CN110107490A - 一体式变频压裂泵送设备控制系统及控制方法 - Google Patents
一体式变频压裂泵送设备控制系统及控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110107490A CN110107490A CN201910463359.5A CN201910463359A CN110107490A CN 110107490 A CN110107490 A CN 110107490A CN 201910463359 A CN201910463359 A CN 201910463359A CN 110107490 A CN110107490 A CN 110107490A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- frequency conversion
- touch screen
- control system
- screen displays
- master controller
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 71
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims abstract description 37
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 claims description 11
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 5
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 4
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 238000013475 authorization Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000037396 body weight Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000006855 networking Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/25—Methods for stimulating production
- E21B43/26—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
- F04B49/06—Control using electricity
- F04B49/065—Control using electricity and making use of computers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
- F04B49/20—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by changing the driving speed
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Abstract
本发明公开了一体式变频压裂泵送设备控制系统及控制方法，包括高压电输入单元、一体化集装箱以及变频一体机；一体化集装箱与包括高压断路器相连的供配电单元，供配电单元分别与主触屏显示器、主控制器、辅助控制器、辅助触屏显示器、变频一体机相连为其提供电能，主控制器与远控台、摄像系统分别相连；主控制器还与压裂泵的液力端动力端、照明系统分别相连；主控制器还与压裂车相连；变频一体机，包括与主控制器分别连接的检测系统、温控系统，还包括与辅助器控制器相连的变频器，变频器连接有变频电机，变频电机与压裂泵相连。本发明将整个控制系统划分为两个独立模块，结构上采用一体化积木式设计，安装空间紧凑，维护便捷性、组装灵活性。
Description
技术领域
本发明属于自动化控制技术领域，涉及一体式变频压裂泵送设备控制系统，还涉及一体式变频压裂泵送设备控制系统的控制方法。
背景技术
压裂泵送设备是页岩气开发的必备装备，传统压裂设备普遍采用柴油机经传动箱驱动压裂泵，通过改变柴油机的转速和传动箱的档位来调节压裂泵的转速，最终控制注入井下压裂液的排量。近年来随着页岩气开采规模的不断扩大，用电机代替柴油机和传动箱直接驱动压裂泵的方案成为发展趋势，而目前电驱压裂装备通常需要单独运输和布局配电房和VFD房，占地面积较大，输入柜、输出柜、整流滤波柜、电机、变频器等都独立存在，传统电驱的电机与变频器分开，各自处理各自的状态，不能融为一体，对施工场地要求较高，电缆敷设较为复杂，电磁谐波干扰较大，不便于进行高防护性处理，设备检修也较为复杂。
