CN102121372A

CN102121372A - 石油修井车电气控制系统

Info

Publication number: CN102121372A
Application number: CN2010106174136A
Authority: CN
Inventors: 李树达; 陈成虎
Original assignee: SHANGHAI PAL-FIN AUTO CONTROL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI PAL-FIN AUTO CONTROL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2010-12-31
Filing date: 2010-12-31
Publication date: 2011-07-13

Abstract

本发明公开了一种石油修井车电气控制系统，包括：控制器，所述控制器与石油修井车的操作手柄相连，根据读取的手柄信号控制吊钩升降速度；与所述控制器相连、为其供电的电源模块；安装在石油修井车滚筒轴处、与所述控制器相连的绝对式编码器，该编码器用于检测石油修井车吊钩的位置和运行速度。本发明公开的石油修井车电气控制系统在石油修井车的吊钩动作之后开始工作，绝对式编码器实时检测吊钩的运行情况，并将检测信号传输至控制器，控制器根据检测信号计算得到吊钩位置和运行速度，当需要调整吊钩的运行速度时，操作操作手柄，由控制器读取手柄信号进而控制吊钩的运行速度。

Description

石油修井车电气控制系统

技术领域

本发明涉及电气控制技术领域，更具体地说，涉及一种石油修井车电气控制系统。

背景技术

石油修井机是一种地面设备，使用大功率专用汽车底盘，主要设备包括井架、卷扬盘、吊钩等。

双动力自走式石油修井车可替代目前的大功率柴油发动机修井机，应用于油田修井作业，达到节能、降耗、环保的目的，现急需提供一个与双自动自走式石油修井车相配套的电气控制系统，以完成整车的操作。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种石油修井车电气控制系统，以完成整车的操作。

为实现上述目的，现提出的方案如下：

一种石油修井车电气控制系统，包括：

控制器，所述控制器与石油修井车的操作手柄相连，根据读取的手柄信号控制吊钩升降速度；

与所述控制器相连、为其供电的电源模块；

安装在石油修井车滚筒轴处、与所述控制器相连的绝对式编码器，该编码器用于检测石油修井车吊钩的位置和运行速度。

优选地，所述电源模块包括：

与外接电源相连、将外接电整流为直流24V的整流模块；

与所述整流模块相连的蓄电池；

与所述蓄电池相连的直流电压稳压器，该直流电压稳压器与控制器相连。

优选地，还包括显示器，该显示器与控制器通过CAN总线进行数据传输。

优选地，所述控制器通过石油修井车的发动机自带的CAN总线进行数据传输。

优选地，还包括：安装在石油修井车钢缆的末端、与所述控制器相连的拉力传感器，该传感器用于检测单根钢缆的受力。

优选地，还包括：分别设置于石油修井车主油路、制动油路、换挡油路上的压力传感器，所述压力传感器与所述控制器相连。

优选地，所述控制器为EPEC2024控制器。

从上述的技术方案可以看出，本发明公开的石油修井车电气控制系统在石油修井车的吊钩动作之后开始工作，绝对式编码器实时检测吊钩的运行情况，并将检测信号传输至控制器，控制器根据检测信号计算得到吊钩位置和运行速度，当需要调整吊钩的运行速度时，操作操作手柄，由控制器读取手柄信号进而控制吊钩的运行速度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种石油修井车电气控制系统的结构图；

图2为本发明另一实施例公开的一种石油修井车电气控制系统的结构图；

图3为本发明实施例公开的电源模块和控制器的连接结构图。

具体实施方式

为了引用和清楚起见，下文中使用的技术名词、简写或缩写总结如下：

CAN：Controller Area Network，控制器局域网络

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种石油修井车电气控制系统，以完成整车的操作。具体的，本发明实施例公开的石油修井车电气控制系统着重应用于双动力自走式石油修井车中。

当石油修井车到达工作现场，将修井车的支腿支撑，井架打到垂直位置升降吊钩完成修井作业。

如图1所示，本实施例公开的石油修井车电气控制系统，包括：电源模块101、控制器102和绝对式编码器103，其中：

电源模块101与控制器102相连，为控制器102供电；

控制器102与石油修井车的操作手柄相连，根据读取的手柄信号控制吊钩升降速度；

绝对式编码器103安装在石油修井车滚筒轴处、也与控制器102相连，用于检测石油修井车吊钩的位置和运行速度。

具体的，本实施例公开的石油修井车电气控制系统在石油修井车的吊钩动作之后开始工作，绝对式编码器103实时检测吊钩的运行情况，并将检测信号传输至控制器102，控制器102根据检测信号计算得到吊钩位置和运行速度，当需要调整吊钩的运行速度时，操作操作手柄，由控制器102读取手柄信号进而控制吊钩的运行速度。

如图2所示，本发明另一实施例还公开了一种石油修井车电气控制系统包括：电源模块201、控制器202、绝对式编码器203、拉力传感器204、第一压力传感器205、第一压力传感器206和第一压力传感器207，其中：

电源模块201与控制器202相连，为控制器202供电；

绝对式编码器203与控制器202相连，安装在石油修井车滚筒轴处，用于检测石油修井车吊钩的位置和运行速度；

拉力传感器204与控制器202相连，安装在石油修井车钢缆的末端，用于检测单根钢缆的受力；

第一压力传感器205与控制器202相连，设置于石油修井车主油路上；第二压力传感器206与控制器202相连，设置于石油修井车制动油路上；第三压力传感器207与控制器202相连，设置于石油修井车换挡油路上。

