专利名称：：伊顿刹车自动送钻系统的利记博彩app
技术领域：
：本发明涉及一种钻探机械的自动送钻系统，特别是涉及石油钻机上利用伊顿刹车实现的自动送钻系统。
背景技术：
：目前，石油钻机电驱动系统采用的自动送钻系统主要有三种类型，技术对比见下表<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>由此可见，上述三种类型的自动送钻系统均有优缺点，石油钻机电驱动领域亟待开发一种性能价格比更高的自动送钻系统。各种钻机的辅助刹车是必须配套的主要设备之一。伊顿刹车就是石油钻机上新型的辅助刹车，正逐渐取代目前普遍选用的电磁涡流刹车，所以开发以伊顿刹车为控制对象的低成本、易操作自动送钻系统迫在眉睫。本设计人基于以前设计调试前三种类型自动送钻系统的经验，积极加以研究创新，经过不断的可行性论证，并经反复试验及优化后，终于创设出以伊顿刹车作为控制对象的、确具实用价值的本发明。
发明内容本发明所要解决的主要技术问题在于，提供一种伊顿刹车自动送钻系统，其具有恒压送钻的外环、恒压送钻的内环、人工限制钻速端口、安全保护环路和双重紧急刹车通道。本发明解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的。前述的伊顿刹车自动送钻系统，由上位机、PLC及程序、电控箱、气控箱、以及装于现场死绳固定器处的悬重变送器、伊顿刹车的冷却水入口温度传感器、伊顿刹车的冷却水出口温度传感器、伊顿刹车冷却水流量管道上的流量传感器、绞车滚筒处的速度编码器和伊顿刹车组成控制网络伊顿刹车的冷却水温通过入口温度传感器和出口温度传感器输入电控箱，输入电控箱的检测信号还有悬重变送器检测的大钩悬重、流量传感器检测的冷却水流量和速度编码器检测的滚筒实际速度，电控箱与气控箱、上位机和PLC及程序电气连接，使得PLC及程序将输入信号处理后通过电控箱控制气控箱中各阀岛动作，并能获取这些阀岛的状态，最终由气控箱控制伊顿刹车；此控制网络包含有恒压送钻控制网和安全保护控制网。本发明解决其技术问题还通过以下技术措施来实现前述的伊顿刹车自动送钻系统，其中所述的恒压送钻控制网包含有恒压送钻的外环、恒压送钻的内环、人工限制钻速端口；其中所述的安全保护控制网包含有安全保护环路和双重紧急刹车通道。前述的伊顿刹车自动送钻系统，其中所述的恒压送钻的外环是通过上位机的操作画面人工设定钻压给定值，PLC及程序将钻井中的悬重变送器输出的大钩悬重信号处理成瞬时钻压反馈值，与钻压给定值比较后形成偏差值，再进行经比例-积分-微分(简称PID)运算调节，实现钻压闭环控制。前述的伊顿刹车自动送钻系统，其中所述的恒压送钻的内环是通过上位机的操作画面人工设定最大下放速度，PLC及程序根据此最大值限幅处理钻压闭环的输出，与气控箱中伊顿刹车的大、小气缸实际反馈压力作比较、经PID运算调节，实现大、小气缸的压力闭环控制。前述的伊顿刹车自动送钻系统，其中所述的人工限制钻速端口是通过上位机的操作画面输入人工设定值，经过PLC及程序的处理，形成司钻限制下放钻具的速度给定值。前述的伊顿刹车自动送钻系统，其中所述的安全保护环路是PLC及程序检测伊顿刹车气控箱中的主气源压力、伊顿刹车冷却水的入口和出口温度、伊顿刹车冷却水流量，与这些参数的极限允许值进行比较处理，实现对伊顿刹车硬件的保护；PLC及程序检测钻具下放的实际速度，与上位机的操作画面的人工设定值进行比较处理，防止下放钻具超速、溜钻。前述的伊顿刹车自动送钻系统，其中所述的双重紧急刹车通道是由气控箱设置的常断电磁阀构成旁路回路，故障情况时常通电磁阀关断自动送钻时阀岛的输出气压，防止空气倒灌，同时，常断电磁阀导通，将气源压力直接加至伊顿刹车的大气缸紧急刹车，构成一条紧急刹车通道；通过PLC及程序输出电信号控制盘刹动作，构成另一条紧急刹车通道。