[发明专利]石油钻机多模式自动送钻控制方法

权利要求书

1.石油钻机多模式自动送钻控制方法，其特征在于：所述的该方法的送钻模式包括恒速度、恒钻压、恒立管压力三种送钻模式，在该方法中使用的工况模式为单模式使用或者是择其一为主模式、择其它为从模式的主从模式使用。

2.如权利要求1所述的石油钻机多模式自动送钻控制方法，其特征在于：所述的单模式为恒速度、恒钻压、恒立管压力三种送钻模式中的一种工况模式。

3.如权利要求1所述的石油钻机多模式自动送钻控制方法，其特征在于：所述的主从模式为恒速度、恒钻压、恒立管压力三种送钻模式中择其一为主模式、择其它从模式的工况模式，所述的主从模式工况下系统根据工况自动分配一种主从关系或根据习惯、特殊要求随时更改主从关系，主模式工况在送钻过程中为主导地位，而从模式工况为辅助和保护的地位。

4.如权利要求1-3中任意一项所述的石油钻机多模式自动送钻控制方法，其特征在于：所述的该方法步骤如下：

1）启动自动送钻功能：用户通过人机交互设备来启动自动送钻功能，该功能的启动只能在此人机交互设备手动启动，但停止该功能的方式除本地人机交互设备手动停止外，传感器故障、绞车手柄不在零位等情况下可编程控制器自动停止自动送钻功能；

2）判断自动送钻时所需传感器有无故障：可编程控制器根据传感器的故障位状态来判断传感器有无故障，可编程控制器会从启动到整个运行过程中随时判断传感器的工作状态，若送钻所需传感器有故障，可编程控制器则跳转至复位自动送钻模式，若传感器没有故障，则可编程控制器进入偏差清零步骤；

3）偏差清零：若自动送钻功能成功启动，可编程控制器自动将偏差清零，用户在人机交互设备进行手动偏差清零；

4）判断自动送钻组合模式：可编程控制器判断人机交互设备上所选择的组合模式，若是只选择了恒速度或恒钻压或恒立管压力单送钻模式，则计算偏差给定值，若是选择了恒速度、恒钻压、恒立管压力中的至少两种以上的多送钻模式组合，可编程控制器则进一步判断确定主、从送钻模式；

5）判断自动送钻组合模式中的主从关系：可编程控制器根据人机交互设备主从模式的任意选择，判断确定一种送钻模式为主模式，其余则为从模式；

6）分别计算主、从模式的偏差值：可编程控制器根据步骤5的判断结果来分别计算主、从模式的实际值和给定值之间的偏差值，作为后续控制的依据；

7）判断主模式偏差的值：可编程控制器若判断主模式偏差的值已经大于等于零，则将偏差给定值直接清零，若判断主模式偏差的值小于零，则进一步判断从模式变差的值；

8）判断从模式偏差的值：可编程控制器若从模式偏差值已经大于等于零，则将偏差给定值直接清零，若判断从模式偏差的值小于零，则将主偏差作为综合判断后的偏差给定值；

9）将综合判断后的偏差作为给定值：可编程控制器将主偏差作为给定值，输入到PID调节器的给定通道；

10）PID计算：可编程控制器根据控制系统的给定值、反馈值和数学模型，进行PID计算，将计算结果直接作为变频器的给定；

11）给变频器给定通道：可编程控制器将PID输出送给变频器给定通道，变频器进行内部计算后，输出功率到电机去驱动机械组合，然后返回到传感器故障判断，进行循环操作；

12）循环判断：可编程控制器循环判断，判断单模式送钻是的偏差，若偏差大于等于零，则直接将0给PID调节器，若小于零，则将计算偏差给定值输入到PID调节器，单送钻模式时的偏差、多模式送钻时主或从偏差大于等于零，偏差给定值都会清零；

13）随时判断手柄零位信号：可编程控制器的此步骤伴随整个自动送钻过程，作为自动解除自动送钻功能的条件，一旦绞车手柄不在零位，则复位自动送钻模式。