CN109812258A - 一种钻机控制系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钻机控制系统及其控制方法，包括电源、多组第一开关、变频器、多组电机、控制器、制动单元、逆变单元、数据输出装置和数据输入装置；所述变频器包括控制端、电路输入端、电路输出端、数据输入端和数据输出端；所述电源的输出端连接所述第一开关的输入端；所述第一开关的输出端与所述变频器的电路输入端相连接；所述变频器的电路输出端与所述电机的输入端相连接；所述控制端分别连接所述控制器和所述制动单元；所述数据输出装置连接所述数据输出端；所述数据输入装置连接所述数据输入端。这样的设计解决了回拖的时候功率不足，无法调节输出功率，施工精度低等问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种钻机控制技术，具体涉及一种钻机控制系统及其控制方法。
背景技术
一般的，在铺设管道的时候一般需要开挖地表面。这样的方案浪费资源，有时会破坏地表上的建筑存在很大的缺陷。钻机是在不开挖地表面的情况下，铺设多条地下公用设施的一种施工机械。钻机广泛应用于供水、供电和石油等管线的施工中。钻机适用于沙土、粘土和卵石等情况。因为钻机不需要开挖地表面，不会破坏植被，或阻碍交通。钻机为大型机械操作十分复杂，机械的零部件较多一旦故障维修困难。
现有的方案，钻机通过动力装置提供动力带动钻杆转动施工，操作方法采用人工操作。采用的钻机采用的是传统的控制方式。动力装置的输出功率为固定的，无法适应复杂的地址结构。钻机工作人工控制存在误差，施工精度不高。这样的解决方案存在以下问题(1)采用马达提供动力，马达提供固定输出功率；(2)提供的是固定输出功率，在回托的时候会出现功率不足的情况；(3)提供的是固定输出功率，无法根据不同的地质情况调节输出功率；(4)采用的是人工控制，施工时存在误差施工精度低；(5)当出现意外情况时例如断电，会对钻机造成不可逆的损坏。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明公开了一种钻机控制系统及其控制方法，以解决现有技术中造成的回托的时候功率不足，无法调节输出功率，施工精度低等问题。
本发明所采用的技术方案如下：
一种钻机控制系统，其特征在于：
所述钻机包括电机；所述电机包括第一电机、第二电机、第三电机和第四电机；所述钻机还包括大梁、主动力装置、后动力装置、虎钳装置、钻杆防弹装置和钻杆装置；在所述钻机的底部安装有底盘；所述大梁安装于所述底盘的上方；在所述大梁上加工有齿条；所述主动力装置安装于所述大梁的上方；所述主动力装置包括主动力头；所述第一电机的旋转轴上固定安装有第一电机齿轮；所述第一电机齿轮与所述齿条相配合；所述主动力头内安装有第一大齿轮；所述第二电机与所述主动力头相配合；所述第二电机旋转轴上固定安装有第二电机齿轮；所述钻杆装置穿过所述第一大齿轮；所述第二电机齿轮与所述第一大齿轮相配合；
所述主动力装置的后方安装有后动力头行走梁；在所述后动力头行走梁上加工有后动力头行走齿条；所述后动力装置安装于所述后动力头行走梁的上方；所述后动力装置包括后动力头；所述第三电机的旋转轴上固定安装有第三电机齿轮；所述第三电机齿轮与所述后动力头行走齿条相配合；所述后动力头内安装有第二大齿轮；所述第四电机与所述后动力头相配合；所述第四电机旋转轴上固定安装有第四电机齿轮；所述钻杆装置穿过所述第二大齿轮；所述第四电机齿轮与所述第二大齿轮相配合；所述虎钳装置安装于所述大梁上方的前端；所述钻杆防弹装置安装于所述虎钳装置的前端；所述钻杆装置依次分别穿过所述虎钳装置和所述钻杆防弹装置；所述电机有多组，由所述控制系统调控；