具体的，本实施例公开的电源模块，如图3所示，包括：整流模块11、蓄电池12和直流电压稳压器13，其中：

整流模块11与外接电源相连、将外接电整流为直流24V；

蓄电池12与整流模块11相连；

直流电压稳压器13一端与蓄电池12相连，另一端与控制器102相连。

本实施例公开的电气控制系统设置有外接电源接头，当石油修井车工作时，将外接电源接头与工业电源相连接，强电经过整流模块11整流后，输出直流24V电压给蓄电池12充电。为了给控制器202提供稳定的24V直流电压，在蓄电池12和控制器202之间增加直流电压稳压器13，直流电压稳压器13输出高质量稳定的直流24V电压，高电平接至控制器202的XM4.4、XM4.5引脚处，低电平接至控制器202的XM4.1、XM4.3引脚处。

并且，本实施例公开的石油修井车的操作手柄的电源两端分别接至控制器的XM3.10、XM3.12引脚，手柄信号输入端接至XM3.14，XM3.10、XM3.12引脚。

手柄正常工作时电源电压为直流5伏，中位时电源电压为2.5伏。石油修井车操作人员操作手柄，控制器读取的手柄信号，根据读取的手柄信号控制石油修井车电磁比例阀的开度，实现吊钩升降速度控制。

在控制器检测得到吊钩位置时，当检测到吊钩到达上升缓冲位置时，控制所述电磁比例阀的开度，控制吊钩升降速度，具体降低吊钩的运行速度直至吊钩到达上升限位处，控制石油修井车的制动阀动作，使吊钩停止上升。

本实施公开的石油修井车电气控制系统，拉力传感器安装在钢缆的末端，可以测量单根钢缆的拉力值，石油修井车的有效绳数是6根，控制器得到单根钢缆的拉力值后乘以6即可得出吊钩的吊重。

本发明另一实施例还公开了一种还包括石油修井车电气控制系统，本实施例公开的电气控制系统与上述实施例公开的电气控制系统相比，还包括显示器，并且，显示器与控制器通过CAN总线进行数据传输。

本实施例公开的石油修井车电气控制系统可以读取石油修井车发动机的参数，具体的，石油修井车的发动机通过自带的CAN总线与电气控制系统的控制器进行数据传输，控制器读取发动机的水温、转速、机油压力等参数，发动机通过CAN总线将上述参数发送至控制器，为了便于石油修井车操作人员得知发动机的运行情况，控制器通过CAD总线将发动机的参数发送至显示器，由其显示。

一般情况下，石油修井车以工业电源作为主动力，载车发动机作为备用动力，使修井机的适用性更好，安全性更好，生产效率更高。具体的，工业电源为AC380伏，载车发动机为柴油发动机，功率196/67kW。当石油修井车使用电力工作时，发动机等参数自动置为0，当柴油发动机未得电不能发出数据时，各参数也被置为0，即上述两种情况下，显示器上显示的发动机参数均为0。

本实施公开的石油修井车电气控制系统，绝对式编码器安装在石油修井车滚筒轴处，用于检测石油修井车吊钩的位置和运行速度。

具体的，绝对式编码器光码盘上有许多道刻线，每道刻线依次以2线、4线、8线、16线。。。编排，这样，在编码器的每一个位置，通过读取每道刻线的通、暗，获得一组从2的零次方到2的n-1次方的唯一的二进制编码，根据获取的二进制编码即可得知吊钩的位置。

本实施例公开的石油修井车电气控制系统，控制器通过读取绝对式编码器产生的二进制编码，得知吊钩的位置，同时，控制器根据绝对式编码器产生的二进制编码可以计算得到吊钩的运行速度。具体的，以所述二进制编码与所述绝对式编码器光码盘每道刻线的宽度做乘，得到吊钩的移动距离，与吊钩的移动时间做商得到吊钩的运行速度。控制器计算得到吊钩的运行速度之后将其传输至显示器进行显示。

此外，石油修井车的手柄正常工作时电源电压为直流5伏，中位时电源电压为2.5伏。石油修井车操作人员操作手柄，控制器读取的手柄信号，根据读取的手柄信号控制石油修井车电磁比例阀的开度，实现吊钩升降速度控制，控制器读取得到手柄信号后，还可以将信号传输至显示器中进行显示。

本实施公开的石油修井车电气控制系统，拉力传感器安装在钢缆的末端，可以测量单根钢缆的拉力值，石油修井车的有效绳数是6根，控制器得到单根钢缆的拉力值后乘以6即可得出吊钩的吊重，并将其传输至显示器中进行显示。

并且，本实施公开的石油修井车电气控制系统的第一压力传感器设置于石油修井车主油路上，检测石油修井车主油路压力；第二压力传感器设置于石油修井车制动油路上，检测石油修井车制动油路压力；第三压力传感器设置于石油修井车换挡油路上，检测石油修井车换油档路压力。检测得到的石油修井车主油路压力值、制动油路压力值和换油档路压力值传输至控制器，并显示在显示器上。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种石油修井车电气控制系统，其特征在于，包括：

与所述控制器相连、为其供电的电源模块；

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电源模块包括：

与外接电源相连、将外接电整流为直流24V的整流模块；

与所述整流模块相连的蓄电池；

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括显示器，该显示器与控制器通过CAN总线进行数据传输。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器通过石油修井车的发动机自带的CAN总线进行数据传输。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：安装在石油修井车钢缆的末端、与所述控制器相连的拉力传感器，该传感器用于检测单根钢缆的受力。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：分别设置于石油修井车主油路、制动油路、换挡油路上的压力传感器，所述压力传感器与所述控制器相连。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器为EPEC2024控制器。