本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明通过构建恒压送钻控制网和安全保护控制网，在伊顿刹车上首次成功实现了自动送钻功能。综上所述，本发明伊顿刹车自动送钻系统，其在技术发展空间有限的领域中，不论在结构上或功能上皆有较大的改进，且在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。本发明的具体实施方式由以下附图及程序流程详细给出图1A是控制系统总框图。图2A是控制系统气路原理图。图2B是控制系统电路原理图1。图2C是控制系统电路原理图2。图2D是控制系统电路原理图3。图3A是控制系统程序流程图。其中20.上位机21.PLC及程序23.气控箱24.悬重变送器26.出口温度传感器27.流量传感器29.伊顿刹车；211.过滤调压阀212.减压阀22.电控箱25.入口温度传感器28.速度编码器213.压力变送器A2".常断电磁阀215.节流阀216.大气缸比例阀217.继动器A218.小气缸比例阀219.继动器BHIO.常通电磁阀2111.压力变送器B2112.压力变送器C221.压力变送器D222.压力变送器E223.转换开关A224.PLC之模拟量模块225.PLC之CPU模块226.变送器；231.转换开关B232.紧停按钮233.信号灯A234.信号灯B235.继电器236.信号灯C237.信号灯D241.操纵器242.变送器具体实施例方式以下结合附图，对前述的伊顿刹车自动送钻系统的具体设计思路、实施方式详细i兌明如后。请参阅图U所示，伊顿刹车29的冷却水温通过入口温度传感器25和出口温度传感器26输入电控箱22，输入电控箱22的检测信号还有悬重变送器24检测的大钩悬重、流量传感器27检测的冷却水流量和速度编码器28检测的滚筒实际速度，电控箱22与气控箱23、上位机20和PLC及程序21连接，使得PLC及程序21将输入信号处理后通过电控箱22控制气控箱23中各阀岛动作，并能获取这些阀岛的状态，气控箱23控制伊顿刹车29。请参阅图1A、2C所示，上位机20与PLC及程序21通过Profibus-DP组成的网络是系统的控制核心，完成数据的优化、计算、控制及管理工作。上位机20的显示画面主要有模拟量显示画面，送钻操作画面、高度显示画面等。其中，利用模拟量显示画面监控转盘转矩、泵压、伊顿刹车主气源压力、大气缸压力、小气缸压力、冷却水流量、冷却水进口温度、冷却水出口温度、滚筒实际速度、大钩悬重和实际钻压。送钻操作画面供司钻投入自动送钻时使用第一步，钻头到达井底位置时钻压校零；第二步，钻压设定、下放速度限制设定、大气缸初始压力赋值；第三步，闭合转换开关B231投入自动送钻，然后松开盘刹，完全进入自动送钻模式。利用高度显示画面监控大钩的当前凑度，完成上碰下砸功能。请参阅图2B、3A所示，通过上位机20的送钻操作画面人工输入钻压设定值作为给定值，PLC之模拟量模块224采集悬重变送器24输出的大钩悬重信号，PLC及程序21将其优化处理成钻压实际反馈值，钻压给定值与钻压实际反馈值同时赋予西.门子标准PID程序块SFB58，构成钻压闭环控制。钻压环的输出取反后，通过上位机20的送钻操作画面人工给出下放速度限制设定值，经限幅处理后作为小气缸压力环的给定值，PLC之模拟量模块224采集压力变送器B2111送出的伊顿刹车小气缸压力信号通过PLC及程序21处理成压力实际反馈值，压力给定值与反馈值同时赋予西门子标准PID程序块SFB58构成小气缸压力闭环控制。