基于PLC的ZJ120DB型石油鉆機電氣系統(tǒng)設計和集成.pdf

1、我國有著豐富的石油資源,隨著陸地、沙漠及海上油田的不斷開發(fā)以及國際鉆井工程項目相繼增多,對電驅動鉆機控制系統(tǒng)配置的需求量日益增加,系統(tǒng)配置的技術要求不斷提高,尤其是對可靠性提出了更高的要求,基于PLC的ZJ120DB石油鉆機電氣系統(tǒng)將在硬件上為開展智能化鉆井搭建一個堅實的平臺。
　　 本研究立足國際鉆井市場,根據勝利油田ZJ120DB石油鉆機滿足深井及特殊鉆井工藝、電氣設備配置特點和管理要求,設計基于PLC的鉆機電氣系統(tǒng)。ZJ1

2、20DB石油鉆機的動力控制系統(tǒng),變頻調速控制系統(tǒng)均采用先進的數字化網絡控制技術,系統(tǒng)具有優(yōu)異的調速性能,過載能力強,可靠性高,抗干擾能力強。通過觸摸屏、工控機、PLC和Profibus總線通訊進行計算并控制電氣參數和鉆井參數,系統(tǒng)采集電氣參數和鉆井參數轉換為數字信號,鉆機的操作控制系統(tǒng)實現了全數字化,實現鉆機的數字化操作功能,滿足參數(信號)的顯示、存儲、打印、遠程監(jiān)控和管理。隨著信息網絡技術的迅猛發(fā)展和相關技術的成熟,石油鉆機的控制系

3、統(tǒng)從傳統(tǒng)的繼電控制回路系統(tǒng)發(fā)展到了控制網絡、信息網絡一體化的控制系統(tǒng)。Profibus-DP總線作為ZJ120DB石油鉆機數字通信網絡的基礎,溝通了生產過程現場及控制設備之間的聯(lián)系,促使以工業(yè)控制網絡為基礎的企業(yè)綜合自動化系統(tǒng)逐步形成。PLC是鉆機自動化的基礎和關鍵,方案提出了基于PLC的監(jiān)控網絡系統(tǒng)設計。針對ZJ120DB石油鉆機電氣系統(tǒng)構成特點設計了一套PLC電氣系統(tǒng)方案。進行了鉆機交流變頻電氣傳動系統(tǒng)設計及控制系統(tǒng)通訊網絡設計,以

4、及控制系統(tǒng)主要設備選型與系統(tǒng)集成。ZJ120DB石油鉆機電氣系統(tǒng),采用編程軟件SIMATIC STEP7 V5.3進行控制程序設計,SIMATIC WinCC Flexible軟件進行操作站人機界面設計,工業(yè)組態(tài)軟件SIMATICWinCC V6.0對鉆機監(jiān)控系統(tǒng)進行了設計。并進行了鉆機電氣性能工業(yè)試驗,證明了基于該系統(tǒng)的石油鉆機電氣系統(tǒng)穩(wěn)定性和可行性。本設計方案已經在勝利油田外部市場ZJ120DB石油鉆機上實現應用,穩(wěn)定可靠,滿足鉆井