KR20200075229A - Control system for apparatus for making drilling mud - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 시추설비에서 사용되는 드릴비트의 윤활제로 사용되는 머드를 제조하기 위한 머드 제조 장치의 제어 시스템에 관련되는 기술이다.The present invention is a technique related to a control system of a mud manufacturing apparatus for manufacturing a mud used as a lubricant for a drill bit used in a drilling facility.
육상 지하자원이 고갈되고 해저 자원에 대한 관심이 고조됨에 따라, 해저 자원을 개발하기 위해 다양한 해양 플랜트에 대한 연구가 진행되고 있다. 해양 플랜트 중에서도 시추설비의 대표적인 예로 드릴쉽(Drillship), 반잠수식 시추선(Semi-submersible drilling Rig), 잭업리그(Jack-up Rig) 등이 있다. As onshore underground resources are depleted and interest in submarine resources is growing, research on various offshore plants is under way to develop submarine resources. Drilling, semi-submersible drilling rig, and jack-up rig are typical examples of drilling facilities among offshore plants.
시추설비에는 단부에 드릴비트(drill bit)가 형성된 드릴 파이프(drill pipe)가 구비된다. 드릴 비트의 드릴링 유체로 머드(mud)가 이용된다. 머드는 바라이트(barite), 벤토나이트(bentonite) 등을 포함하고, 시추설비에 탑재된 머드 탱크(mud tank)에 저장되었다가 머드 펌프(mud pump)에 의해 드릴 비트로 순환된다.The drilling facility is equipped with a drill pipe with a drill bit formed at the end. Mud is used as the drilling fluid for the drill bit. The mud includes barite, bentonite, and the like, and is stored in a mud tank mounted in a drilling facility and circulated to a drill bit by a mud pump.
드릴비트로 공급되는 머드는 균일성이 있어야 하기 때문에 혼합장치가 중요하며, 흔히 교반기 또는 에지테이터라 불리는 것들이 머드 탱크 내부에 설치되도록 설비를 구성하게 된다.The mixing device is important because the mud supplied to the drill bit must be uniform, and the equipment, which is often called a stirrer or edge tatter, is configured to be installed inside the mud tank.
보통 머드(mud)는 벤토나이트(bentonite)나 바라이트(barite)와 같은 고형물질을 물과 혼합되게 하여 유동성이 있는 액상 상태로 제조하는 기존의 머드 제조장치의 경우, 구동 상태를 실시간으로 확인할 수 있도록 정보를 제공하지 못함에 따라 문제가 발생하였을 때 작업관리자들이 신속하게 대처하지 못하고 있는 실정이다.In general, mud is a solid material such as bentonite or barite that is mixed with water, and in the case of an existing mud manufacturing apparatus that is manufactured in a liquid state with fluidity, the driving state can be checked in real time. When problems occur due to failure to provide information, job managers are unable to respond promptly.
더불어, 문제가 발생한 원인에 대한 정보를 전혀 제공하지 못함으로써, 작업관리자들의 수리 과정에서 시간이 지연되고 그로 인한 비용 또한 증가하게 됨으로써 불편함을 겪고 있는 상황이다.In addition, by not providing any information about the cause of the problem, the time is delayed in the repair process of the task managers, and the cost is also increased, resulting in inconvenience.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 머드 제조 장치의 구동 상태를 실시간으로 용이하게 모니터링 할 수 있으며, 문제가 발생하는 경우 문제 원인을 신속하게 파악할 수 있도록 문제 원인 정보를 제공할 수 있는 머드 제조 장치 제어 시스템을 제공하는 것이다.The present invention has been devised to solve the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to easily monitor the driving state of the mud manufacturing apparatus in real time, and to determine the cause of the problem quickly when a problem occurs. It is to provide a mud manufacturing apparatus control system capable of providing information.
본 발명은, 머드 제조 장치의 구동을 제어하는 제어 시스템에 있어서, 벌크 분체가 수용되는 벌크탱크 및 서지탱크, 사이클론이 장착된 컬렉터 탱크를 포함하는 공급탱크에 장착된 압력측정센서 및 중량측정센서를 포함한 탱크상태측정부와, 상기 공급탱크에 장착된 압력조절밸브 및 상기 공급탱크 간 이송배관에 장착된 유로차단밸브를 포함하는 밸브의 개폐 여부 및 개폐량을 포함한 개폐특성을 측정하는 밸브상태측정부를 포함한 측정유닛과, 상기 머드 제조 장치의 제어를 위한 제어조건이 입력되는 입력유닛과, 상기 제어조건에 따라 상기 머드 제조 장치의 구동을 제어하고, 상기 측정유닛에서 전달받은 측정값을 바탕으로 상기 머드 제조 장치의 구동 상태를 모니터링하여, 실시간 상태정보를 생성하여 출력하며, 상기 머드 제조 장치의 구동 상태를 모니터링 한 결과 문제가 발생한 것으로 확인되는 경우에는 비상알람을 생성하여 출력하는 컨트롤러유닛 및 상기 실시간 상태정보가 출력되는 디스플레이유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention, in a control system for controlling the operation of the mud manufacturing apparatus, a bulk pressure sensor and a gravimetric sensor mounted on a supply tank including a bulk tank and a surge tank in which bulk powder is accommodated, and a collector tank equipped with a cyclone. A tank condition measuring unit for measuring the opening and closing characteristics including the opening and closing amount of the valve including the tank condition measuring unit and the pressure control valve mounted on the supply tank and the flow path blocking valve mounted on the transfer pipe between the supply tanks. The measurement unit includes, an input unit to which control conditions for controlling the mud manufacturing apparatus are input, and controls the driving of the mud manufacturing apparatus according to the control conditions, and based on the measurement value received from the measurement unit, the mud The controller unit monitors the driving state of the manufacturing device, generates and outputs real-time status information, and when it is determined that a problem has occurred as a result of monitoring the driving state of the mud manufacturing device, the controller unit generating and outputting an emergency alarm and the real-time state It characterized in that it comprises a display unit for outputting information.
