基于PLC的ZJ120DB型石油鉆機(jī)電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)和集成.pdf

1、我國(guó)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(guó)際鉆井工程項(xiàng)目相繼增多,對(duì)電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)控制系統(tǒng)配置的需求量日益增加,系統(tǒng)配置的技術(shù)要求不斷提高,尤其是對(duì)可靠性提出了更高的要求,基于PLC的ZJ120DB石油鉆機(jī)電氣系統(tǒng)將在硬件上為開展智能化鉆井搭建一個(gè)堅(jiān)實(shí)的平臺(tái)。
　　 本研究立足國(guó)際鉆井市場(chǎng),根據(jù)勝利油田ZJ120DB石油鉆機(jī)滿足深井及特殊鉆井工藝、電氣設(shè)備配置特點(diǎn)和管理要求,設(shè)計(jì)基于PLC的鉆機(jī)電氣系統(tǒng)。ZJ1

2、20DB石油鉆機(jī)的動(dòng)力控制系統(tǒng),變頻調(diào)速控制系統(tǒng)均采用先進(jìn)的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù),系統(tǒng)具有優(yōu)異的調(diào)速性能,過(guò)載能力強(qiáng),可靠性高,抗干擾能力強(qiáng)。通過(guò)觸摸屏、工控機(jī)、PLC和Profibus總線通訊進(jìn)行計(jì)算并控制電氣參數(shù)和鉆井參數(shù),系統(tǒng)采集電氣參數(shù)和鉆井參數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),鉆機(jī)的操作控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字化,實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)的數(shù)字化操作功能,滿足參數(shù)(信號(hào))的顯示、存儲(chǔ)、打印、遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。隨著信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展和相關(guān)技術(shù)的成熟,石油鉆機(jī)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(wǎng)絡(luò)、信息網(wǎng)絡(luò)一體化的控制系統(tǒng)。Profibus-DP總線作為ZJ120DB石油鉆機(jī)數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ),溝通了生產(chǎn)過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)及控制設(shè)備之間的聯(lián)系,促使以工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的企業(yè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)逐步形成。PLC是鉆機(jī)自動(dòng)化的基礎(chǔ)和關(guān)鍵,方案提出了基于PLC的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。針對(duì)ZJ120DB石油鉆機(jī)電氣系統(tǒng)構(gòu)成特點(diǎn)設(shè)計(jì)了一套PLC電氣系統(tǒng)方案。進(jìn)行了鉆機(jī)交流變頻電氣傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及控制系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì),以

4、及控制系統(tǒng)主要設(shè)備選型與系統(tǒng)集成。ZJ120DB石油鉆機(jī)電氣系統(tǒng),采用編程軟件SIMATIC STEP7 V5.3進(jìn)行控制程序設(shè)計(jì),SIMATIC WinCC Flexible軟件進(jìn)行操作站人機(jī)界面設(shè)計(jì),工業(yè)組態(tài)軟件SIMATICWinCC V6.0對(duì)鉆機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。并進(jìn)行了鉆機(jī)電氣性能工業(yè)試驗(yàn),證明了基于該系統(tǒng)的石油鉆機(jī)電氣系統(tǒng)穩(wěn)定性和可行性。本設(shè)計(jì)方案已經(jīng)在勝利油田外部市場(chǎng)ZJ120DB石油鉆機(jī)上實(shí)現(xiàn)應(yīng)用,穩(wěn)定可靠,滿足鉆井