[发明专利]水下全电采油树智能化容错式控制系统

摘要

本发明属于石油工程领域，具体地，涉及一种水下全电采油树智能化容错式控制系统。水下全电采油树智能化容错式控制系统，包括中央控制单元和水下动力与控制模块；中央控制单元，包括监控计算机、动力发送模块和平台通讯模块；水下动力与控制模块，包括动力接收模块、水下通讯模块、核心处理器子系统、多轴运动控制器子系统、数据采集与处理器子系统和电动机驱动器组，其中，核心处理器子系统，包括四台核心处理器；多轴运动控制器子系统，包括两台多轴运动控制器；数据采集与处理器子系统，包括三台数据采集与处理器；电动机驱动器组包括五台永磁同步电动机驱动器；水下全电采油树智能化容错式控制系统具有很高的可靠性，确保油气生产安全。

主权项

一种水下全电采油树智能化容错式控制系统，包括：中央控制单元和水下动力与控制模块，其特征在于：中央控制单元位于海洋石油平台上，水下动力与控制模块安装在海底的水下全电采油树上，二者通过动力电缆和光纤以太网相连接；中央控制单元，包括：监控计算机、动力发送模块和平台通讯模块；水下动力与控制模块，包括：动力接收模块、水下通讯模块、核心处理器子系统、多轴运动控制器子系统、数据采集与处理器子系统和电动机驱动器组；核心处理器子系统，包括：第一核心处理器、第二核心处理器、第三核心处理器和第四核心处理器；多轴运动控制器子系统，包括：主多轴运动控制器和备用多轴运动控制器；数据采集与处理器子系统，包括：第一数据采集与处理器、第二数据采集与处理器和第三数据采集与处理器；电动机驱动器组由五台永磁同步电动机驱动器组成；水下全电采油树智能化容错式控制系统用于控制水下全电采油树；所述的水下全电采油树，包括：树帽连接器、采油树树体、采油树连接器、一号管线连接器、二号管线连接器、化学药剂注入阀、生产主阀，生产翼阀、转换阀、环空主阀、温度‑压力一体化变送器和管线；采油树树体，经过生产主阀和转换阀与一号管线连接器相连通，经过生产主阀和生产翼阀与二号管线连接器相连通，经过环空主阀与一号管线连接器相连通，还与化学药剂注入阀直接连通；化学药剂注入阀、生产主阀，生产翼阀、转换阀和环空主阀具有相同的结构，均包括：阀门、滚珠丝杠与阀杆机构、复位弹簧和永磁同步电动机；永磁同步电动机通过滚珠丝杠与阀杆机构驱动阀门打开或者关闭；当永磁同步电动机发生故障无法关闭阀门时，复位弹簧推动阀门关闭，起到“失效安全”的作用。