发明内容
本发明目的是提供一体式变频压裂泵送设备控制系统，实现了变频压裂泵送设备的控制系统一体化的目的。
本发明的另一目的是提供一体式变频压裂泵送设备控制系统的控制方法。
本发明一体式变频压裂泵送设备控制系统，包括高压电输入单元、一体化集装箱以及变频一体机；高压电输入单元，包括依次相连的高压开关、高压接触器、高压断路器；一体化集装箱，包括与高压断路器相连的供配电单元，供配电单元分别连接有主触屏显示器、主控制器、辅助控制器、辅助触屏显示器、变频一体机，供配电单元为所有用电器件提供电能，主控制器还与远控台、摄像系统分别相连；主控制器还与压裂泵的液力端、动力端、照明系统分别相连；主控制器还与压裂车相连，压裂车为多个；变频一体机，包括与主控制器分别连接的检测系统、温控系统，还包括与辅助器控制器相连的变频器，变频器连接有变频电机，变频单机与压裂泵相连。
本发明的特点还在于，
供配电单元包括与高压断路器相连的输入柜，输入柜包括永磁真空断路器、隔离开关，输入柜的隔离开关连接变压器，变压器连接整流滤波单元，整流滤波单元包括整流电桥和滤波器，输出柜包括依次连接的熔断器和隔离开关，滤波器与熔断器相连接，供配电单元将高压交流电转换为低压平稳直流电源后供主触屏显示器、主控制器、辅助控制器、辅助触屏显示器、变频一体机使用。
传感器c包括具体设置在动力端的吸入口的压力传感器、润滑油压传感器、油温传感器，以及设置在动力端排出口的压力传感器、润滑油压传感器、油温传感器，传感器c还包括液力端的润滑油压传感器、油位传感器。
主触屏显示器连接主控制器，辅助触屏显示器连接辅助控制器，摄像系统包括摄像头，远程控制台包括显示器，检测系统包括温度传感器a，温控系统包括温度传感器b。
主控制器通过CAN总线与远控台及压裂车相连。
辅助控制器与变频器之间通过数据线信号连接，辅助控制器与变频器之间通过Profibus-DP协议通讯。
主控制器与辅助控制器之间通过EtherCAT协议进行以太网通信。
主控制器的CPU核心控制元件的型号为ARM Cortex A8；辅助控制器采用ARM9芯片嵌入式主板。
本发明一体式变频压裂泵送设备控制系统的控制方法，具体按照如下步骤实施：
步骤1，给一体式变频压裂泵送设备控制系统上电，排查系统的连接、显示、通讯是否正常，若正常则进入下一步，若不正常则检修；
步骤2，变频器初始化设置，主控制器授权辅助控制器进行变频器初始化设置，变频器初始化设置是由辅助触屏显示器输入初始转速、慢调速率增量、快调速率增量，经辅助控制器的CPU进行周期性轮询扫描，计算并处理后发送到变频器；变频器把反馈数据传送到辅助控制器中形成闭环控制；辅助控制器将控制权限交还到主控制器；
步骤3，传感器c的校准，检测系统和温控系统的传感器将数据传给主控制器并在主触屏显示器上显示，并通过主触屏显示器校准画面对传感器c校准；
步骤4，进行压裂作业，按照初始化的设定参数开启运行模式进行压裂作业，期间可分别在主触屏显示器、辅助触屏显示器、远控台设置运行参数，主触屏显示器监控一体式变频压裂泵送设备控制系统的整体运行状态，辅助触屏显示器监控变频一体机的运行，远控台监控压裂环网状态以及远程操作。
步骤1的上电过程是：将高压电输入高压电输入单元1，高压电单元1将高压电输送至供配电单元，供配电单元分配和转换高压电并为主触屏显示器、主控制器、辅助控制器、辅助触屏显示器、变频一体机提供电源。
本发明一体式变频压裂泵送设备控制系统的有益效果是，实现了压裂设备整体模块化设计，整个控制系统划分为两个独立模块，结构上采用一体化积木式设计，安装空间紧凑，可全部安装于压裂设备撬上，不需要额外运输配电房和VFD房，大幅降低了变频传动方式下造成的谐波干扰，有效提升了系统可靠性、维护便捷性、组装灵活性。
本发明一体式变频压裂泵送设备控制系统的控制方法的有益效果是，实现了压裂设备整体模块化设计，整个控制系统划分为两个独立模块，相互协作共同控制整个系统的工作。一体机可以直接控制电机工作，直接采集电机状态，控制融为一体，可靠性高，不受干扰，对外界无谐波产生，如果电机有异常情况可以预先调整，停机率显著下降，体积小，防护等级高。
附图说明
图1为本发明一体式变频压裂泵送设备控制系统的系统组成框图；
图2为本发明一体式变频压裂泵送设备控制系统的模块化分布框图；
图3为本发明一体式变频压裂泵送设备控制系统的模块化结构示意图；
图4为本发明一体式变频压裂泵送设备控制系统的供配电单元原理示意图；
图5为本发明一体式变频压裂泵送设备控制系统的变频一体机结构示意主视图；
图6为本发明一体式变频压裂泵送设备控制系统的变频一体机结构示意左视图。