또한, 바람직하게는, 상기 컨트롤러유닛은, 상기 입력유닛을 통해 입력된 공급탱크 간 자동 이송 실행 여부, 공급탱크 수용 용량 범위 및 타겟 탱크 정보를 포함한 제어조건을 저장하는 제어조건 저장부와, 상기 제어조건에 따라 공급탱크 간 벌크 분체 이송을 실행하되, 상기 공급탱크 간 이송배관에 장착된 유로차단밸브 및 상기 공급탱크에 장착된 압력조절밸브의 개폐 및 개폐량을 제어하기 위한 제어신호를 생성하여 출력하는 제어신호 생성부와, 상기 측정유닛으로부터 전달받은 측정값과 상기 제어조건 및 기설정된 이송 조건과 비교하여, 상기 머드 제조장치의 구동 상태 및 문제발생 여부를 모니터링하고, 문제 발생 시 문제발생 원인을 포함한 비상알람을 출력하는 모니터링부와, 상기 측정유닛으로부터 전달받은 측정값 및 상기 모니터링부로부터 전달받은 비상알람을 포함한 상태정보를 생성하여 출력하는 상태정보 생성부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, preferably, the controller unit includes a control condition storage unit for storing control conditions including whether or not automatic transfer is performed between supply tanks input through the input unit, a supply tank capacity range and target tank information, and the control. According to the conditions, bulk powder transfer between supply tanks is performed, and control signals for controlling the opening and closing of the flow path blocking valve mounted on the supply pipe between the supply tank and the pressure regulating valve mounted on the supply tank are generated and output. The control signal generation unit to compare the measured value received from the measurement unit with the control condition and a preset transfer condition, and monitor the driving state of the mud manufacturing apparatus and whether there is a problem, and determine the cause of the problem when a problem occurs. It characterized in that it comprises a; and a monitoring unit for outputting the included emergency alarm, and a status information generating unit for generating and outputting status information including the measured value received from the measurement unit and the emergency alarm received from the monitoring unit.
또한, 바람직하게는, 상기 모니터링부는, 상기 탱크상태측정부에서 전달받은 압력 측정값이 상기 기설정된 이송조건인 탱크 압력 정상 범위를 벗어나는 경우에는 탱크압력이상 비상알람을 생성하여 출력하고, 상기 탱크상태측정부에서 전달받은 중량 측정값의 증감이 검출되지 않는 경우에는 충진오류 비상알람을 생성하여 출력하고, 상기 밸브상태측정부에서 전달받은 측정값에 의해 밸브의 오작동, 또는 미작동이 검출되는 경우에는 밸브고장 비상알람을 생성하여 출력하는 것을 특징으로 한다.In addition, preferably, when the pressure measurement value received from the tank condition measurement unit is outside the normal range of the tank pressure, which is the predetermined transport condition, the monitoring unit generates and outputs an emergency alarm over the tank pressure, and outputs the tank condition. When an increase or decrease in the weight measurement value received from the measurement unit is not detected, an emergency alarm for filling error is generated and output, and when a malfunction or non-operation of the valve is detected by the measurement value received from the valve status measurement unit It is characterized by generating and outputting a valve failure emergency alarm.
또한, 바람직하게는, 상기 측정유닛은, 내부에 교반기가 구비되어, 상기 서지탱크로부터 이송되는 벌크 분체와 액상 성분을 혼합하여 머드를 제조하는 머드믹싱탱크에 장착되어, 머드의 밀도를 측정하는 밀도측정센서, 상기 머드의 수용량을 측정하는 레벨측정센서를 포함한 혼합상태측정부를 더 포함하며, 상기 혼합상태측정부로부터 전달받은 측정값과 상기 입력유닛을 통해 설정된 머드 밀도 및 머드 수용량을 포함한 제어조건을 비교하여, 상기 제어조건에 부합하는 머드가 제조되도록 상기 머드 제조 장치의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, preferably, the measuring unit is equipped with a stirrer inside, is mounted on a mud mixing tank to prepare a mud by mixing the bulk powder and liquid components transferred from the surge tank, the density to measure the density of the mud Further comprising a mixed state measurement unit including a measurement sensor, a level measurement sensor for measuring the capacity of the mud, the control conditions including the measured value received from the mixed state measurement unit and the mud density and mud capacity set through the input unit In comparison, it is characterized in that the driving of the mud manufacturing apparatus is controlled so that a mud meeting the control conditions is manufactured.
본 발명에 따른 머드 제조 장치 제어 시스템은, 모니터링부에 의해, 탱크상태측정부, 밸브상태측정부 및 혼합상태측정부로 구성된 측정유닛으로부터 전달받은 측정값과 작업관리자에 의해 기설정된 제어조건 및 구동 조건과 비교하여, 머드 제조 장치의 구동 상태 및 문제발생 여부를 실시간으로 모니터링할 수 있도록 구성함에 따라, 머드 제조 장치에 문제가 발생하는 경우 작업관리자들이 신속하게 대처할 수 있는 효과가 있다.The mud manufacturing apparatus control system according to the present invention includes, by a monitoring unit, measurement values received from a measuring unit consisting of a tank condition measuring unit, a valve condition measuring unit and a mixed condition measuring unit, and control conditions and driving conditions preset by the job manager. Compared with the configuration, the operation state of the mud manufacturing apparatus is configured to be monitored in real time, and thus, when a problem occurs in the mud manufacturing apparatus, there is an effect that task managers can quickly respond.