所述控制系统包括电源、多组第一开关、变频器、控制器、制动单元、数据输出装置和数据输入装置；所述变频器包括控制端、电路输入端、电路输出端、数据输入端和数据输出端；所述电源的输出端连接所述第一开关的输入端；所述第一开关的输出端与所述变频器的电路输入端相连接；所述变频器的电路输出端与所述电机的输入端相连接；所述控制端分别连接所述控制器和所述制动单元；所述数据输出装置连接所述数据输出端；所述数据输入装置连接所述数据输入端。
进一步的技术方案为：所述电源为三相交流电源；所述第一开关为空气断路器；所述电机为编码器永磁同步电机；所述控制器为可编程控制器。
进一步的技术方案为：所述变频器为多机传动变频器；所述变频器包括第一输入端口、第二输入端口和第三输入端口；三个输入端口通过所述第一开关与所述电源相连接；所述变频器包括第一输出端口、第二输出端口和第三输出端口；三个输出端口与所述电机相连接；所述变频器还包括有直流母线输出正端子和直流母线输出负端子；所述直流母线输出负端子与多组所述制动单元的直流母线输入负端子相连接；所述直流母线输出正端子与多组所述制动单元的直流母线输入正端子相连接。
进一步的技术方案为：所述变频器型号为GD300-110G-4。
进一步的技术方案为：所述制动单元外接有制动电阻；所述制动单元为能耗制动单元；所述制动单元包括两个制动电阻端子；两个所述制动电阻端子分别与所述制动电阻的两端相连接；所述制动单元还包括从机输入端子、主机输出端子和公共端子；所述制动单元为多组，一组所述制动单元为主制动单元，其余组所述制动单元为从制动单元；一组所述制动单元的所述主机输出端子分别与其余组所述制动单元的所述从机输入端子相连接；一组所述制动单元的所述公共端子分别与其余组所述制动单元的所述公共端子相连接。
进一步的技术方案为：所述制动单元型号为DBU100H-400-4。
进一步的技术方案为：所述钻机控制系统还包括现场总线；所述现场总线型号为PROFIBUS-DP；所述控制器型号为S7-300；所述变频器还包括有485通讯接口；所述现场总线的一端与所述控制器的PROFIBUS-DP接口相连接；所述现场总线的另一端与所述485通讯接口相连接。
一种如上所述的钻机控制系统的控制方法，所述钻机控制系统包括现场总线、电机齿轮、齿条、后动力头行走齿条和编码器；所述控制方法包括以下步骤：
a1、所述控制器通过所述现场总线分别控制多组所述变频器；
b1、所述变频器驱动所述电机；
c1、所述电机控制电机齿轮的正转和反转；
d1、所述电机齿轮与所述齿条相配合推动所述主动力装置的移动；
e1、所述电机齿轮与所述后动力头行走齿条相配合推动所述后动力装置的移动；
f1、所述编码器实时监控所述主动力装置和所述后动力装置的移动数据并及时将数据反馈给所述控制器；
g1、所述控制器分析数据，根据分析结果重复a1至f1步骤。
一种如上所述的钻机控制系统的控制方法，所述钻机控制系统包括现场总线和大齿轮；所述控制方法包括以下步骤：
a2、所述控制器通过所述现场总线分别控制多组所述变频器；
b2、所述变频器驱动所述电机；
c2、所述电机控制电机齿轮的正转和反转；
d2、所述电机齿轮与所述大齿轮相啮合带动所述大齿轮转动；
e2、所述大齿轮转动带动所述钻杆装置转动；
f2、所述编码器实时监控所述钻杆装置的转动数据并及时将数据反馈给所述控制器；
g2、所述控制器分析数据，根据分析结果重复a2至f2步骤。
本发明的有益效果如下：
本发明设计了一种钻机控制系统及其控制方法，通过在钻机上加入钻机控制系统，通过变频器对电机的控制实现了自动控制。带来了如下效果(1)采用的时编码器永磁同步电机，可以通过钻机控制系统提供不同的输出功率；(2)采用的时编码器永磁同步电机，可以通过钻机控制系统在回托的时候增大输出功率；(3)采用控制器对钻机控制系统实行控制，施工精度高不会有人工误差；(4)钻机控制系统采用制动单元，出现断电时不会对钻机造成损坏；(5)采用数据智能控制，提高了施工的效率；(6)通过控制方法的有效实施，使得钻机操作简单，施工效率较快。
