的积极效果是：

1.通过对吊钩负载大小的检测，实现闭环控制。

(1)自动调整启动力矩补偿，确保正常的重载提升与下放；

(2)自动调整最佳运行速度，大钩提升时，随负荷大小自动调节，实现轻载快速、重载慢速的作业要求，增加了设备的柔韧性。

2.操作灵活简单，无柴油机造成的污染。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式进一步说明本实用新型的技术方案。

图1是本实用新型实施例的电气原理框图。

具体实施方式

下面参照图1描述如下：

本实用新型的油井作业变频调整装置是以PLC控制器、单片机、变频器为核心并依次连接，在PLC控制器输入端连接有触摸屏、操作按钮、称重检测电路和运行速度信号检测电路，PLC控制器输出端连接有超重开闭环电路；单片机输出端连接到运行速度检测电路输入端。

使用时，将本实用新型的称重检测电路连接到油井吊钩上的称重传感器，将运行速度信号检测电路连接到油井电机转矩传感器，将变频器的三相输出端连接到油井电机传动系统，将超重开闭环电路输出端连接到油井机械制动控制电源上。

单片机由两片196CPU组成，上述变频器称重检测电路、运行速度信号检测电路、超重开闭环电路均为常用电路，具体工作参数为：

(1)额定输出频率(基准频率)25HZ；最高输出频率：85HZ；输出频率调节范围：2-85HZ。

(2)额定输出电压：340V AC三相(在恒功率调整范围内从25HZ上调到85HZ时，输出电压同步从340V上调到380V)。

下面再描述一下工作原理：

1.利用吊钩负载传感器检测吊钩所拉负载的实际重量与额定重量进行比较，比较的结果送单片机，单片机控制变频器的运行频率对提升力矩的大小进行控制。