图中，1.高压电输入单元，2.供配电单元，3.主触屏显示器，4.主控制器，5.辅助触屏显示器，6.辅助控制器，7.检测系统，8.温控系统，9.变频器，10.变频电机，11.远控台，12.摄像系统，13.照明系统，14.液力端，15.动力端，16.压裂车，17.车载部分，18.压裂泵，19.一体化集装箱，20.变频一体机，21.控制组件，22.输入柜，23.变压器，24.整流单元，25.输出柜。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明公开了一体式变频压裂泵送设备控制系统，如图1-3所示，包括高压电输入单元1、一体化集装箱19以及变频一体机20；高压电输入单元1，包括依次相连的高压开关、高压接触器、高压断路器；一体化集装箱19，包括与高压断路器相连的供配电单元2，供配电单元2分别连接有主触屏显示器3、主控制器4、辅助控制器6、辅助触屏显示器5、变频一体机20，并为其提供电能，主控制器4还与远控台11、摄像系统12分别相连；主控制器4还与压裂泵18的液力端14、动力端15、照明系统13分别相连，动力端的吸入口设有压力传感器、润滑油压传感器、油温传感器，动力端排出口的压力传感器、润滑油压传感器、油温传感器，液力端的润滑油压传感器、油位传感器，设置在动力端及液力端的传感器统称为传感器c；主控制器4还与多个压裂车16分别相连；如图1、5、6所示，变频一体机20，包括与主控制器4分别连接的检测系统7、温控系统8，还包括与辅助器控制器6相连的变频器9，变频器9连接有变频电机10，变频电机10与压裂泵18相连。
如图2所示，远控台11包括一台PC，高压电输入单元1、一体化集装箱19、变频一体机20都属于车载部分17，一体化集装箱19中的主触屏显示器3、主控制器4、辅助触屏显示器5、辅助控制器6组成控制组件21，用以控制整个系统，供配电单元2中的整流单元24连接在变压器23和变频一体机20的变频器9之间，作用是整流和降噪。
如图4所示，供配电单元2包括与高压电输入单元1中的高压断路器相连的输入柜22，输入柜22包括永磁真空断路器、隔离开关，输入柜22的隔离开关连接变压器23，变压器23连接整流单元24，整流单元24包括相连的整流电桥和滤波器，输出柜25包括依次连接的熔断器和隔离开关，滤波器与熔断器相连接，供配电单元2将高压交流电转换为低压平稳直流电源供主触屏显示器3、主控制器4、辅助控制器6、辅助触屏显示器5、变频一体机20使用，供配电单元2也为其他用电器件提供电能，比如还为动力端15及液力端14的传感器提供电能。
主触屏显示器3连接主控制器4，辅助触屏显示器5连接辅助控制器6，摄像系统12包括摄像头，远程控制台11包括显示器，检测系统7包括传感器a，温控系统8包括传感器b。
主控制器4通过CAN总线与远控台11及压裂车相连；辅助控制器6与变频器9之间通过数据线信号连接，并通过Profibus-DP协议通讯；主控制器4与辅助控制器6之间通过EtherCAT协议进行以太网通信；主控制器4的CPU核心控制元件的型号ARM Cortex A8；辅助控制器6采用ARM9芯片嵌入式主板。
本发明一体式变频压裂泵送设备控制系统的工作原理是，
如图1和图2所示，高压电输入单元1设置在井场附近与供配电单元2相连，高压电输入单元1包括依次相连的高压断路器、高压开关、高压接触器，将来自10kV高压电网的电源导入供配电单元2；供配电单元2包括与高压电输入单元1中的高压断路器相连的输入柜22，输入柜22包括永磁真空断路器、隔离开关，输入柜22的隔离开关连接变压器，变压器23连接整流单元24，整流单元24包括相连的整流电桥和滤波器，输出柜25包括依次连接的熔断器和隔离开关，滤波器与熔断器相连接，供配电单元2将高压交流电转换为低压平稳直流电源后供主触屏显示器3、主控制器4、辅助控制器6、辅助触屏显示器5、变频一体机20使用；主触屏显示器3为触摸屏与主控制器4相连，以触摸屏为载体通主控制器4一起完成状态监视、参数设置、执行控制，实时显示监控数据并可进行相关操作，当进入相应作业模式时，主触屏显示器3将自动切换窗口；主控制器4采用高速计算处理芯片ARM Cortex A8作为CPU核心控制元件，保证系统的实时性，提升系统响应速度，有效解析信号和计算数据，主控制器4与辅助控制器6以及各子系统相连，并可与压裂设备组成通讯环网，控制整个压裂系统正常运行，压裂设备可以选择多个压裂车16，多个压裂车并与主控制器4相连；辅助触屏显示器5与辅助控制器6相连，用于就近显示或设置变频一体机20状态参数，可以安装在变频一体机20附近，便于工作人员的操作与调试；辅助控制器6采用ARM9芯片嵌入式主板，控制变频器各项参数和功能；检测系统7、温控系统8、变频器9和变频电机10集成为模块化结构，封装为变频一体机模块，整体安装在压裂设备上，大幅降低了变频谐波干扰；远控台11包括一台PC，与主控制器4相连，设置在仪表车上或其它远端操作场所，极大保障了操作者人身安全；视频系统12包括摄像头及其安装附件，监视电机和压裂泵等运转情况，便于远程操作和故障诊断，图像可以传送到远控台11集中显示。