또한, 모니터링부에 의해 문제 발생 시 문제발생 원인을 포함한 비상알람을 출력하도록 구성함으로써, 머드 제조 장치에 문제가 발생한 경우, 문제 원인을 신속하게 파악하여, 문제 해결 시간을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, by configuring the monitoring unit to output an emergency alarm including the cause of the problem when a problem occurs, when a problem occurs in the mud manufacturing apparatus, it is possible to quickly identify the cause of the problem and reduce the problem resolution time. .
도 1은 본 발명에 따른 머드 제조 장치 제어 시스템의 실시예를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 탱크상태측정부에 의해 측정된 측정값을 출력하는 출력화면의 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 밸브상태측정부에 의해 측정된 측정값을 출력하는 출력화면의 예시도이다.
도 4은 본 발명에 따른 머드 제조 장치 제어 시스템에서 입력유닛의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 실시간 상태정보를 출력하는 출력화면의 예시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 혼합상태측정부에 의해 측정된 측정값을 출력하는 출력화면의 예시도이다.1 is a block diagram showing an embodiment of a mud manufacturing apparatus control system according to the present invention.
2 is an exemplary view of an output screen for outputting a measurement value measured by the tank condition measuring unit according to the present invention.
3 is an exemplary view of an output screen for outputting a measured value measured by a valve condition measuring unit according to the present invention.
4 is a view showing an embodiment of an input unit in a mud manufacturing apparatus control system according to the present invention.
5 is an exemplary view of an output screen for outputting real-time status information according to the present invention.
6 is an exemplary view of an output screen for outputting a measurement value measured by the mixed state measurement unit according to the present invention.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다. 한편, 해당 기술분야의 통상적인 지식을 가진자로부터 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고, 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. On the other hand, the illustration and detailed description of the configuration and the action and effect thereof, which can be easily recognized by those having ordinary knowledge in the relevant technical field, will be briefly or omitted, and the details related to the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명에 따른 머드 제조 장치 제어 시스템의 실시예를 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram showing an embodiment of a mud manufacturing apparatus control system according to the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 머드 제조 장치 제어 시스템의 일 실시예는, 측정유닛(100), 입력유닛(200), 컨트롤러유닛(300) 및 디스플레이유닛(400)을 포함한다.Referring to FIG. 1, an embodiment of a mud manufacturing apparatus control system according to the present invention includes a
상기 측정유닛(100)은, 탱크상태측정부, 밸브상태측정부 및 혼합상태측정부를 포함하여 구성된다.The
먼저, 상기 탱크상태측정부는, 벌크 분체가 수용되는 벌크탱크 및 서지탱크, 사이클론이 장착된 컬렉터 탱크를 포함하는 공급탱크에 장착된 압력측정센서 및 중량측정센서를 포함하여,First, the tank condition measurement unit includes a bulk tank and a surge tank in which bulk powder is accommodated, a pressure measuring sensor mounted on a supply tank including a collector tank equipped with a cyclone, and a weighing sensor,
상기 각 공급탱크 내부 압력값과 중량값을 실시간으로 측정하며, 이를 후술할 디스플레이유닛(400)으로 전달함으로써, 작업관리자가 실시간으로 측정된 압력값 및 중량값을 모니터링할 수 있도록 하며, 이는 도 2를 참조한다.The internal pressure and weight values of each supply tank are measured in real time and transmitted to the
도 2는 본 발명에 따른 탱크상태측정부에 의해 측정된 측정값을 출력하는 출력화면의 예시도이다.2 is an exemplary view of an output screen for outputting a measurement value measured by the tank condition measuring unit according to the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 각 공급탱크 아이콘(I1)에는 공급탱크 별로 수용된 벌크 분체의 종류, 공급탱크 내부 압력값 및 중량값이 표시된다.As shown in Fig. 2, each supply tank icon I1 displays the type of bulk powder accommodated for each supply tank, the pressure value inside the supply tank, and the weight value.
또한, 벌크 분체의 종류에 따른 비중과, 측정된 중량값에 의해 공급탱크 내 수용된 벌크 분체의 부피 즉, 충전량을 산출할 수 있으며, 상기 산출된 충전량은 막대그래프 형식으로 변환되어, 상기 공급탱크 아이콘(I1)의 좌측에 출력된다.In addition, the specific gravity according to the type of bulk powder and the measured weight value can be used to calculate the volume of the bulk powder accommodated in the supply tank, that is, the filling amount, and the calculated filling amount is converted into a bar graph format, and the supply tank icon It is output on the left side of (I1).
상기 벌크탱크는 머드 제조를 위한 벌크 분체가 저장되되, 복수 개가 구비되어, 벤토나이트, 베어라이트, 시멘트 등을 포함한 머드 원료인 벌크 분체의 각기 다른 종이 수용된다.In the bulk tank, bulk powders for mud production are stored, and a plurality of bulk powders are provided to accommodate different species of bulk powders, which are raw materials for mud including bentonite, bare light, and cement.
상기 서지탱크는 상기 벌크탱크로부터 이송되는 벌크 분체를 수용하되, 하측에 상기 수용된 벌크 분체가 후술할 머드믹싱탱크에 배출되도록 호퍼가 구비됨을 특징으로 한다.The surge tank accommodates the bulk powder transferred from the bulk tank, but is characterized in that a hopper is provided so that the received bulk powder is discharged to a mud mixing tank to be described later.
