[实用新型]齿轮齿条钻机的电控系统

说明书

技术领域

本实用新型属于液压控制技术领域，具体涉及一种用于石油钻机、煤层气钻机、水井钻机的开式液压系统。

背景技术

 传统的液压钻机较多采用液-液控制，少数采用的电-液控制的也只是针对对局部结构（如动力头等），而国外对整套钻机采用的控制方式也多采用继电器、放大电路的“硬线”连接，采用这种的开环控制，节点多、做不到故障诊断、可靠性差。

实用新型内容

为解决现有技术存在的上述缺陷，本实用新型的目的在于提供一种简化了的液压系统，降低了成本，提高了液压系统的精度，提高了系统可靠性的齿轮齿条钻机的电控系统。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案：该齿轮齿条钻机的电控系统，具有上位机和PLC模块，其特征在于：所述PLC模块通过现场总线控制技术把上位机、动力头从站、司钻台操作指示机构、司钻台触摸屏组成Profibus–DP网络，管子处理器、主发动机监测模块、钻井空压机监测模块通过CAN总线并行处理，并采用HMS的Anybus解决方案，通过DP转换器实现CAN总线与Profibus–DP网络相连，动力头从站通过两个电液比例阀分别连接动力头提升马达和动力头旋转马达。

采用上述技术方案的有益效果：该齿轮齿条钻机的电控系统采用西门子（SIEMENS）S7-300  PLC模块为控制核心，并通过现场总线控制技术把设备组成Profibus–DP网络；管子处理器、主发动机监测模块和钻井空压机监测模块（监测柴油机水温、机油压力、转速、运转时间、电瓶电压等参数信息，并可实现故障声光报警）通过CAN总线并行处理，并采用HMS的Anybus解决方案，实现CAN总线与Profibus总线网络相连，进而实现用主PLC来控制、监测钻机的主要部件。钻机网络控制系统由一个三级网络组成。它可以实现钻井数据实时处理（储存，打印，回放），具有集中监视、自动化控制、灵活操作、便利于生产管理和设备管理多种功能。与现有技术相比，简化了的液压系统，降低了成本，提高了液压系统的精度，提高了系统的可靠性。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施例作进一步详细的说明。

图1为电控系统通讯结构示意图。

具体实施方式

如图1所示的齿轮齿条钻机的电控系统，具有上位机（IPC）1和PLC模块2为西门子（SIEMENS）S7-300 PLC，所述PLC模块2通过现场总线4把上位机1、动力头ET200M从站14、司钻台操作指示机构3、司钻台触摸屏5组成Profibus–DP网络.管子处理器9、主发动机监测模块8、钻井空压机监测模块7通过CAN总线6并行处理，并采用HMS的Anybus解决方案，通过DP转换器15实现CAN总线与Profibus–DP网络相连，动力头ET200M从站14通过两个电液比例阀12、13分别连接动力头提升马达11和动力头旋转马达10。主发动机监测模块8监测柴油机水温、机油压力、转速、运转时间、电瓶电压等参数信息，并可实现故障声光报警。钻机控制系统还可以增加Bypass旁路控制，提高系统可靠性，在PLC出现故障时，可以实现动力头停车、上提/下放、急停等功能。

钻机的PLC模块由S7-300 CPU模块、24V/5A的电源模块、信号模块（模拟量输入/输出模块，数字量输入/输出模块）、功能模块，通信处理器组成。采用西门子的Step7编程软件，可以实现对动力头的提升、下放、刹车、急停、正/反旋转钻进、钻速调节等基本动作的控制，通过安装在2个液压马达轴头端的编码器，可以实现自动送钻、自动定向钻井等复杂工况。PLC与电磁阀块的配合使用，代替了复杂的液压逻辑控制，简化了液压系统，降低了成本，提高了液压系统的精度，提高了系统的可靠性。