CN102854906B - 用于寒冷工况下伺服控制器的辅助加热装置 - Google Patents

用于寒冷工况下伺服控制器的辅助加热装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于伺服控制器的加热领域，具体为一种用于寒冷工况下伺服控制器的辅助加热装置。一种用于寒冷工况下伺服控制器的辅助加热装置，包括控制器开关(11)和控制器(2)，控制器(2)内部设有传感器(62)和传感器信号采样单元(63)，其特征是：还包括加热系统开关(12)、加热控制盒(7)和温控开关(14)，加热控制盒(7)内部设有常闭继电器(3)、按键开关(13)和指示灯(4)，控制器(2)内部还设有温度传感器(61)和加热器(5)，加热系统开关(12)、常闭继电器(3)、按键开关(13)、指示灯(4)和加热器(5)依次串联连接。本发明可靠性高，适用范围广，结构简单，使用方便，成本低。

Description

用于寒冷工况下伺服控制器的辅助加热装置
技术领域
本发明涉及用于伺服控制器的加热领域，具体为一种用于寒冷工况下伺服控制器的辅助加热装置。
背景技术
抽油机是油田的常用设备，使用时，抽油机由电机驱动，并通过曲柄装置将电机输出的旋转运动转变成驴头的上下往复运动，再牵引深井泵的柱塞，从而不断地把油井中的原油抽出井筒，该系统需要传感器和控制器的相互配合，实时监控电机的运动状态，才能完成对原油的有效开采。伺服控制器是一种高效的电机控制器，伺服控制器通过分析外部传感器和内部传感器提供的信息，精准地控制电机的运动状态，实现安全、可靠的原油开采。由于油田的地理位置遍布各地，气候条件迥然有异，存在各种极端气温的可能，如我国的大庆油田，冬天极端最低气温可低于-40℃，这样传感器和伺服控制器就必须在寒冷工况下运行。然而，用于系统控制的伺服控制器内部的多数传感器和传感器信号采样单元的耐低温性能只有-20℃左右。在超出传感器耐受范围的环境下，传感器的性能无法保证，这样就无法及时准确掌控抽油机系统的运行状态，严重时会造成设备的损毁。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，提供一种的结构简单、适应范围广的伺服控制器的辅助加热装置，本发明公开了一种用于寒冷工况下伺服控制器的辅助加热装置。
本发明通过如下技术方案达到发明目的：
一种用于寒冷工况下伺服控制器的辅助加热装置，包括控制器开关和控制器，控制器内部设有传感器和传感器信号采样单元，控制器开关和控制器串联连接，其特征是：还包括加热系统开关、加热控制盒和温控开关，加热控制盒内部设有常闭继电器、按键开关和指示灯，控制器内部还设有温度传感器和加热器，加热系统开关、常闭继电器、按键开关、指示灯和加热器依次串联连接，按键开关和温控开关并联连接，常闭继电器受控制器的控制。控制器为伺服控制器。
所述的用于寒冷工况下伺服控制器的辅助加热装置，其特征是：加热器选用电热丝加热器。
本发明使用时，将加热器放置于控制器内的各类传感器和传感器信号采集单元的附近，闭合加热系统开关，若各类传感器和传感器信号采集单元的正常工作的环境温度下限为T0，设加热器加热门限温度也为T0，温度冗余为ΔT，常闭继电器受控制器的控制，设控制器周围的环境温度为T，温控开关初始态为断开，当控制器断电时，常闭继电器处于闭合状态，若T<T0，则温控开关闭合，指示灯亮且加热器通电，若T>=(T0+ΔT)，则温控开关断开，指示灯灭且加热器断电。
闭合控制器开关，控制器通电后，常闭继电器初始态为闭合，控制器在通电的同时开始计时，设计时时间为t，计时门限为t0，此时控制器内部的温度传感器开始测量控制器内部的环境温度T’，若T’<T0或t<t0，常闭继电器闭合，当T<T0，则温控开关闭合，指示灯亮且加热器通电，当T>=T0，则温控开关断开，指示灯灭且加热器断电；若T’>=(T0+ΔT)或t>=t0，常闭继电器断开，指示灯灭且加热器断电，t设为无效，控制器可以启动运行。
当控制器可以启动但未启动，常闭继电器初始状态为断开，控制器开始计时，设计时时间为t’，计时门限为t1，若t’<t1，常闭继电器断开；若t’>=t1，t’设为无效，当T’<T0，常闭继电器闭合，当T’>=(T0+ΔT)，常闭继电器断开；当控制器启动，则常闭继电器断开，t’设为无效。
按键开关由操作者人工控制，可实现强制启动加热器从而对环境强制加热，按键开关初始态为断开，当按下按键开关，加热控制盒开始计时，设计时时间为t”，计时门限为t2，若t”<t2，则按键开关闭合，温控开关无效，若t”>=t2，则按键开关断开，温控开关有效。
本发明的有益效果是：大大提高了伺服控制器在低温环境时的控制可靠性和运行可靠性，适用范围广，结构简单，使用方便，成本低。
附图说明
图1是本发明的电气原理示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步说明本发明。
实施例1
一种用于寒冷工况下伺服控制器的辅助加热装置，包括控制器开关11和控制器2，控制器2内部设有传感器62和传感器信号采样单元63，控制器开关11和控制器2串联连接，加热系统开关12、加热控制盒7和温控开关14，加热控制盒7内部设有常闭继电器3、按键开关13和指示灯4，控制器2内部还设有温度传感器61和加热器5，加热系统开关12、常闭继电器3、按键开关13、指示灯4和加热器5依次串联连接，按键开关13和温控开关14并联连接，常闭继电器3受控制器2的控制。本实施例中，控制器2为伺服控制器，加热器5选用电热丝加热器。
本实施例使用时，将加热器5放置于控制器2内的各类传感器62和传感器信号采集单元63的附近，闭合加热系统开关12，若各类传感器62和传感器信号采集单元63的正常工作的环境温度下限为T0，设加热器5加热门限温度也为T0，温度冗余为ΔT，常闭继电器3受控制器2的控制，设控制器2周围的环境温度为 ，温控开关14初始态为断开，当控制器2断电时，常闭继电器3处于闭合状态，若T<T0，则温控开关14闭合，指示灯4亮且加热器5通电，若T>=(T0+ΔT)，则温控开关14断开，指示灯4灭且加热器5断电。
闭合控制器开关11，控制器2通电后，常闭继电器3初始态为闭合，控制器2在通电的同时开始计时，设计时时间为t，计时门限为t0，此时控制器2内部的温度传感器61开始测量控制器2内部的环境温度T’，若T’<T0或t<t0，常闭继电器3闭合，当T<T0，则温控开关14闭合，指示灯4亮且加热器5通电，当T>=T0，则温控开关14断开，指示灯4灭且加热器5断电；若T’>=(T0+ΔT)或t>=t0，常闭继电器3断开，指示灯4灭且加热器5断电，t设为无效，控制器2可以启动运行。
当控制器2可以启动但未启动，常闭继电器3初始状态为断开，控制器2开始计时，设计时时间为t’，计时门限为t1，若t’<t1，常闭继电器3断开；若t’>=t1，t’设为无效，当T’<T0，常闭继电器3闭合，当T’>=(T0+ΔT)，常闭继电器3断开；当控制器2启动，则常闭继电器3断开，t’设为无效。
按键开关13由操作者人工控制，可实现强制启动加热器5从而对环境强制加热，按键开关13初始态为断开，当按下按键开关13，加热控制盒7开始计时，设计时时间为t”，计时门限为t2，若t”<t2，则按键开关13闭合，温控开关14无效，若t”>=t2，则按键开关13断开，温控开关14有效。