또한, 상기 컬렉터 탱크는 사이클론이 장착되어, 상기 벌크탱크에서 발생되는 분진을 강제로 흡기하여 집진하는 역할을 한다.In addition, the collector tank is equipped with a cyclone, and serves to forcibly collect and collect dust generated in the bulk tank.
다음으로, 상기 밸브상태측정부는, 상기 공급탱크에 장착된 압력조절밸브 및 상기 공급탱크 간 이송배관에 장착된 유로차단밸브를 포함하는 밸브의 개폐 여부 및 개폐량을 포함한 개폐특성을 측정하며, 이를 후술할 디스플레이유닛(400)으로 전달함으로써, 작업관리자가 실시간으로 측정된 개폐특성을 모니터링할 수 있도록 하며, 이는 도 3을 참조한다.Next, the valve condition measurement unit measures opening and closing characteristics including opening and closing amount and opening and closing of a valve including a pressure regulating valve mounted on the supply tank and a flow path blocking valve mounted on the transfer pipe between the supply tanks. By passing to the
도 3은 본 발명에 따른 밸브상태측정부에 의해 측정된 측정값을 출력하는 출력화면의 예시도이다.3 is an exemplary view of an output screen for outputting a measured value measured by a valve condition measuring unit according to the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 출력화면은, 작업관리자에 의해 특정 밸브가 선택 입력됨에 따라 출력되며, 상기 출력화면에는, 상기 밸브상태측정부에 의해 측정된 개폐량 및 후술할 제어조건에 의해 설정된 구동 조건(즉, 개폐량)을 포함한 상태정보 표시영역(S2)과, 작업관리자에 의해 상기 밸브의 개폐여부 및 개폐량을 수동 제어하기 위한 제어조건 설정버튼(B1)이 구비되어 있다.As shown in FIG. 3, the output screen is output as a specific valve is selected and input by a work manager, and the output screen is based on the opening and closing amount measured by the valve condition measuring unit and control conditions to be described later. A status information display area S2 including a set driving condition (i.e., opening/closing amount) and a control condition setting button B1 for manually controlling whether or not the valve is opened and closed by a work manager are provided.
상기 압력조절밸브는 공급탱크에 장착되어 상기 공급탱크 내부의 압력을 조절하는 역할을 수행하며, 상기 유로차단밸브는 공급탱크 간 유로를 형성하는 이송배관 상에 장착되어 상기 유로를 개폐한다.The pressure regulating valve is mounted on a supply tank and serves to regulate the pressure inside the supply tank, and the flow path blocking valve is mounted on a transfer pipe forming a flow path between the supply tanks to open and close the flow path.
다음으로, 상기 혼합상태측정부는, 내부에 교반기가 구비되어, 상기 서지탱크로부터 이송되는 벌크 분체와 액상 성분을 혼합하여 머드를 제조하는 머드믹싱탱크에 장착되어, 머드의 밀도를 측정하는 밀도측정센서 및 상기 머드의 수용량을 측정하는 레벨측정센서를 포함하여 구성되며, 상기 머드의 밀도값 및 수용량을 측정하고, 이를 후술할 디스플레이유닛(400)으로 전달함으로써, 작업관리자가 실시간으로 모니터링할 수 있도록 한다.Next, the mixing state measurement unit is equipped with a stirrer inside, is mounted on a mud mixing tank to prepare a mud by mixing the bulk powder and the liquid component transferred from the surge tank, a density measurement sensor for measuring the density of the mud And a level measurement sensor that measures the capacity of the mud, measures the density and capacity of the mud, and delivers it to the
바람직하게는, 상기 측정유닛(100)은, 상기 이송배관의 일측에 장착되어, 상기 벌크 분체의 순환하는 구동력을 제공하는 펌프를 구동시키기 위한 모터의 작동여부 및 회전속도를 포함한 작동 상태를 측정하기 위한, 모터상태측정부를 더 포함할 수 있다. Preferably, the
이를 통해, 실시간으로 측정되는 모터의 작동여부를 지속적으로 모니터링하면서, 펌프의 토출 및 흡입 압력이 정상인지, 성능 저하는 없는지 등을 모니터링 할 수 있다.Through this, it is possible to monitor whether the discharge and suction pressure of the pump is normal and whether there is no degradation in performance while continuously monitoring whether the motor measured in real time is operating.
이상으로 측정유닛(100)에 관한 설명을 마친다.This completes the description of the
입력유닛(200)은 상기 머드 제조 장치의 제어를 위한 제어조건이 입력되는 구성으로서, 상세하게는, 작업관리자의 입력에 의해 머드 제조 장치에 구비된 공급탱크, 밸브, 모터 및 머드믹싱탱크의 구동여부 및 구동조건을 설정하기 위한 제어조건이 입력 가능하며,The
이때, 상기 제어조건은, 공급탱크 간 자동이송 실행여부, 공급 탱크 수용 용량 범위 및 타겟 탱크 정보를 포함한 벌크분체 자동이송정보를 더 포함하며, 상세한 내용은 후술하기로 한다.At this time, the control condition, the automatic transfer between the supply tanks, the supply tank storage capacity range and further includes bulk powder automatic transfer information including target tank information, details will be described later.