附图说明
图1为本发明的控制系统连接图。
图2为本发明的制动单元并联运行与变频器连线图。
图3为本发明的推拉主传动电路图。
图4为本发明的旋转主传动电路图。
图5为本发明的控制器连接变频器示意图。
图6为本发明的推拉控制示意图。
图7为本发明的旋转控制示意图。
图8为本发明的钻机示意图。
图中：1、电源；2、整流单元；3、变频器；4、电机；5、逆变单元；6、制动单元；7、数据输出装置；8、数据输入装置；9、大梁；10、主动力装置；11、后动力装置；12、虎钳装置；13、钻杆防弹装置；14、钻杆装置；15、底盘；16、后动力头行走梁；17、齿条；18、后动力头行走齿条；19、后动力头；20、主动力头；21、第一电机；22、第二电机；23、第三电机；24、第四电机；R、第一输入端口；S、第二输入端口；T、第三输入端口；U、第一输出端口；V、第二输出端口；W、第三输出端口；QF、第一开关；PLC、控制器；DC+、直流母线输出正端子；DC-、直流母线输出负端子；RB、制动电阻；PI、从机输入端子；PO、主机输出端子；COM、公共端子；PG、编码器；QS、第二开关。
具体实施方式
下面结合附图，说明本实施例的具体实施方式。
图1为本发明的控制系统连接图，图8为本发明的钻机示意图。结合图8所示，本发明公开了一种钻机控制系统及其控制方法。图8中A的方向为本发明的钻机示意图的上方，图8中B的方向为本发明的钻机示意图的后方。钻机包括大梁9、主动力装置10、后动力装置11、虎钳装置12、钻杆防弹装置13和钻杆装置14。在钻机的底部安装有底盘15。大梁9安装于底盘15的上方。在大梁9上加工有齿条17。主动力装置10安装于大梁9的上方。主动力装置10包括电机4和主动力头20。电机4包括第一电机21和第二电机22。在第一电机21上安装有第一旋转轴。在第一旋转轴的外表面固定安装有第一电机齿轮。第一电机齿轮与齿条17相配合。主动力头20内安装有第一大齿轮。主动力头20的上端安装有第二电机22。第二电机22上安装有第二旋转轴。在第二旋转轴的外表面固定安装有第二电机齿轮。钻杆装置14穿过第一大齿轮。第二电机齿轮与第一大齿轮相配合。
主动力装置10的后方安装有后动力头行走梁16。在后动力头行走梁16上加工有后动力头行走齿条18。后动力装置11安装于后动力头行走梁16的上方。后动力装置11包括电机4和后动力头19。电机4包括第三电机23和第四电机24。在第三电机23上安装有第三旋转轴。在第三旋转轴的外表面上固定安装有第三电机齿轮。第三电机齿轮与后动力头行走齿条18相配合。后动力头19内安装有第二大齿轮。后动力头19的上端安装有第四电机24。第四电机24上安装有第四旋转轴。在第四旋转轴的外表面固定安装有第四电机齿轮。钻杆装置14穿过第二大齿轮。第四电机齿轮与第二大齿轮相配合。
虎钳装置12安装于大梁9上方的前端。钻杆防弹装置13安装于虎钳装置12的前端。钻杆装置14依次分别穿过虎钳装置12和钻杆防弹装置13。电机4的启动、停止和转速快慢由控制系统调控。
主动力装置10与大梁9的配合采用齿轮和齿条的配合，后动力装置11与后动力头行走梁16的配合同样采用齿轮和齿条的配合。这样配合的好处在于传动反馈和传动效率都很快，传动能量损失较小，提高了使用的效率。主动力头20与钻杆装置14采用齿轮和齿轮的配合，后动力头19与钻杆装置14同样采用齿轮和齿轮的配合。这样配合的好处在于齿轮与齿轮传动稳定可靠，传动损失小。
