CN202148896U - 石油钻机的plc控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种石油钻机的PLC控制系统，其特征在于，包括连接有电源的CPU主站、分别连接在该CPU主站上的钻台从站与变频器从站，所述钻台从站与变频器从站还分别与电源相连接。本实用新型不仅结构简单、成本低廉，而且控制精度高、响应速度快、稳定性好，从而使石油钻机更安全、可靠，因此适合推广运用。

Description

石油钻机的PLC控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种PLC控制系统，具体是指一种石油钻机的PLC控制系统。

背景技术

随着科学技术的进步，用于石油钻井的钻机设备也向着智能化方向发展。但是，目前市场上使用的钻机设备的控制系统控制精度不高、响应速度慢且稳定性不好，从而降低了该钻机设备的生产效率，使该钻机设备不能满足生产需要。

发明内容

本实用新型的目的在于克服目前市场上使用的钻机设备的控制系统控制制精度不高、效应速度慢且稳定性不好，从而降低了该钻机设备的生产效率，使该钻机设备不能满足生产需要的缺陷，提供一种不仅结构简单，而且控制精度高、响应速度快、稳定性好的石油钻机的PLC控制系统。

本实用新型通过下述技术方案实现：石油钻机的PLC控制系统，包括连接有电源的CPU主站、分别连接在该CPU主站上的钻台从站与变频器从站，所述钻台从站与变频器从站还分别与电源相连接。

进一步 ，所述CPU主站包括分别与钻台从站以及变频器从站相连接的CPU模块，以及分别连接在该CPU模块上的CPU主站输入模块与CPU主站输出模块。 

再进一步的，所述钻台从站包括与CPU模块相连接的ET200，以及分别连接在该ET200上的钻台从站输入模块与钻台从站输出模块。

更进一步的，所述钻台从站输入模块与CPU主站输入模块均包括数字量输入模块以及模拟量输入模块。

为了满足需要，所述钻台从站输出模块与CPU主站输出模块均包括数字量输出模块以及模拟量输出模块。

为了更好的满足需要，所述变频器从站包括绞车电机变频器、转盘电机变频器、泥浆泵电机变频器以及送钻电机变频器，该绞车电机变频器、转盘电机变频器、泥浆泵电机变频器以及送钻电机变频器均与CPU模块相连接，且该绞车电机变频器、转盘电机变频器、泥浆泵电机变频器以及送钻电机变频器还均与电源相连接。

为了更好的实现本实用新型，所述CPU主站与钻台从站以及变频器从站之间均通过PROFIBUS-DP总线连接。

所述电源为220V/24V的AC/DC线性电源。

为了确保效果，所述CPU为西门子S7-300型。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本实用新型不仅结构简单，而且成本低廉，使用方便。

（2）本实用新型的CPU模块为西门子S7-300型，使该控制系统不仅控制精度高、响应速度快、稳定性好，而且易于监控、方便维护。

（3）本实用新型的钻台从站包括ET200，从而方便将信号通过该ET200传送给CPU主站。

（4）本实用新型的钻台从站输入模块包括数字量输入模块和模拟量输入模块，从而方便使用该数字量输入模块采集各按钮等开关量信号，并使用该模拟量输入模块采集传输给绞车电机、转盘电机、泥浆泵电机以及送钻电机给定速度值的模拟量信号。

（5）本实用新型的钻台从站输出模块包括数字量输出模块和模拟量输出模块，从而方便将各种状态以及运行参数通过安装在操作台上的仪表显示出来。

（6）本实用新型的CPU主站包括CPU主站输入模块，从而方便通过该CPU主站输入模块将输入控制辅助电机运行的信号，同时还方便通过该CPU主站输入模块输入各断路器的合闸信号，并将这些信号传输给CPU模块处理。

（7）本实用新型的与CPU主站还包括CPU主站输出模块，从而方便将CPU模块处理过的控制信号通过该CPU主站输出模块输出，进而控制辅助电机的运行。

（8）本实用新型的电源为220V/24V的AC/DC线性电源，使该电源具有稳压及谐波滤波的功能。

（9）本实用新型的CPU主站与钻台从站以及变频器从站之间均通过PROFIBUS-DP总线连接，从而使传输信号在传输过程中损耗更小。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，本实用新型主要由CPU主站组成，在该CPU主站上还连接有电源，所述电源为AC/DC电源，具体为220V/24V的AC/DC线性电源。为了便于将控制信号输入CPU主站中，在该CPU主站上还通过PROFIBUS-DP总线连接有钻台从站，且该钻台从站还与电源相连接。