本发明一体式变频压裂泵送设备控制系统的控制方法具体的工作步骤如下：
步骤1，上电检测所有硬件，排查使之正常启动，确保指示元件显示正常，如果是联合作业，则需进行通讯调试，确保与压裂设备即多个压裂车16网络通讯畅通。上电时，通过高压电输入单元1把电网高压电输送到压裂设备控制系统中，高压电依次经由高压电输入单元1的高压断路器、高压开关、高压接触器，把10kV高压电导入供配电单元2，供配电单元2分配和转换高压电，为压裂设备上的所有用电设备提供电源。如图2和图3所示，电流由输入柜22进入变压器23，随后进入整流单元24，再由输出柜25流入到变频一体机20。
步骤2，系统正常启动后，由主触屏显示器3的监控画面可以查看一体化集装箱19和变频一体机20内的设备状态，以及动力端15、液力端14的传感器c信号状态，确认状态正常后，主控制器4授权辅助控制器6进行变频器9初始化设置。
变频器9初始化设置具体方法为：由辅助触屏显示器5输入初始转速、慢调速率增量、快调速率增量，经辅助控制器6的CPU进行周期性轮询扫描，计算并处理后发送到变频器9；同时，变频器9把反馈数据报文传送到辅助控制器6中，辅助控制器6据此进行状态判断，并及时做出调整，由于变频器与变频电机为一体式设计，因而不经过外界控制系统分析和判断电机状态，形成高速响应的电机闭环控制，电机实现了自动调节。
变频器9初始化设置后，辅助控制器6通过EtherCAT协议将控制权限交还到主控制器4，可以开启正常传动模式。
步骤3，设置在液力端14、动力端15的传感器c将数据传给主控制器4并在主触屏显示器3显示上显示，并通过主触屏显示器3校准画面进行压裂设备各传感器c的校准，传感器c包括具体设置在动力端的吸入口、排出口压力传感器，润滑油压传感器、油温传感器，传感器c也包括液力端的润滑油压传感器、油位传感器。
步骤4，按照设定参数开启运行模式进行压裂作业，期间可分别在主触屏显示器3、辅助触屏显示器5、远控台11设置运行参数。压裂作业中变频一体机可以直接控制电机工作，直接采集电机状态，控制自成一体，可靠性高，不受干扰，对外界无谐波产生，如果电机有异常情况可以预先调整，停机率显著下降。
主触屏显示器3监控本台压裂设备的整体运行状态，辅助触屏显示器5监控本台压裂设备变频一体机的运行，远控台11监控压裂环网状态以及远程操作，并可通过视频系统12实时查看设备运行状态。
如图1及图2所示，本发明采用ARM Cortex A8高速数据处理芯片实现变频控制并进行了整体模块化设计，整个控制系统划分为两个独立模块，两个独立模块分别在结构上采用一体化设计性能全面，安装空间紧凑，大幅降低谐波噪声污染，使车体重量大大减轻，便于运输、防护和检修。系统采用主、辅双CPU网络架构，内部控制器之间通过EtherCAT协议进行以太网通信。系统与其它压裂设备控制系统通过CAN总线进行实时通信，预留网络拓展接口模块，方便现场组网并灵活选择拓扑结构。一体化集装箱和变频一体机临近布局，两者之间通过Profibus-DP加一根数据线进行实时通信和信号传输，线路简单，方便排查、检修。
Claims (10)
1.一体式变频压裂泵送设备控制系统，其特征在于，包括高压电输入单元(1)、一体化集装箱(19)以及变频一体机(20)；
所述高压电输入单元(1)，包括依次相连的高压开关、高压接触器、高压断路器；
所述一体化集装箱(19)，包括与所述高压断路器相连的供配电单元(2)，供配电单元(2)分别连接有主触屏显示器(3)、主控制器(4)、辅助控制器(6)、辅助触屏显示器(5)、变频一体机(20)，所述供配电单元(2)为所有用电器件提供电能，主控制器(4)还与远控台(11)、摄像系统(12)分别相连；所述主控制器(4)还与压裂泵的液力端(14)、动力端(15)、照明系统(13)分别相连；主控制器(4)还与压裂车(16)相连，所述压裂车(16)为多个，液力端(14)、动力端(15)均设有传感器c；
所述变频一体机(20)，包括与主控制器(4)分别连接的检测系统(7)、温控系统(8)，还包括与辅助器控制器(6)相连的变频器(9)，变频器(9)连接有变频电机(10)，变频电机(10)与压裂泵(18)相连。
2.如权利要求1所述的一体式变频压裂泵送设备控制系统，其特征在于，所述供配电单元(2)包括与高压断路器相连的输入柜(22)，所述输入柜(22)包括相连的永磁真空断路器、隔离开关，所述隔离开关依次连接有变压器(23)、整流单元(24)，所述整流单元(24)包括相连的整流电桥和滤波器，输出柜(25)包括依次连接的熔断器和隔离开关，所述滤波器与熔断器相连接，供配电单元(2)将高压交流电转换为低压平稳直流电源后供主触屏显示器(3)、主控制器(4)、辅助控制器(6)、辅助触屏显示器(5)、变频一体机(20)使用。