结合图1所示，控制系统包括电源1、多组第一开关QF、多组变频器3、控制器PLC、多组制动单元6、数据输出装置7和数据输入装置8。优选的，电源1为三相交流电源。优选的，第一开关QF为空气断路器。优选的，电机4为编码器永磁同步电机。优选的，控制器PLC为可编程控制器。变频器3包括整流单元2和逆变单元5。电源1的输出端与第一开关QF的输入端相连接。第一开关QF的输出端与整流单元2的输入端相连接。整流单元2的输出端与逆变单元5的输入端相连接。逆变单元5的输出端与电机4的输入端相连接。整流单元2包括有控制端、数据输入端和数据输出端。整流单元2的控制端分别与控制器PLC和制动单元6相连接。数据输出装置7连接整流单元2的数据输入端，数据输入装置8连接整流单元2的数据输出端。
数据输出装置7可以对钻机控制系统的运行情况及时了解。数据输入装置8可以对钻机控制系统进行指令输入操作，实现手动控制。空气断路器是一种只要电路中电流超过额定电流就会自动断开的开关。采用空气断路器的好处在于集控制功能和保护功能于一身。空气断路器除了能完成接触和分断电路外还可以对发生的短路、严重过载和欠电压进行保护。采用编码器永磁同步电机好处在于其结构简单、体积小、效率高等。编码器PG的作用是可以实时监控反馈永磁同步电机的数据。采用可编程控制器的好处在于其可实现模块化设计,可以根据实际需求组合模块。可编程控制器同时也具备抗干扰能力强、体积小和能耗低的特点。
图2为本发明的制动单元并联运行与变频器连线图，图3为本发明的推拉主传动电路图，图4为本发明的旋转主传动电路图。结合图2、图3和图4所示，在本实施例中，变频器3的型号为GD300-110G-4。变频器3包括有三个输入端口，分别是第一输入端口R、第二输入端口S和第三输入端口T。三个输入端口通过母线与电源1相连接。所示母线上连接有第一开关QF。变频器3还包括有三个输出端口分别是第一输出端口U、第二输出端口V和第三输出端口W。三个输出端口与电机4相连接。优选的，变频器3为多机传动变频器。变频器3由一组整流单元2和多组逆变单元5并联组成。一组整流单元2和多组逆变单元5共用一组直流母线。变频器3还包括有两组输出端子分别是直流母线输出正端子DC+和直流母线输出负端子DC-。直流母线输出负端子DC-通过直流母线与制动单元6的直流母线输入负端子相连接。直流母线输出正端子DC+通过直流母线与制动单元6的直流母线输入正端子相连接。在直流母线输出正端子DC+连接有第二开关QS。直流母线输出负端子DC-连接有第二开关QS。优选的，第二开关QS为熔断式开关。
熔断式开关是将熔断器、隔离器和开关组合在一起的熔断器组合器。熔断式开关不仅可以负荷操作，而且限流特性明显，可以实现电路的最佳保护。所使用的GD300-110G-4型变频器是高性能开环矢能变频器。变频器3运用DSP控制系统用来控制编码器永磁同步电机。变频器3为多机传动变频器，可以满足多个驱动点的单机机械设备系统驱动要求。逆变单元5和电机4的数量可以根据钻机的回托力的大小确定。
在制动单元6外连接有制动电阻RB。制动单元6为能耗制动单元。制动单元6型号为DBU100H-400-4。制动单元6包括有两个制动电阻端子。两个制动电阻端子分别与制动电阻RB的两端相连接。制动单元6还包括有从机输入端子PI、主机输出端子PO和公共端子COM。多组制动单元6相互并联。一组制动单元6的主机输出端子PO与其余组制动单元6的从机输入端子PI相连接。多组制动单元6的公共端子COM相连接。
制动单元6的工作过程包括以下步骤:
a3、当电机4在减速时，电机4以发电状态运行，产生再生能量。其产生的三相交流电动势被变频器3的逆变单元5整流，使得变频器3内直流母线电压持续升高。
b3、当直流电压达到制动单元6的开启电压时，制动单元6功率开关管开通，电流流过制动电阻RB。
C3、制动电阻RB释放热能，吸收再生能量，电机4转速下降，变频器3直流母线电压降低。
