CN103412502A - 压裂车自动控制系统 - Google Patents

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王江阳
邓果
李杨
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CHENGDU HONGTIAN ELECTRIC DRIVE ENGINEERING Co Ltd
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Abstract

本发明公开了压裂车自动控制系统，它包括上位机、可编程逻辑控制器、数据采集系统和控制执行机构，数据采集系统包括压力采集器和排量采集器，控制执行机构包括变频器和执行电机，压力采集器和排量采集器的输出均与数据处理单元连接，数据处理单元与可编程逻辑控制器连接，可编程逻辑控制器的输出与变频器连接，可编程逻辑控制器通过线路连接上位机。本发明的有益效果是：既可本地监控又能远程监控，操作人员可及时、准确地监测实时工况数据或调整运行状态，在远程控制计算机处的操作人员可同时监控多台压裂车，降低了监控难度、提高了监控效率；可以设定运行参数，使压裂泵自动稳定运行；具有方便控制、监控数据集中、控制距离远的优点。

Description

压裂车自动控制系统
技术领域
本发明涉及石油钻井设备技术领域，特别是压裂车自动控制系统。
背景技术
目前，现有的压裂车的压裂泵，存在生产数据采集不及时、不全面以及自动控制功能不完善的问题。现有控制系统传输距离近，传输数据少，不能及时观察监控到现场工作情况，尽管每台压裂车上都有相应的状态及故障指示仪表，但只能供一线操作人员读取，数据监测、采集工作量大。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种可及时准确监测工况数据、降低监控难度、提高监控效率的压裂车自动控制系统。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：压裂车自动控制系统，它包括上位机、可编程逻辑控制器、数据采集系统和控制执行机构，数据采集系统包括压力传感器、排量传感器、压力采集器和排量采集器，控制执行机构包括变频器和执行电机，压力传感器的输出与压力采集器的输入连接，排量传感器的输出与排量采集器的输入连接，压力采集器和排量采集器的输出均与数据处理单元连接，数据处理单元与可编程逻辑控制器连接，可编程逻辑控制器的输出与变频器连接，变频器通过线路连接执行电机，可编程逻辑控制器通过线路连接上位机。
所述的它还包括远程控制计算机，可编程逻辑控制器通过有线或无线通讯网络连接远程控制计算机。
所述的有线或无线采用以太网传输协议。
本发明具有以下优点：本发明提供了一种既可本地监控又能远程监控的控制系统，在压裂车本地的操作人员和在远程控制计算机处的操作人员均可以及时、准确地监测实时工况数据或调整运行状态，在远程控制计算机处的操作人员可同时监控多台与该远程控制计算机通过有线或无线通讯网络连接降的压裂车，相比现有技术，极大地降低了监控难度、提高了监控效率；本发明可以设定运行参数，使压裂泵自动稳定运行；本发明具有方便控制、监控数据集中、控制距离远的优点。
附图说明
图1 为本发明的组成框图。 
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：
如图1所示，压裂车自动控制系统，它包括上位机、可编程逻辑控制器、数据采集系统和控制执行机构，数据采集系统包括压力传感器、排量传感器、压力采集器和排量采集器，控制执行机构包括变频器和执行电机，压力传感器的输出与压力采集器的输入连接，排量传感器的输出与排量采集器的输入连接，压力采集器和排量采集器的输出均与数据处理单元连接，数据处理单元与可编程逻辑控制器连接，可编程逻辑控制器的输出与变频器连接，变频器通过线路连接执行电机，控制执行电机的转速，可编程逻辑控制器通过线路连接上位机。
所述的它还包括远程控制计算机，可编程逻辑控制器通过有线或无线通讯网络连接远程控制计算机，所述的有线或无线采用以太网传输协议。
压力传感器和排量传感器用于测量压裂泵的压力和排量，上位机和远程控制计算机均用于通过软件实现对压裂车运行状态进行监控，并对运行状态参数进行实时处理与控制；数据采集系统用于集中采集监测数据，将所述监测数据传输至可编程逻辑控制器；可编程逻辑控制器用于集中监测数据并上传至上位机和远程控制计算机，同时接收来自上位机和远程控制计算机的控制指令并转发至控制执行机构。
上位机或远程控制计算机设定工作压力和工作排量，启动压裂泵，压裂泵按照设定参照运行，压力传感器和排量传感器测量的压力和排量经压力采集器和排量采集器采集后传送至可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器将监测数据传输至上位机和远程控制计算机；当现场出现异常压力、流量时，控制系统可根据预设程序对变频器进行调整，操作人员也可以及时通过上位机和远程控制计算机获得该异常参数，并可通过手动调节对变频器进行调整。 

Claims (3)

1.压裂车自动控制系统，其特征在于：它包括上位机、可编程逻辑控制器、数据采集系统和控制执行机构，数据采集系统包括压力传感器、排量传感器、压力采集器和排量采集器，控制执行机构包括变频器和执行电机，压力传感器的输出与压力采集器的输入连接，排量传感器的输出与排量采集器的输入连接，压力采集器和排量采集器的输出均与数据处理单元连接，数据处理单元与可编程逻辑控制器连接，可编程逻辑控制器的输出与变频器连接，变频器通过线路连接执行电机，可编程逻辑控制器通过线路连接上位机。
2.根据权利要求1所述的压裂车自动控制系统，其特征在于：所述的它还包括远程控制计算机，可编程逻辑控制器通过有线或无线通讯网络连接远程控制计算机。
3.根据权利要求2所述的压裂车自动控制系统，其特征在于：所述的有线或无线采用以太网传输协议。
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