다음으로, 상기 컨트롤러유닛(300)은, 상기 제어조건에 따라 상기 머드 제조 장치의 구동을 제어하고, 상기 측정유닛(100)에서 전달받은 측정값을 바탕으로 상기 머드 제조 장치의 구동 상태를 모니터링하여, 실시간 상태정보를 생성하여 출력하며, 상기 머드 제조 장치의 구동 상태를 모니터링 한 결과 문제가 발생한 것으로 확인되는 경우에는 비상알람을 생성하여 출력한다.Next, the
더욱 상세하게는, 상기 컨트롤러유닛(300)은, 제어조건 저장부, 제어신호 생성부, 모니터링부 및 상태정보 생성부를 포함하여 구성되며, 이하에서는 각 구성에 대해 상세히 설명하고자 한다.More specifically, the
먼저, 상기 제어조건 저장부는, 상기 입력유닛(200)을 통해 입력된 제어조건을 저장하는 구성으로서, 상기 제어조건은, 공급탱크 간 자동이송 실행 여부, 공급탱크 수용 용량 범위 및 타겟 탱크 정보를 포함한 벌크분체 자동이송정보를 포함하며, 이는 도 4를 참조한다.First, the control condition storage unit is configured to store control conditions inputted through the
도 4는 본 발명에 따른 머드 제조 장치 제어 시스템에서 입력유닛(200)의 실시예를 나타내며, 도 4에는 공급탱크 간 자동이송 실행 여부를 설정하기 위한 제어명령 입력버튼(B3)과, 공급탱크 수용 용량 범위를 지정하기 위한 조건 입력 영역(S1)과, 타겟 탱크 정보를 선택하기 위한 탱크 선택버튼(B2)이 구비된다.FIG. 4 shows an embodiment of the
상기 공급탱크 간 자동이송 실행 여부 설정에 따라 작업관리자가 선택한 경로에 의해 벌크탱크에 수용된 벌크 분체가 서지탱크로 이송되어 서지탱크가 자동 충전되거나, 또는 컬렉터 탱크에 집진된 벌크 분체의 분진이 특정 벌크탱크로 회수되도록 자동 구동될 수 있다.Depending on whether or not the automatic transfer between the supply tanks is set, the bulk powder accommodated in the bulk tank is transferred to the surge tank by the route selected by the job manager, or the surge tank is automatically filled, or the dust of the bulk powder collected in the collector tank is a specific bulk. It can be automatically driven to be returned to the tank.
또한, 상기 공급탱크 수용 용량 범위에 따라 상기 공급탱크, 즉 서지탱크 내에 수용 가능한 벌크 분체 수용량의 상한값 및 하한값이 설정되어, 상기 서지탱크 내 벌크분체의 수용량이 항상 상한값과 하한값 사이에 놓이도록 제어됨으로써, 항상 서지탱크 내 일정량의 벌크분체가 수용되도록 유지할 수 있다.In addition, the upper and lower limits of the capacity of the bulk powder that can be accommodated in the supply tank, that is, the surge tank are set according to the supply tank capacity range, so that the storage capacity of the bulk powder in the surge tank is always placed between the upper and lower limits. , It can be maintained to always receive a certain amount of bulk powder in the surge tank.
즉, 상기 서지탱크의 내의 벌크분체의 수용량이 하한값 아래로 떨어지는 경우, 공급탱크 간 자동 이송이 실행되어, 벌크탱크로부터 벌크 분체가 상기 서지탱크로 이송되되, 이송에 따른 상기 수용량이 상한값에 도달하는 경우 공급탱크 간 자동 이송은 정지되도록 구동된다.That is, when the capacity of the bulk powder in the surge tank falls below the lower limit value, automatic transfer between supply tanks is performed, so that the bulk powder is transferred from the bulk tank to the surge tank, but the amount of storage according to the transfer reaches the upper limit value. In this case, automatic transfer between supply tanks is driven to stop.
또한, 상기 타겟 탱크 정보는, 공급탱크 간 자동 이송 실행이 수행되도록 지정된 공급탱크 정보를 뜻하며, 상세하게는, 서지탱크에 벌크 분체를 이송할 벌크탱크의 종류, 컬텍터 탱크에 집진된 벌크 분체의 분진을 이송시킬 벌크탱크의 종류를 지정할 수 있다.In addition, the target tank information means supply tank information designated to perform automatic transfer execution between supply tanks, and in detail, the type of the bulk tank to which the bulk powder is transferred to the surge tank and the bulk powder collected in the collector tank. It is possible to specify the type of bulk tank to which the dust will be transferred.
상기에 나열된 제어조건에 포함되는 구성은 예시적인 것으로, 이에 한정되는 것은 아니다.Configurations included in the control conditions listed above are exemplary and are not limited thereto.
상기 제어신호 생성부는, 상기 제어조건에 따라 공급탱크 간 벌크 분체 이송을 실행하되, 상기 공급탱크 간 이송배관에 장착된 유로차단밸브 및 상기 공급탱크에 장착된 압력조절밸브의 개폐 및 개폐량을 제어하기 위한 제어신호를 생성하여 출력한다.The control signal generation unit performs bulk powder transfer between supply tanks according to the control conditions, and controls opening and closing of the flow path blocking valve mounted on the transfer pipe between the supply tanks and the pressure regulating valve mounted on the supply tank. It generates and outputs a control signal to do so.
일 예로서, 벌크탱크로부터 서지탱크로 벌크 분체 이송 실행 시, 제어 신호에 의해 상기 벌크탱크의 환기밸브는 닫히되, 압력조절밸브는 일정 개폐량으로 열림으로써, 상기 벌크탱크 내 충분히 가압이 되도록 구성될 수 있다.As an example, when performing bulk powder transfer from a bulk tank to a surge tank, the ventilation valve of the bulk tank is closed by a control signal, but the pressure regulating valve is opened with a predetermined opening and closing amount, so that it is sufficiently pressurized in the bulk tank. Can be.