d3、当直流母线电压降到制动单元6停止电压时，制动单元6的功率管关断。此时没有制动电流流过制动电阻RB，制动电阻RB再自然散热，降低自身温度。
e3、当直流母线的电压重新升高使制动单元6开启时，制动单元6将重复以上过程，平衡母线电压，使系统正常运行。
在钻机控制系统中增加制动单元6可以有效的控制例如突然停电等突发事件给执行元件带来巨大的冲击，对执行元件起到很好的缓冲作用。
图5为本发明的控制器连接变频器示意图，如图5所示，钻机控制系统还包括现场总线，现场总线型号为PROFIBUS-DP。现场总线为工业数据总线。PROFIBUS-DP作为一种快速总线用于高速数据传输。控制器PLC型号为S7-300。变频器3还包括有485通讯接口。控制器PLC与多组变频器3相连接。控制器PLC的PROFIBUS-DP接口与变频器3的485通讯接口相连接。控制器PLC与多组变频器3之间通过现场总线相连接通讯。控制器PLC上安装有总线连接器。现场总线的输入端通过总线连接器与控制器PLC相连接。现场总线的输出端与整流单元2的通讯接口相连接。
电机4为编码器永磁同步电机，每一台永磁同步电机都安装有编码器PG。电机4与变频器3组成闭环。变频器3控制电机4的频率，通过改变频率实现改变电机4的旋转速度，进而实现推拉和旋转速度快慢和扭矩大小。采用上位控制，实现自动化。
钻机在控制方面实行数据智能控制，可以随负载的变化实现自动控制和手动控制。控制器PLC和变频器3同步运行。采用编码器PG将实时数据反馈到控制器PLC。控制器PLC根据反馈的数据控制变频器3启停。
控制器PLC通过PROFIBUS-DP现场总线分别控制多组变频器3，可以实现如下功能：
a4、给变频器3发送控制命令(启动、停止、故障复位等)。
b4、为给变频器3发送速度或转矩给定信号。
c4、从变频器3中读取状态值和实际值。
d4、修改变频器3中参数值。
如图8所示，控制系统驱动第一电机21和第三电机23工作。第一电机21带动第一电机齿轮转动。第三电机23带动第三电机齿轮转动。第一电机齿轮与齿条17相配合推动主动力装置10移动。第三电机齿轮与后动力头行走齿条(18)相配合推动后动力装置11移动。
控制系统驱动第二电机22和第四电机24工作。第二电机22带动第二电机齿轮转动。第四电机24带动第四电机齿轮转动。第二电机齿带动第一大齿轮转动。第四电机齿轮带动第二大齿轮转动。第一大齿轮和第二大齿轮带动钻杆装置14转动。
图6为本发明的推拉控制示意图。结合图6和图8所示，钻机控制系统包括现场总线、电机齿轮、齿条17、后动力头行走齿条18和编码器PG。钻机控制系统的推拉控制方法包括以下步骤：
a1、控制器PLC通过现场总线分别控制多组变频器3；
b1、变频器3驱动电机4；
c1、电机4控制电机齿轮的正转和反转；
d1、电机齿轮与齿条17相配合推动主动力装置10的移动；
e1、电机齿轮与后动力头行走齿条18相配合推动后动力装置11的移动；
f1、编码器PG实时监控主动力装置10和后动力装置11的移动数据并及时将数据反馈给控制器PLC；
g1、控制器PLC分析数据，根据分析结果重复a1至f1步骤。
图7为本发明的旋转控制示意图。结合图7所示，钻机控制系统包括现场总线、大齿轮和钻杆。钻机控制系统的旋转控制方法包括以下步骤：
a2、控制器PLC通过现场总线分别控制多组变频器3。
b2、变频器3驱动电机4工作。
c2、电机4控制电机齿轮的正转和反转；
d2、电机齿轮与大齿轮相啮合带动大齿轮转动；
e2、大齿轮转动带动钻杆装置14转动；
f2、编码器PG实时监控钻杆装置14的转动数据并及时将数据反馈给控制器PLC；
g2、控制器PLC分析数据，根据分析结果重复a2至f2步骤。
本实施例中，所描述的变频器型号为GD300-110G-4，但不限定于此，可以是能够发挥其功能的范围内的其他型号。