Claims (2)

1.一种用于寒冷工况下伺服控制器的辅助加热装置，包括控制器开关(11)和控制器(2)，控制器(2)内部设有传感器(62)和传感器信号采样单元(63)，控制器开关(11)和控制器(2)串联连接，其特征是：还包括加热系统开关(12)、加热控制盒(7)和温控开关(14)、加热控制盒(7)内部设有常闭继电器(3)、按键开关(13)和指示灯(4)，控制器(2)内部还设有温度传感器(61)和加热器(5)，加热系统开关(12)、常闭继电器(3)、按键开关(13)、指示灯(4)和加热器(5)依次串联连接，按键开关(13)和温控开关(14)并联连接，常闭继电器(3)受控制器(2)的控制；控制器(2)为伺服控制器；
其特征是：将加热器(5)放置于控制器(2)内的各类传感器(62)和传感器信号采集单元(63)的附近，闭合加热系统开关(12)，若各类传感器(62)和传感器信号采集单元(63)的正常工作的环境温度下限为T0，设加热器(5)加热门限温度也为T0，温度冗余为ΔT，常闭继电器(3)受控制器(2)的控制，设控制器(2)周围的环境温度为T，温控开关(14)初始态为断开，当控制器(2)断电时，常闭继电器(3)处于闭合状态，若T<T0，则温控开关(14)闭合，指示灯(4)亮且加热器(5)通电，若T>=(T0+ΔT)，则温控开关(14)断开，指示灯(4)灭且加热器(5)断电；
闭合控制器开关(11)，控制器(2)通电后，常闭继电器(3)初始态为闭合，控制器(2)在通电的同时开始计时，设计时时间为t，计时门限为t0此时控制器(2)内部的温度传感器(61)开始测量控制器(2)内部的环境温度T’，若T’<T0或t<t0，常闭继电器(3)闭合，当T<T0，则温控开关(14)闭合，指示灯(4)亮且加热器(5)通电，当T>=T0，则温控开关(14)断开，指示灯(4)灭且加热器(5)断电；若T’>=(T0+ΔT)或t>=t0，常闭继电器(3)断开，指示灯(4)灭且加热器(5)断电，t设为无效，控制器(2)可以启动运行；
当控制器(2)可以启动但未启动，常闭继电器(3)初始状态为断开，控制器(2)开始计时，设计时时间为t’，计时门限为t1，若t’<t1，常闭继电器(3)断开；若t’>=t1，t’设为无效，当T’<T0，常闭继电器(3)闭合，当T’>=(T0+ΔT)，常闭继电器(3)断开；当控制器(2)启动，则常闭继电器(3)断开，t’设为无效；
按键开关(13)由操作者人工控制，可实现强制启动加热器(5)从而对环境强制加热，按键开关(13)初始态为断开，当按下按键开关(13)，加热控制盒(7)开始计时，设计时时间为t”，计时门限为t2，若t”<t2，则按键开关(13)闭合，温控开关(14)无效，若t”>=t2，则按键开关(13)断开，温控开关(14)有效。
2.如权利要求1所述的用于寒冷工况下伺服控制器的辅助加热装置，其特征是：加热器(5)选用电热丝加热器。
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