CN104267688B - 一种试井机控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及试井机控制领域，具体涉及一种试井机控制系统，开关磁阻电机控制器，上位机控制器，所述开关磁阻电机控制器和上位机控制器之间通过Modbus进行连接，本发明的试井机控制系统使试井机实现了低速时的大扭矩，避免了系统启动时对电网的冲击，系统节能效果显著，同时通过控制开关磁阻电机控制器的给定电压，避免了启动时负载急剧下放的现象，并且试井机冲程的调整也非常简单方便。

Description

一种试井机控制系统
技术领域
本发明涉及试井机控制领域，具体涉及一种试井机控制系统。
背景技术
目前，油田试井机大多采用变频器控制三相异步电动机，通过简单的继电器控制，使试井机实现往复换向。这种控制方式存在明显的缺点，首先，变频器低转速时扭矩较小，启动大负载时对变频器冲击较大，对电网冲击也很大，其次，三相异步电动机使用寿命非常有限，加之野外恶劣的使用环境，三相异步电动机必须经常更换，再次，开关元器件使用寿命较低，系统冲程调整过程非常繁琐，操作不便。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种试井机控制系统。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种试井机控制系统，包括：开关磁阻电机控制器，上位机控制器，所述开关磁阻电机控制器和上位机控制器之间通过Modbus进行连接。
进一步地，所述上位机控制器为可编程逻辑控制器。
进一步地，所述上位机控制器通过Modbus对开关磁阻电机控制器进行控制。
进一步地，所述试井机控制系统还包括控制单元，所述控制单元包括：电流表，电压表，运行指示灯，故障指示灯，系统启动按钮，系统停止按钮，正传按钮，反转按钮，停止按钮，多档旋钮和调速器，所述多档旋钮包括调整、点动、运行三个档位。
进一步地，所述多档旋钮的调整档位用于对试井机的冲程进行调整，当试井机的抽油杆在上方时，按住反转按钮使抽油杆向下运行，当抽油杆经过中限位后，上位机控制器开始记忆位置，到达指定位置后松开反转按钮，再按一下正转按钮，下冲程被上位机控制器记忆，按住正转按钮，抽油杆向上运行，当抽油杆经过中限位后，上位机控制器开始记忆位置，达到指定位置后松开正转按钮，按一下反转按钮，上冲程被上位机控制器记忆。
进一步地，所述多档旋钮的运行档位用于对试井机的冲程进行自动运行的控制，当抽油杆在上方时，点一下正转按钮，试井机在设定的冲程之间自动运行，当抽油杆在下方时，点一下反转按钮，试井机在设定的冲程之间自动运行。
进一步地，所述系统启动按钮用于控制系统启动，为系统上电，所述系统停止按钮用于控制系统停止，停止系统的运行。
进一步地，所述系统还包括：空气开关，变压器和端子排，其中，空气开关为具有过流保护功能的总电源开关，变压器为上位机控制器提供电源，端子排用于接线。
进一步地，所述变压器为上位机控制器提供AC200V的电源。
采用上述结构后，本发明有益效果为：本发明的试井机控制系统使试井机实现了低速时的大扭矩，避免了系统启动时对电网的冲击，系统节能效果显著，同时通过控制开关磁阻电机控制器的给定电压，避免了启动时负载急剧下放的现象，并且试井机冲程的调整也非常简单方便。
附图说明
图1是本发明的试井机控制系统的结构示意图；
图2是本发明的试井机控制系统的元件布置示意图一；
图3是本发明的试井机控制系统的元件布置示意图二；
图4是本发明的试井机控制系统的上位机控制器的电气原理图；
图5是本发明的试井机控制系统的控制电路原理图；
图6是本发明的试井机控制系统的主电路示意图；
图7是本发明的试井机控制系统的端子接线图。
附图标记说明：
1、开关磁阻电机控制器；2、上位机控制器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1至图7所示，本发明所述的一种试井机控制系统，包括：开关磁阻电机控制器1，上位机控制器2，开关磁阻电机控制器1和上位机控制器2之间通过Modbus进行连接。
其中，上位机控制器2为可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC），从I0.0到I2.2为上位机控制器2的输入点，从Q0.0到Q1.7为上位机控制器2的输出点，上位机控制器2通过编程实现与开关磁阻电机控制器1之间基于Modbus协议的通信。上位机控制器2通过A、A1、B、B1、C、C1与开关磁阻电机控制器1（即开关磁阻电机）相连接，并通过Modbus对开关磁阻电机控制器1的启动、停止和转速等运行状态进行控制，使试井机在低速时也能获得大扭矩，避免了系统启动时对电网的冲击，系统节能效果显著，同时通过控制开关磁阻电机控制器1的给定电压，避免了启动时负载急剧下放的现象。
试井机控制系统还包括控制单元，所述控制单元包括：电流表A，电压表V，运行指示灯RL2，故障指示灯RL1，系统启动按钮SB1，系统停止按钮SB2，正传/启动按钮SB3，反转/启动按钮SB4，停止/停电按钮SB5，多档旋钮SA2和调速器RP1，其中，多档旋钮包括调整、点动、运行三个档位。
当需要启动试井机时，按下系统启动按钮SB1，系统上电，再按正转/启动按钮SB3或反转/启动按钮SB4，试井机处于启动状态,上位机控制器得电，电机抱闸抱死，防止抽油机溜车，运行指示灯RL2正常显示，若系统有故障时，故障指示灯RL1指示。
多档旋钮的调整档位用于对试井机的冲程进行调整，上位机控制器通过采集SO+,SO-信号，记忆脉冲数量，来达到记忆电机行程的目的，当试井机的抽油杆在上方时，按住反转按钮使抽油杆向下运行，当抽油杆经过中限位后，上位机控制器开始记忆位置，到达指定位置后松开反转按钮，再按一下正转按钮，下冲程被上位机控制器记忆，按住正转按钮，抽油杆向上运行，当抽油杆经过中限位后，上位机控制器开始记忆位置，达到指定位置后松开正转按钮，按一下反转按钮，上冲程被上位机控制器记忆。
多档旋钮的运行档位用于对试井机的冲程进行自动运行的控制，上位机控制器根据之前记忆的电机形成来对试井机的冲程进行自动运行控制，当抽油杆在上方时，点一下正转按钮，试井机在设定的冲程之间自动运行，当抽油杆在下方时，点一下反转按钮，试井机在设定的冲程之间自动运行。
系统启动按钮用于控制系统启动，为系统上电，所述系统停止按钮用于控制系统停止，停止系统的运行。
系统还包括：空气开关QF1，变压器和端子排，其中，空气开关QF1为具有过流保护功能的总电源开关，变压器为上位机控制器提供AC220V的电源，端子排用于接线，端子排的EOG、EOB端子用于控制抱闸模块的启停。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (5)