本实施例中，所描述的电机为编码器永磁同步电机，但不限定于此，可以是能够发挥其功能的其他驱动装置。
本实施例中，所描述的制动单元型号为DBU100H-400-4，但不限定于此，可以是能够发挥其功能的其他型号。
本实施例中，所描述的第一开关为空气断路器，但不限定于此，可以是能够发挥其功能的其他开关装置。
本实施例中，所描述的控制器为可编程控制器，但不限定于此，可以是能够发挥其功能的其他控制器。
本实施例中，所描述的第二开关为熔断式开关，但不限定于此，可以是能够发挥其功能的其他开关装置。
本实施例中，所描述的现场总线型号为PROFIBUS-DP，但不限定于此，可以是能够发挥其功能的其他型号。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明的基本结构的情况下，本发明可以作任何形式的修改。
Claims (9)
1.一种钻机控制系统，其特征在于：所述钻机包括电机(4)；所述电机(4)包括第一电机(21)、第二电机(22)、第三电机(23)和第四电机(24)；所述钻机还包括大梁(9)、主动力装置(10)、后动力装置(11)、虎钳装置(12)、钻杆防弹装置(13)和钻杆装置(14)；在所述钻机的底部安装有底盘(15)；所述大梁(9)安装于所述底盘(15)的上方；在所述大梁(9)上安装有齿条(17)；所述主动力装置(10)安装于所述大梁(9)的上方；所述主动力装置(10)包括主动力头(20)；所述第一电机(21)的旋转轴上固定安装有第一电机齿轮；所述第一电机齿轮与所述齿条(17)相配合；所述主动力头(20)内安装有第一大齿轮；所述第二电机(22)与所述主动力头(20)相配合；所述第二电机(22)旋转轴上固定安装有第二电机齿轮；所述钻杆装置(14)穿过所述第一大齿轮；所述第二电机齿轮与所述第一大齿轮相配合；
所述主动力装置(10)的后方安装有后动力头行走梁(16)；在所述后动力头行走梁(16)上安装有后动力头行走齿条(18)；所述后动力装置(11)安装于所述后动力头行走梁(16)的上方；所述后动力装置(11)包括后动力头(19)；所述第三电机(23)的旋转轴上固定安装有第三电机齿轮；所述第三电机齿轮与所述后动力头行走齿条(18)相配合；所述后动力头(19)内安装有第二大齿轮；所述第四电机(24)与所述后动力头(19)相配合；所述第四电机(24)旋转轴上固定安装有第四电机齿轮；所述钻杆装置(14)穿过所述第二大齿轮；所述第四电机齿轮与所述第二大齿轮相配合；所述虎钳装置(12)安装于所述大梁(9)上方的前端；所述钻杆防弹装置(13)安装于所述虎钳装置(12)的前端；所述钻杆装置(14)依次分别穿过所述虎钳装置(12)和所述钻杆防弹装置(13)；所述电机(4)有多组，由所述控制系统调控；
所述控制系统包括电源(1)、多组第一开关(QF)、变频器(3)、控制器(PLC)、制动单元(6)、数据输出装置(7)和数据输入装置(8)；所述变频器(3)包括控制端、电路输入端、电路输出端、数据输入端和数据输出端；所述电源(1)的输出端连接所述第一开关(QF)的输入端；所述第一开关(QF)的输出端与所述变频器(3)的电路输入端相连接；所述变频器(3)的电路输出端与所述电机(4)的输入端相连接；所述控制端分别连接所述控制器(PLC)和所述制动单元(6)；所述数据输出装置(7)连接所述数据输出端；所述数据输入装置(8)连接所述数据输入端。
2.根据权利要求1所述的钻机控制系统，其特征在于：所述电源(1)为三相交流电源；所述第一开关(QF)为空气断路器；所述电机(4)为编码器永磁同步电机；所述控制器(PLC)为可编程控制器。