所述钻台从站包括钻台从站输入模块，且该钻台输入模块包括数字量输入模块与模拟量输入模块，数字量输入模块用于采集各按钮等开关量信号，而模拟量输入模块则用于采集给定数值的模拟量信号。所述数字量输入模块为6ES7321-1BL00-0AA0，而所述模拟量输入模块为6ES7 331-7KF02-0AB0。为了便于将该钻台从站输入模块采集的信号发送给CPU主站，并将CPU主站处理过的信号发送回钻台从站，在该钻台从站输入模块上还连接有ET200，且该ET200还与CPU主站相连接。为了将钻台从站输入模块输入的信号以及通过CPU主站处理过的信号通过安装在操作台上的仪表显示给操作者，在所述ET200上还连接有钻台从站输出模块，且该钻台从站输出模块包括6ES7 322-1BL00-0AA0型数字量输出模块、以及6ES7 332-5HF00-0AB0型模拟量输出模块。所述数字量输出模块将开关量信号通过设置在钻台上的指示灯显示出来，如故障、报警、制动等信号，而模拟量输出模块则将模拟量信号如转盘的速度、扭矩等通过仪表显示，从而便于操作者观察钻机的运行状态。

所述CPU主站包括CPU模块，该CPU模块通过PROFIBUS-DP总线与ET200相连接，从而使ET200通过该PROFIBUS-DP总线将信号传输给CPU模块进行分析和处理，同时将该CPU模块处理后的信号传输回ET200，并通过钻台从站输出模块将该信号输出。所述CPU模块采用西门子S7-300型，为了便于将绞车冷却风机、转盘冷却风机以及泥浆泵冷却风机运行的信号发送给CPU模块，在该CPU模块上还连接有输入辅助电机信号的CPU主站输入模块，且该CPU主站输入模块包括与钻台输入模块相同的数字量输入模块和模拟量输入模块。向该CPU主站输入模块输入各冷却风机的电机运行的信号，同时输入各断路器的合闸信号，该CPU主站输入模块则将采集到的信号发送给CPU模块处理。为了便于输出CPU处理后的控制辅助电机运行的信号，以便控制转盘风机、绞车风机以及泥浆泵风机的转动，在所述CPU模块上还连接有CPU主站输出模块，且该CPU输出模块包括与钻台输出模块相同的数字量输出模块与模拟量输出模块。

同时，在所述CPU主站上还连接有变频器从站，该变频器从站还与电源相连接，且该变频器从站包括绞车电机变频器、转盘电机变频器、泥浆泵电机变频器以及送钻电机变频器，该绞车电机变频器、转盘电机变频器、泥浆泵电机变频器以及送钻电机变频器分别与电源相连接，并均通过PROFIBUS-DP总线与CPU模块相连接。CPU模块将处理后的控制信号通过PROFIBUS-DP总线分别发送给各电机变频器，从而控制各电机工作。同时，各电机变频器还将有关运行参数通过PROFIBUS-DP总线发回给CPU模块，从而方便系统采集和存储相关信息，且方便该CPU模块将有关信号通过ET200传送给钻台从站输出模块，从而通过操作台将相关信息显示给操作者。

如上所述，便可较好的实现本实用新型。

Claims (9)

1.石油钻机的PLC控制系统，其特征在于：包括连接有电源的CPU主站、分别连接在该CPU主站上的钻台从站与变频器从站，所述钻台从站与变频器从站还分别与电源相连接。

2.根据权利要求1所述的石油钻机的PLC控制系统，其特征在于：所述CPU主站包括分别与钻台从站以及变频器从站相连接的CPU模块，以及分别连接在该CPU模块上的CPU主站输入模块与CPU主站输出模块。

3.根据权利要求2所述的石油钻机的PLC控制系统，其特征在于：所述钻台从站包括与CPU模块相连接的ET200，以及分别连接在该ET200上的钻台从站输入模块与钻台从站输出模块。

4.根据权利要求3所述的石油钻机的PLC控制系统，其特征在于：所述钻台从站输入模块与CPU主站输入模块均包括数字量输入模块以及模拟量输入模块。

5.根据权利要求4所述的石油钻机的PLC控制系统，其特征在于：所述钻台从站输出模块与CPU主站输出模块均包括数字量输出模块以及模拟量输出模块。

6.根据权利要求2～5任一项所述的石油钻机的PLC控制系统，其特征在于：所述变频器从站包括绞车电机变频器、转盘电机变频器、泥浆泵电机变频器以及送钻电机变频器，该绞车电机变频器、转盘电机变频器、泥浆泵电机变频器以及送钻电机变频器均与CPU模块相连接，且该绞车电机变频器、转盘电机变频器、泥浆泵电机变频器以及送钻电机变频器还均与电源相连接。

7.根据权利要求6所述的石油钻机的PLC控制系统，其特征在于：所述CPU主站与钻台从站以及变频器从站之间均通过PROFIBUS-DP总线连接。

8.根据权利要求1或7所述的石油钻机的PLC控制系统，其特征在于：所述电源为220V/24V的AC/DC线性电源。

9.根据权利要求8所述的石油钻机的PLC控制系统，其特征在于：所述CPU模块为西门子S7-300型。