通过上位机20送钻操作画面中人工输入的大气缸初始压力设定值与压力变送器C2112送出的大气缸压力实际值构成大气缸压力闭环控制。压力环以小气缸为控制核心，大气缸仅在小气缸压力超限时如小气缸压力大于8KG、滚筒速度大于零或者小于4KG、滚筒速度等于零的情况协调动作。请参阅图2B、2C、3A所示，PLC之模拟量模块224采集压力变送器E222输出的转盘转矩、压力变送器D221输出的泵压、压力变送器A213输出的主气源压力、流量传感器27输出的冷却水流量、入口温度传感器25输出的冷却水进口温度、出口温度传感器26输出的冷却水出口温度等信号，与设定值进行比较，完成异常现象时对硬件的及时诊断保护。如自动送钻过程中转盘转矩与泵压不满足钻井工艺要求时信号灯B234点亮；伊顿刹车冷却水流量低于20m3/h时信号灯C236点亮；伊顿刹车进出口冷却水温差高于1(TC时信号灯D237点亮。请参阅图2C、3A所示，速度编码器28的输出信号通过对西门子标准频率计数程序块SFB47的赋值处理后，完成对大钩当前高度监控以及滚筒实际速度的采集，其中高度监控可完成上碰下砸功能，滚筒实际速度便于司钻参考限制自动送钻时的机械钻速，并与给定值比较实现对自动送钻时的超速、溜钻等失控现象保护。请参阅图2A、2B、2D所示，小气缸压力环的输出通过PLC之CPU模块225驱动小气缸比例阀218动作，大气缸压力环的输出通过PLC之CPU模块225、经转换开关A223转换后驱动大气缸比例阀216动作，大气缸比例阀216、小气缸比例阀218的输出气压分别经继动器A217、继动器B219放大后控制伊顿刹车大、小气缸的压力，达到合理下放钻具，完成自动送钻功能。另外，伊顿刹车的手动操作与自动送钻通过转换开关A"3切换，互为联锁，其中仅在自动送钻运行时信号灯A233点亮，手动刹车通过操纵器241人工控制，实现伊顿刹车29作为辅助刹车的功能。请参阅图2A、2C、3A所示，大气缸还设置旁路回路，当自动送钻过程中有故障发生时，信号灯B234、信号灯C236、信号灯D23点亮，此时大气缸的继动器A217输出通道常通电磁阀2110截止，防止空气倒灌，大气缸的旁路回路通过常断电磁阀214导通，主气源压力直接加至大气缸，实现紧急刹车。同时，PLC及程序21输出信号使继电器235吸合，驱动盘刹抱闸，实现双重紧急刹车。以上所述，仅是本发明的典型实施方式而已，并非对发明作任何形式修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。权利要求1、一种配套于石油钻机上的伊顿刹车自动送钻系统，其特征在于由上位机(20)、PLC及程序(21)、电控箱(22)、气控箱(23)、以及装于现场死绳固定器处的悬重变送器(24)、伊顿刹车冷却水的入口温度传感器(25)、伊顿刹车冷却水的出口温度传感器(26)、伊顿刹车冷却水流量管道上的流量传感器(27)、绞车滚筒处的速度编码器(28)和伊顿刹车(29)组成控制网络:伊顿刹车(29)的冷却水温通过入口温度传感器(25)和出口温度传感器(26)输入电控箱(22)，输入电控箱(22)的检测信号还有悬重变送器(24)检测的大钩悬重、流量传感器(27)检测的冷却水流量和速度编码器(28)检测的滚筒实际速度，电控箱(22)与气控箱(23)、上位机(20)和PLC电气连接，使得PLC及程序(21)将输入信号处理后通过电控箱(22)控制气控箱(23)中各阀岛动作，并能获取这些阀岛的状态，最终由气控箱(23)控制伊顿刹车(29)；此控制网络包含有恒压送钻控制网和安全保护控制网。