3.如权利要求1所述的一体式变频压裂泵送设备控制系统，所述传感器c包括具体设置在动力端的吸入口的压力传感器、润滑油压传感器、油温传感器，以及设置在动力端排出口的压力传感器、润滑油压传感器、油温传感器，传感器c还包括液力端的润滑油压传感器、油位传感器。
4.如权利要求1或2所述的一体式变频压裂泵送设备控制系统，其特征在于，所述主触屏显示器(3)连接主控制器(4)，所述辅助触屏显示器(5)连接辅助控制器(6)，所述摄像系统(12)包括摄像头，所述远程控制台(11)包括显示器，所述检测系统(7)包括温度传感器a，所述温控系统(8)包括温度传感器b。
5.如权利要求1或2所述的一体式变频压裂泵送设备控制系统，其特征在于，所述主控制器(4)通过CAN总线与远控台(11)及压裂车(16)相连。
6.如权利要求1或2所述的一体式变频压裂泵送设备控制系统，其特征在于，所述辅助控制器(6)与变频器(9)之间通过数据线信号连接，所述辅助控制器(6)与变频器(9)之间通过Profibus-DP协议通讯。
7.如权利要求1或2所述的一体式变频压裂泵送设备控制系统，所述主控制器(4)与辅助控制器(6)之间通过EtherCAT协议进行以太网通信。
8.如权利要求1或2所述的一体式变频压裂泵送设备控制系统，主控制器(4)的CPU核心控制元件的型号为ARM Cortex A8；辅助控制器(6)采用ARM9芯片嵌入式主板。
9.一体式变频压裂泵送设备控制系统的控制方法，其特征在于，具体按照如下步骤实施：
步骤1，给一体式变频压裂泵送设备控制系统上电，排查系统的连接、显示、通讯是否正常，若正常则进入下一步，若不正常则检修；
步骤2，变频器(9)初始化设置，主控制器(4)授权辅助控制器(6)进行变频器(9)初始化设置，变频器(9)初始化设置是由辅助触屏显示器(5)输入初始转速、慢调速率增量、快调速率增量，经辅助控制器(6)的CPU进行周期性轮询扫描，计算并处理后发送到变频器(9)；变频器(9)把反馈数据传送到辅助控制器(6)中形成闭环控制；辅助控制器(6)将控制权限交还到主控制器(4)，开始正常传动模式；
步骤3，传感器c的校准，设置在液力端(14)、动力端(15)的传感器a将数据传给主控制器(4)并在主触屏显示器(3)显示上显示，并通过主触屏显示器(3)校准画面对传感器c校准；
步骤4，进行压裂作业，按照初始化的设定参数开启运行模式进行压裂作业，期间可分别在主触屏显示器(3)、辅助触屏显示器(5)、远控台(11)设置运行参数，主触屏显示器(3)监控一体式变频压裂泵送设备控制系统的整体运行状态，辅助触屏显示器(5)监控变频一体机(20)的运行，远控台(11)监控压裂环网状态以及远程操作。
10.如权利要求9所述的一体式变频压裂泵送设备控制系统的控制方法，其特征在于，步骤1的上电过程是：将高压电输入高压电输入单元1，高压电单元1将高压电输送至供配电单元2，供配电单元2分配和转换高压电并为主触屏显示器(3)、主控制器(4)、辅助控制器(6)、辅助触屏显示器(5)、变频一体机(20)提供电源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910463359.5A CN110107490B (zh) | 2019-05-30 | 2019-05-30 | 一体式变频压裂泵送设备控制系统及控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910463359.5A CN110107490B (zh) | 2019-05-30 | 2019-05-30 | 一体式变频压裂泵送设备控制系统及控制方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110107490A true CN110107490A (zh) | 2019-08-09 |
| CN110107490B CN110107490B (zh) | 2021-03-02 |
Family
ID=67493009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910463359.5A Active CN110107490B (zh) | 2019-05-30 | 2019-05-30 | 一体式变频压裂泵送设备控制系统及控制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110107490B (zh) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110608030A (zh) * | 2019-10-30 | 2019-12-24 | 烟台杰瑞石油装备技术有限公司 | 一种变频一体机的电驱压裂半挂车 |