또한, 바람직하게는, 상기 공급탱크 간 이송배관에 장착된 유로차단밸브의 경우, 상기 제어신호에 의해 개폐특성이 자동으로 제어되며, 작업관리자에 의한 수동제어가 불가능하도록 설정된다.In addition, preferably, in the case of the flow path blocking valve mounted on the transfer pipe between the supply tanks, the opening/closing characteristics are automatically controlled by the control signal, and manual control by the work manager is set to be impossible.
모니터링부는, 상기 측정유닛(100)으로부터 전달받은 측정값과 상기 제어조건 및 기설정된 이송 조건과 비교하여, 상기 머드 제조장치의 구동 상태 및 문제발생 여부를 모니터링하고, 문제 발생 시 문제발생 원인을 포함한 비상알람을 출력한다.The monitoring unit compares the measured value received from the
상기 이송 조건은, 벌크 분체의 안정적인 이송이 가능하도록 작업관리자에 의해 기설정된 요구조건으로서, 벌크분체 이송 시 요구되는 탱크 압력 정상 범위, 밸브의 개폐특성 및 펌프의 회전속도를 포함할 수 있다.The transport conditions are preset requirements set by the work manager to enable stable transport of the bulk powder, and may include a normal range of tank pressure required during bulk powder transport, opening and closing characteristics of the valve, and rotational speed of the pump.
이에 따라, 상기 모니터링부는, 상기 탱크상태측정부에서 전달받은 압력 측정값이 상기 기설정된 이송조건인 탱크 압력 정상 범위를 벗어나는 경우에는 탱크압력이상 비상알람을 생성하여 출력하고, Accordingly, when the pressure measurement value received from the tank condition measurement unit is outside the normal range of the tank pressure, which is the predetermined transport condition, the monitoring unit generates and outputs an emergency alarm of tank pressure abnormality,
상기 탱크상태측정부에서 전달받은 중량 측정값의 증감이 검출되지 않는 경우, 구체적으로는, 공급탱크 간 이송배관의 막힘으로 인해 벌크분체 이송에 따른 서지탱크 및 벌크탱크의 중량 측정값의 증감이 검출되지 않는 경우, 충진오류 비상알람을 생성하여 출력하고, When the increase or decrease of the weight measurement value received from the tank condition measurement unit is not detected, specifically, the increase or decrease of the weight measurement value of the surge tank and the bulk tank due to the transfer of bulk powder due to blockage of the transport pipe between supply tanks is detected. If not, an emergency alarm for filling error is generated and output,
상기 밸브상태측정부에서 전달받은 측정값에 의해 밸브의 오작동, 또는 미작동이 검출되는 경우에 밸브고장 비상알람을 생성하여 출력한다.When a malfunction or non-operation of the valve is detected by the measured value received from the valve condition measuring unit, a valve failure emergency alarm is generated and output.
상기 상태정보 생성부는, 상기 측정유닛(100)으로부터 전달받은 측정값 및 상기 모니터링부로부터 전달받은 비상알람을 포함한 상태정보를 생성하여 출력하며,The status information generating unit generates and outputs status information including measured values received from the
이를 통해 머드 제조 장치의 구동상태를 확인하고, 동시에 문제가 발생한 경우 문제 원인이 포함된 정보를 제공받음으로써, 문제 발생 원인을 신속하게 파악하여 해결할 수 있도록 한다.Through this, the operation state of the mud manufacturing apparatus is checked, and when a problem occurs, information including the cause of the problem is provided, so that the cause of the problem can be quickly identified and resolved.
이상으로 컨트롤러유닛(300)에 관한 설명을 마친다.This completes the description of the
상기 디스플레이유닛(400)은 상기 머드 제조 장치의 실시간 상태정보가 출력되는 것으로, 이는 도 5를 참조한다.The
도 5는 본 발명에 따른 실시간 상태정보를 출력하는 출력화면의 예시도이다.5 is an exemplary view of an output screen for outputting real-time status information according to the present invention.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 실시간 상태정보는, 상기 머드 제조장치의 상태정보가 출력되는 상태정보 표시영역(S2), 상기 제어조건 저장부에 설정 저장된 제어조건이 출력되는 조건 출력 영역(S3), 제어명령 입력버튼(B3) 및 비상알람정보(미도시)를 포함할 수 있으며, 이때 비상알람정보는 문제가 발생한 원인을 포함하는 알람 경고가 될 수 있으며, 상기 나열된 상태정보에 포함되는 구성은 예시적인 것으로, 이에 한정되는 것은 아니다.As shown in FIG. 5, the real-time status information includes a status information display area S2 in which status information of the mud manufacturing apparatus is output, and a condition output area S3 in which control conditions stored in the control condition storage unit are output. ), a control command input button (B3) and emergency alarm information (not shown). At this time, the emergency alarm information may be an alarm warning including the cause of the problem, and is included in the status information listed above. Is exemplary, and is not limited thereto.
또한, 상기 상태정보 표시영역(S2)에는, 벌크 분체 이송의 실행 단계가 순차적으로 명시되어, 상기 실행 단계에 대한 구동 준비 완료 시, 좌측에 구비된 아이콘이 점등되도록 구성되어, 작업관리자가 벌크 분체 이송의 구동 과정을 보다 상세히 파악할 수 있는 현저한 효과를 가져오게 된다.In addition, in the status information display area S2, the execution steps of the bulk powder transfer are sequentially specified, and when the drive preparation for the execution steps is completed, the icon provided on the left side is configured to light, so that the task manager bulk powder This brings about a remarkable effect of grasping the driving process of transfer in more detail.