3.根据权利要求1所述的钻机控制系统，其特征在于：所述变频器(3)为多组；所述变频器(3)为多机传动变频器；所述变频器(3)包括第一输入端口(R)、第二输入端口(S)和第三输入端口(T)；三个输入端口通过所述第一开关(QF)与所述电源(1)相连接；所述变频器(3)包括第一输出端口(U)、第二输出端口(V)和第三输出端口(W)；三个输出端口与所述电机(4)相连接；所述变频器(3)还包括有直流母线输出正端子(DC+)和直流母线输出负端子(DC-)；所述直流母线输出负端子(DC-)与所述制动单元(6)的直流母线输入负端子相连接；所述直流母线输出正端子(DC+)与所述制动单元(6)的直流母线输入正端子相连接。
4.根据权利要求3所述的钻机控制系统，其特征在于：所述变频器(3)型号为GD300-110G-4。
5.根据权利要求1所述的钻机控制系统，其特征在于：所述制动单元(6)外接有制动电阻(RB)；所述制动单元(6)为能耗制动单元；所述制动单元(6)包括两个制动电阻端子；两个所述制动电阻端子分别与所述制动电阻(RB)的两端相连接；所述制动单元(6)还包括从机输入端子(PI)、主机输出端子(PO)和公共端子(COM)；所述制动单元(6)为多组，一组所述制动单元(6)为主制动单元，其余组所述制动单元(6)为从制动单元；一组所述制动单元(6)的所述主机输出端子(PO)分别与其余组所述制动单元(6)的所述从机输入端子(PI)相连接；一组所述制动单元(6)的所述公共端子(COM)分别与其余组所述制动单元(6)的所述公共端子(COM)相连接。
6.根据权利要求5所述的钻机控制系统，其特征在于：所述制动单元(6)型号为DBU100H-400-4。
7.根据权利要求1所述的钻机控制系统，其特征在于：所述钻机控制系统还包括现场总线；所述现场总线型号为PROFIBUS-DP；所述控制器(PLC)型号为S7-300；所述变频器(3)还包括有485通讯接口；所述现场总线的一端与所述控制器(PLC)的PROFIBUS-DP接口相连接；所述现场总线的另一端与所述485通讯接口相连接。
8.一种权利要求1所述的钻机控制系统的控制方法,其特征在于：所述钻机控制系统包括现场总线、电机齿轮、齿条(17)、后动力头行走齿条(18)和编码器(PG)；所述控制方法包括以下步骤：
a1、所述控制器(PLC)通过所述现场总线分别控制多组所述变频器(3)；
b1、所述变频器(3)驱动所述电机(4)；
c1、所述电机(4)控制电机齿轮的正转和反转；
d1、所述电机齿轮与所述齿条(17)相配合推动所述主动力装置(10)的移动；
e1、所述电机齿轮与所述后动力头行走齿条(18)相配合推动所述后动力装置(11)的移动；
f1、所述编码器(PG)实时监控所述主动力装置(10)和所述后动力装置(11)的移动数据并及时将数据反馈给所述控制器(PLC)；
g1、所述控制器(PLC)分析数据，根据分析结果重复a1至f1步骤。
9.一种权利要求1所述的钻机控制系统的控制方法，其特征在于：所述钻机控制系统包括现场总线和大齿轮；所述控制方法包括以下步骤：
a2、所述控制器(PLC)通过所述现场总线分别控制多组所述变频器(3)；
b2、所述变频器(3)驱动所述电机(4)；
c2、所述电机(4)控制电机齿轮的正转和反转；
d2、所述电机齿轮与所述大齿轮相啮合带动所述大齿轮转动；
e2、所述大齿轮转动带动所述钻杆装置(14)转动；
f2、所述编码器(PG)实时监控所述钻杆装置(14)的转动数据并及时将数据反馈给所述控制器(PLC)；
g2、所述控制器(PLC)分析数据，根据分析结果重复a2至f2步骤。
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2019
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