| CN111485873A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-08-04 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种基于电机变频控制的旋转导向指令下传方法 |
| CN111502646A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-08-07 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种基于电机变频控制的旋转导向指令下传系统 |
| CN112160905A (zh) * | 2020-09-24 | 2021-01-01 | 中油国家油气钻井装备工程技术研究中心有限公司 | 一种压裂泵送设备自动温控分时润滑控制系统及控制方法 |
| CN112398111A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-02-23 | 青岛中加特电气股份有限公司 | 车载式直流供电装置及压裂系统 |
| CN112459758A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-03-09 | 青岛中加特电气股份有限公司 | 一种压裂撬设备 |
| CN114198292A (zh) * | 2021-10-25 | 2022-03-18 | 北京天玛智控科技股份有限公司 | 一种压裂泵组控制系统及控制方法 |
| CN114215496A (zh) * | 2021-10-25 | 2022-03-22 | 北京天玛智控科技股份有限公司 | 压裂系统和压裂方法 |
| CN115087792A (zh) * | 2022-02-16 | 2022-09-20 | 烟台杰瑞石油装备技术有限公司 | 电驱压裂系统 |
| WO2023273329A1 (zh) * | 2021-06-29 | 2023-01-05 | 四川宏华石油设备有限公司 | 一种大功率五缸钻井泵系统、固控系统及钻机 |
| US11677238B2 (en) | 2021-04-26 | 2023-06-13 | Yantai Jereh Petroleum Equipment & Technologies Co., Ltd. | Electric power supply method and electric power supply system |
| US11680474B2 (en) | 2019-06-13 | 2023-06-20 | Yantai Jereh Petroleum Equipment & Technologies Co., Ltd. | Fracturing apparatus and control method thereof, fracturing system |
| US11746636B2 (en) | 2019-10-30 | 2023-09-05 | Yantai Jereh Petroleum Equipment & Technologies Co., Ltd. | Fracturing apparatus and control method thereof, fracturing system |
| US11982169B2 (en) | 2021-10-14 | 2024-05-14 | Yantai Jereh Petroleum Equipment & Technologies Co., Ltd. | Fracturing device driven by a variable-frequency adjustable-speed integrated machine and a well site layout |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108442912A (zh) * | 2018-03-06 | 2018-08-24 | 宝鸡石油机械有限责任公司 | 一种压裂车的低压交流变频电驱动系统 |
| CN108712024A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-10-26 | 孙乃辉 | 一种基于低压模块串联的高压永磁变频电机一体机 |
| CN208430992U (zh) * | 2018-07-06 | 2019-01-25 | 中石化四机石油机械有限公司 | 一种油电混合驱动压裂机组控制系统 |
| CN208548823U (zh) * | 2018-07-31 | 2019-02-26 | 中车永济电机有限公司 | 一种压裂机组设备电驱动系统电控房 |
-
2019