상술한 바와 같이, 상기 제어조건 저장부에 저장된 제어조건 즉, 벌크분체 자동 이송 정보에 따라 벌크탱크로부터 서지탱크로 벌크 분체가 자동 이송되며, 이후 상기 서지탱크에 수용된 벌크 분체는 호퍼를 통해 머드믹싱탱크에 배출되어, 머드 제조의 원료로 사용된다.As described above, the bulk powder is automatically transferred from the bulk tank to the surge tank according to the control conditions stored in the control condition storage unit, that is, the bulk powder automatic transfer information, and then the bulk powder accommodated in the surge tank is mud-mixed through a hopper. It is discharged to a tank and used as a raw material for mud production.
머드믹싱탱크는 상기 서지탱크로부터 벌크분체를 공급받음과 아울러, 케미컬을 포함한 액상성분을 공급받아 혼합하여 머드를 제조하게 된다.The mud mixing tank is supplied with bulk powder from the surge tank, and is supplied with liquid components including chemicals to be mixed to manufacture mud.
머드 제조 시에는, 상기 혼합상태측정부로부터 전달받은 측정값과 상기 입력유닛(200)을 통해 설정된 머드 밀도 및 머드 수용량을 포함한 제어조건을 비교하여, 상기 제어조건에 부합하는 머드가 제조되도록, 머드 제조 장치의 구동이 제어된다.When the mud is manufactured, a control value including a mud density and a mud capacity set through the
더욱 상세하게는, 상기 제어조건에 따라 상기 호퍼의 하측에 위치한 밸브의 개폐가 제어되어, 호퍼를 통해 배출되는 벌크 분체의 공급량이 조절됨에 따라 상기 제어조건에 부합하는 일정 정도의 밀도를 가진 상태의 머드가 제조되며, 머드 제조 완료 시, 상기 밸브는 닫히도록 구동된다.More specifically, the opening and closing of the valve located at the lower side of the hopper is controlled according to the control condition, and the supply amount of the bulk powder discharged through the hopper is adjusted, so that a density of a certain degree corresponding to the control condition is maintained. A mud is made, and upon completion of the mud, the valve is driven to close.
또한, 상기 밀도측정센서는 교반기에 의하여 교반되는 머드의 밀도 및 점도를 실시간으로 측정하여 상태정보 생성부로 전달하게 되고, 작업관리자는 실시간으로 측정된 머드의 밀도값 및 점도값을 모니터링할 수 있으며, 이는 도 6을 참조한다.In addition, the density measurement sensor measures the density and viscosity of the mud agitated by the stirrer in real time and transmits it to the status information generating unit, and the work manager can monitor the density and viscosity values of the mud measured in real time, This is referred to FIG. 6.
도 6은 본 발명에 따른 혼합상태측정부에 의해 측정된 측정값을 출력하는 출력화면의 예시도이다.6 is an exemplary view of an output screen for outputting a measurement value measured by the mixed state measurement unit according to the present invention.
도 6에 도시된 바와 같이, 각 머드믹싱탱크 아이콘(I2)에는 각기 수용된 머드의 밀도값 및 점도값이 표시되며, 상기 머드믹싱탱크 아이콘(I2)의 좌측에는 머드 수용량을 표시하는 막대그래프가 구비되어 있다. As shown in FIG. 6, each mud mixing tank icon I2 displays density values and viscosity values of the mud, respectively, and a bar graph indicating mud capacity is provided on the left side of the mud mixing tank icon I2. It is done.
이상으로 본 발명에 따른 머드 제조 장치 제어 시스템에 관한 설명을 마친다.This completes the description of the mud manufacturing apparatus control system according to the present invention.
아울러 이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 그리고 상술한 바와 같이 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In addition, the above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may have various modifications, changes, and substitutions without departing from the essential characteristics of the present invention. It will be possible. And, as described above, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain the scope of the technical spirit of the present invention by these embodiments and the accompanying drawings. It does not work. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical spirits within the equivalent range should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
100 : 측정유닛
200 : 입력유닛
300 : 컨트롤러유닛
400 : 디스플레이 유닛
I1 : 공급탱크 아이콘
I2 : 머드믹싱탱크 아이콘
B1 : 제어조건 설정버튼
B2 : 탱크 선택버튼
B3 : 제어명령 입력버튼
S1 : 조건 입력 영역
S2 : 상태정보 표시영역
S3 : 조건 출력 영역100: measuring unit
200: input unit
300: controller unit
400: display unit
I1: Supply tank icon
I2: Mud mixing tank icon
B1: Control condition setting button
B2: Tank selection button
B3: Control command input button
S1: Condition input area
S2: Status information display area
S3: Condition output area
Claims (4)
벌크 분체가 수용되는 벌크탱크 및 서지탱크, 사이클론이 장착된 컬렉터 탱크를 포함하는 공급탱크에 장착된 압력측정센서 및 중량측정센서를 포함한 탱크상태측정부와, 상기 공급탱크에 장착된 압력조절밸브 및 상기 공급탱크 간 이송배관에 장착된 유로차단밸브를 포함하는 밸브의 개폐 여부 및 개폐량을 포함한 개폐특성을 측정하는 밸브상태측정부를 포함한 측정유닛;
상기 머드 제조 장치의 제어를 위한 제어조건이 입력되는 입력유닛;
상기 제어조건에 따라 상기 머드 제조 장치의 구동을 제어하고, 상기 측정유닛에서 전달받은 측정값을 바탕으로 상기 머드 제조 장치의 구동 상태를 모니터링하여, 실시간 상태정보를 생성하여 출력하며, 상기 머드 제조 장치의 구동 상태를 모니터링 한 결과 문제가 발생한 것으로 확인되는 경우에는 비상알람을 생성하여 출력하는 컨트롤러유닛; 및
상기 실시간 상태정보가 출력되는 디스플레이유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 머드 제조 장치 제어 시스템.In the control system for controlling the driving of the mud manufacturing apparatus,
A tank condition measuring unit including a pressure measuring sensor and a weight measuring sensor mounted in a supply tank including a bulk tank and a surge tank in which bulk powder is accommodated, a collector tank equipped with a cyclone, and a pressure regulating valve mounted in the supply tank, and A measuring unit including a valve condition measuring unit for measuring opening/closing characteristics including opening/closing and opening/closing valves including a flow path blocking valve mounted on the transfer pipe between the supply tanks;
An input unit to which control conditions for controlling the mud manufacturing apparatus are input;
Control the driving of the mud manufacturing apparatus according to the control condition, monitor the driving status of the mud manufacturing apparatus based on the measurement value received from the measurement unit, generate and output real-time status information, and output the mud manufacturing apparatus A controller unit that generates and outputs an emergency alarm when it is determined that a problem has occurred as a result of monitoring the driving state of the controller; And
And a display unit displaying the real-time status information.