1.一种试井机控制系统，其特征在于：包括：开关磁阻电机控制器，上位机控制器，所述开关磁阻电机控制器和上位机控制器之间通过Modbus进行连接，所述上位机控制器为可编程逻辑控制器，所述上位机控制器通过Modbus对开关磁阻电机控制器进行控制，所述试井机控制系统还包括控制单元，所述控制单元包括：电流表，电压表，运行指示灯，故障指示灯，系统启动按钮，系统停止按钮，正转按钮，反转按钮，停止按钮，多档旋钮和调速器，所述多档旋钮包括调整、点动、运行三个档位；所述多档旋钮的调整档位用于对试井机的冲程进行调整，当试井机的抽油杆在上方时，按住反转按钮使抽油杆向下运行，当抽油杆经过中限位后，上位机控制器开始记忆位置，到达指定位置后松开反转按钮，再按一下正转按钮，下冲程被上位机控制器记忆，按住正转按钮，抽油杆向上运行，当抽油杆经过中限位后，上位机控制器开始记忆位置，达到指定位置后松开正转按钮，按一下反转按钮，上冲程被上位机控制器记忆。
2.根据权利要求1所述的试井机控制系统，其特征在于：所述多档旋钮的运行档位用于对试井机的冲程进行自动运行的控制，当抽油杆在上方时，点一下正转按钮，试井机在设定的冲程之间自动运行，当抽油杆在下方时，点一下反转按钮，试井机在设定的冲程之间自动运行。
3.根据权利要求1所述的试井机控制系统，其特征在于：所述系统启动按钮用于控制系统启动，为系统上电，所述系统停止按钮用于控制系统停止，停止系统的运行。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的试井机控制系统，其特征在于：所述系统还包括：空气开关，变压器和端子排，其中，空气开关为具有过流保护功能的总电源开关，变压器为上位机控制器提供电源，端子排用于接线。
5.根据权利要求4所述的试井机控制系统，其特征在于：所述变压器为上位机控制器提供AC200V的电源。
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