- 2019-05-30 CN CN201910463359.5A patent/CN110107490B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108442912A (zh) * | 2018-03-06 | 2018-08-24 | 宝鸡石油机械有限责任公司 | 一种压裂车的低压交流变频电驱动系统 |
| CN108712024A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-10-26 | 孙乃辉 | 一种基于低压模块串联的高压永磁变频电机一体机 |
| CN208430992U (zh) * | 2018-07-06 | 2019-01-25 | 中石化四机石油机械有限公司 | 一种油电混合驱动压裂机组控制系统 |
| CN208548823U (zh) * | 2018-07-31 | 2019-02-26 | 中车永济电机有限公司 | 一种压裂机组设备电驱动系统电控房 |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11680474B2 (en) | 2019-06-13 | 2023-06-20 | Yantai Jereh Petroleum Equipment & Technologies Co., Ltd. | Fracturing apparatus and control method thereof, fracturing system |
| CN110608030A (zh) * | 2019-10-30 | 2019-12-24 | 烟台杰瑞石油装备技术有限公司 | 一种变频一体机的电驱压裂半挂车 |
| US11746636B2 (en) | 2019-10-30 | 2023-09-05 | Yantai Jereh Petroleum Equipment & Technologies Co., Ltd. | Fracturing apparatus and control method thereof, fracturing system |
| CN111485873B (zh) * | 2020-04-30 | 2022-05-06 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种基于电机变频控制的旋转导向指令下传方法 |
| CN111502646A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-08-07 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种基于电机变频控制的旋转导向指令下传系统 |
| CN111485873A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-08-04 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种基于电机变频控制的旋转导向指令下传方法 |
| CN112160905A (zh) * | 2020-09-24 | 2021-01-01 | 中油国家油气钻井装备工程技术研究中心有限公司 | 一种压裂泵送设备自动温控分时润滑控制系统及控制方法 |
| CN112398111A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-02-23 | 青岛中加特电气股份有限公司 | 车载式直流供电装置及压裂系统 |
| CN112459758A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-03-09 | 青岛中加特电气股份有限公司 | 一种压裂撬设备 |
| US11677238B2 (en) | 2021-04-26 | 2023-06-13 | Yantai Jereh Petroleum Equipment & Technologies Co., Ltd. | Electric power supply method and electric power supply system |
| WO2023273329A1 (zh) * | 2021-06-29 | 2023-01-05 | 四川宏华石油设备有限公司 | 一种大功率五缸钻井泵系统、固控系统及钻机 |
| US11982169B2 (en) | 2021-10-14 | 2024-05-14 | Yantai Jereh Petroleum Equipment & Technologies Co., Ltd. | Fracturing device driven by a variable-frequency adjustable-speed integrated machine and a well site layout |