상기 컨트롤러유닛은,
상기 입력유닛을 통해 입력된 공급탱크 간 자동 이송 실행 여부, 공급탱크 수용 용량 범위 및 타겟 탱크 정보를 포함한 제어조건을 저장하는 제어조건 저장부;
상기 제어조건에 따라 공급탱크 간 벌크 분체 이송을 실행하되, 상기 공급탱크 간 이송배관에 장착된 유로차단밸브 및 상기 공급탱크에 장착된 압력조절밸브의 개폐 및 개폐량을 제어하기 위한 제어신호를 생성하여 출력하는 제어신호 생성부;
상기 측정유닛으로부터 전달받은 측정값과 상기 제어조건 및 기설정된 이송 조건과 비교하여, 상기 머드 제조장치의 구동 상태 및 문제발생 여부를 모니터링하고, 문제 발생 시 문제발생 원인을 포함한 비상알람을 출력하는 모니터링부;
상기 측정유닛으로부터 전달받은 측정값 및 상기 모니터링부로부터 전달받은 비상알람을 포함한 실시간 상태정보를 생성하여 출력하는 상태정보 생성부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 머드 제조 장치 제어 시스템.According to claim 1,
The controller unit,
A control condition storage unit for storing control conditions including whether or not automatic transfer is performed between the supply tanks input through the input unit, the supply tank accommodating capacity range and target tank information;
Bulk powder transfer between supply tanks is performed according to the control conditions, but a control signal for controlling opening and closing of the flow path blocking valve mounted on the supply pipe between the supply tanks and the pressure regulating valve mounted on the supply tank is generated. A control signal generator for outputting;
Monitoring comparing the measured value received from the measurement unit with the control condition and a preset transfer condition, and monitoring the driving state of the mud manufacturing apparatus and whether there is a problem, and outputting an emergency alarm including the cause of the problem when a problem occurs part;
And a real-time status information generating unit for generating and outputting real-time status information including measured values received from the measurement unit and emergency alarms received from the monitoring unit.
상기 모니터링부는,
상기 탱크상태측정부에서 전달받은 압력 측정값이 상기 기설정된 이송조건인 탱크 압력 정상 범위를 벗어나는 경우에는 탱크압력이상 비상알람을 생성하여 출력하고,
상기 탱크상태측정부에서 전달받은 중량 측정값의 증감이 검출되지 않는 경우에는 충진오류 비상알람을 생성하여 출력하고,
상기 밸브상태측정부에서 전달받은 측정값에 의해 밸브의 오작동, 또는 미작동이 검출되는 경우에는 밸브고장 비상알람을 생성하여 출력하는 것을 특징으로 하는 머드 제조 장치 제어 시스템.According to claim 2,
The monitoring unit,
When the pressure measurement value received from the tank condition measurement unit is out of the normal range of the tank pressure, which is the preset transport condition, an emergency alarm is generated and outputted.
When the increase or decrease of the weight measurement value received from the tank condition measurement unit is not detected, a filling error emergency alarm is generated and output,
When a malfunction or non-operation of the valve is detected by the measurement value received from the valve condition measurement unit, a mud manufacturing apparatus control system characterized by generating and outputting a valve failure emergency alarm.
상기 측정유닛은,
내부에 교반기가 구비되어, 상기 서지탱크로부터 이송되는 벌크 분체와 액상 성분을 혼합하여 머드를 제조하는 머드믹싱탱크에 장착되며, 머드의 밀도를 측정하는 밀도측정센서, 상기 머드의 수용량을 측정하는 레벨측정센서를 포함한 혼합상태측정부를 더 포함하며,
상기 혼합상태측정부로부터 전달받은 측정값과 상기 입력유닛을 통해 설정된 머드 밀도 및 머드 수용량을 포함한 제어조건을 비교하여, 상기 제어조건에 부합하는 머드가 제조되도록 상기 머드 제조 장치의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 머드 제조 장치 제어 시스템.
According to claim 1,
The measuring unit,
A stirrer is provided inside, is mounted on a mud mixing tank to prepare a mud by mixing the bulk powder and liquid components transferred from the surge tank, a density measuring sensor for measuring the density of the mud, a level for measuring the capacity of the mud It further includes a mixed state measurement unit including a measurement sensor,
Controlling the driving of the mud manufacturing apparatus so that a mud meeting the control conditions is manufactured by comparing control values including the mud density and the mud capacity set through the input unit with the measured value received from the mixing state measurement unit Mud manufacturing apparatus control system characterized by.
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