1、一种配套于石油钻机上的伊顿刹车自动送钻系统，其特征在于由上位机(20)、PLC及程序(21)、电控箱(22)、气控箱(23)、以及装于现场死绳固定器处的悬重变送器(24)、伊顿刹车冷却水的入口温度传感器(25)、伊顿刹车冷却水的出口温度传感器(26)、伊顿刹车冷却水流量管道上的流量传感器(27)、绞车滚筒处的速度编码器(28)和伊顿刹车(29)组成控制网络伊顿刹车(29)的冷却水温通过入口温度传感器(25)和出口温度传感器(26)输入电控箱(22)，输入电控箱(22)的检测信号还有悬重变送器(24)检测的大钩悬重、流量传感器(27)检测的冷却水流量和速度编码器(28)检测的滚筒实际速度，电控箱(22)与气控箱(23)、上位机(20)和PLC电气连接，使得PLC及程序(21)将输入信号处理后通过电控箱(22)控制气控箱(23)中各阀岛动作，并能获取这些阀岛的状态，最终由气控箱(23)控制伊顿刹车(29);此控制网络包含有恒压送钻控制网和安全保护控制网。2、根据权利要求1所述的伊顿刹车自动送钻系统，其特征在于其中所述的恒压送钻控制网包含有恒压送钻的外环、恒压送钻的内环、人工限制钻速端口。3、根据权利要求2所述的伊顿刹车自动送钻系统，其特征在于其中所述的恒压送钻的外环是通过上位机(20)的操作画面人工设定钻压给定值，PLC及程序(21)将钻井中的悬重变送器(24)输出的大钩悬重信号处理成瞬时钻压反馈值，与钻压给定值比较后形成偏差值，经PID运算调节，实现钻压闭环控制。4、根据权利要求2所述的伊顿刹车自动送钻系统，其特征在于其中所述的恒压送钻的内环是通过上位机(20)的操作画面人工设定最大下放速度，PLC及程序(21)根据此最大值限幅处理钻压闭环的输出，与气控箱(23)中伊顿刹车的大、小气缸实际反馈压力作比较，经PID运算调节，实现大、小气缸的压力闭环控制。5、根据权利要求2所述的伊顿刹车自动送钻系统，其特征在于其中所述的人工限制钻速端口是通过上位机(20)的搡作画面输入人工设定值，经过PLC及程序(21)的处理，形成司钻限制下放钻具的速度给定值。6、根据权利要求1所述的伊顿刹车自动送钻系统，其特征在于其中所述的安全保护控制网包含有安全保护环路和双重紧急刹车通道。7、根据权利要求6所述的伊顿刹车自动送钻系统，其特征在于其中所述的安全保护环路是PLC及程序(21)检测伊顿刹车气控箱(23)中的主气源压力、伊顿刹车冷却水的入口和出口温度、伊顿刹车冷却水流量，与这些参数的极限允许值进行比较处理，实现对伊顿刹车硬件的保护；PLC及程序(21)检测钻具下放的实际速度，与上位机(20)操作画面的人工设定值进行比较处理，防止下放钻具超速、溜钻。8、根据权利要求6所述的伊顿刹车自动送钻系统，其特征在于其中所述的双重紧急刹车通道是由气控箱(23)设置的常断电磁阀构成旁路回路，故障情况时常通电磁阀关断自动送钻时阀岛的输出气压，防止空气倒灌，同时，常断电磁阀导通，将气源压力直接加至伊顿刹车的大气缸紧急刹车，构成一条紧急刹车通道；通过PLC及程序(21)输出电信号控制盘刹动作，构成另一条紧急刹车通道。全文摘要一种配套于石油钻机上的自动送钻控制系统，由软件和硬件两大部分组成，软件包括上位机程序、PLC及程序，硬件包括电控箱、气控箱、以及装于现场适当位置处的变送器、传感器、编码器等，软硬件的有机结合，形成钻压外环与气缸压力内环组成的双闭环控制，输出电信号控制气路阀岛的气压，进而分别控制伊顿刹车大、小气缸可靠动作，实现了恒压送钻和对设备的安全保护。文档编号E21B44/00GK101382068SQ20071014562公开日2009年3月11日申请日期2007年9月6日优先权日2007年9月6日发明者党存禄,张海军,肖银利,赵建平申请人:北京四利通控制技术有限公司