| CN114198292A (zh) * | 2021-10-25 | 2022-03-18 | 北京天玛智控科技股份有限公司 | 一种压裂泵组控制系统及控制方法 |
| CN114215496A (zh) * | 2021-10-25 | 2022-03-22 | 北京天玛智控科技股份有限公司 | 压裂系统和压裂方法 |
| CN114198292B (zh) * | 2021-10-25 | 2024-03-01 | 北京天玛智控科技股份有限公司 | 一种压裂泵组控制系统及控制方法 |
| CN115087792A (zh) * | 2022-02-16 | 2022-09-20 | 烟台杰瑞石油装备技术有限公司 | 电驱压裂系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110107490B (zh) | 2021-03-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110107490A (zh) | 一体式变频压裂泵送设备控制系统及控制方法 | |
| CN2881093Y (zh) | 钻机plc控制系统 | |
| CN106532939A (zh) | 一种应用于智能变电站的主子机异构就地化测控装置 | |
| CN205724506U (zh) | 一种煤矿井下智能动力中心 | |
| CN106394447A (zh) | 智能供配电系统 | |
| CN109981006A (zh) | 一种无节点直流转辙机安全驱动方法及驱动模块 | |
| CN108442912A (zh) | 一种压裂车的低压交流变频电驱动系统 | |
| CN107168240A (zh) | 一种盾构隧道远程自动化控制装置 | |
| CN104407519A (zh) | 一种交直交冶金轧机传动系统半实物仿真系统 | |
| WO2018045631A1 (zh) | 内燃机车牵引变流柜调试系统 | |
| CN219643805U (zh) | 一种变频起动器 | |
| CN101086200A (zh) | 钻井平台动力管理系统 | |
| CN107748339A (zh) | 一种交直流电源综合试验台 | |
| CN104362733A (zh) | 一种预制式不间断电源系统 | |
| CN201386575Y (zh) | 用于给水泵汽轮机润滑油系统的油箱模块装置 | |
| CN205656482U (zh) | 小区供水智能监控系统 | |
| CN208459827U (zh) | 一种超长无轨巴士高压箱及辅助变流柜监测系统 | |
| CN105739659B (zh) | 电源框架、服务器机柜及其供电系统和电能检测方法 | |
| CN103647290A (zh) | 预制仓式高压无功补偿装置及无功补充方法 | |
| CN107645133A (zh) | 低压配电柜 | |
| CN207148192U (zh) | 一种综合电力测控仪 | |
| CN202196831U (zh) | 基于plc的钒液流电池控制系统及其控制设备 | |
| CN207424225U (zh) | 一种交直流电源综合试验台 | |
| CN204883448U (zh) | 一种智能化紧凑型电力设备预制舱 | |
| CN204794370U (zh) | 一种新型机电安全综合监控仪表 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20200929 Address after: Baoji City, Shaanxi Province, 721002 Dongfeng Road, Jintai District No. 2 Applicant after: Baoji Oilfield Machinery Co.,Ltd. Applicant after: CHINA NATIONAL PETROLEUM Corp. Applicant after: CNPC national oil and gas drilling equipment Engineering Technology Research Center Co., Ltd Address before: Baoji City, Shaanxi Province, 721002 Dongfeng Road, Jintai District No. 2 Applicant before: Baoji Oilfield Machinery Co.,Ltd. |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |