CN207514005U - 一种液压转盘驱动装置的电控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开的一种液压转盘驱动装置的电控系统，包括PLC主控制器，PLC主控制器分别连接有操作手柄、PLC远程I/O丛站、触摸屏、第一电源模块，PLC远程I/O丛站分别连接有两个隔离继电器、比例放大器、压力传感器、测速编码器、第二电源模块，两个隔离继电器分别连接有刹车释放开关电磁阀、扭矩释放开关电磁阀，比例放大器连接有比例换向电磁阀。通过触摸屏操作液压转盘运行进行闭环控制，触摸屏能直接显示转盘运行时转速和转矩值，无需经仪表系统采集传感器测量数据。
Description
技术领域
本实用新型属于机械设备技术领域，涉及一种液压转盘驱动装置的电控系统。
背景技术
目前，石油钻井用转盘通常采用两种驱动方式，一种采用交流变频电机传动，另一种采用液压马达驱动，由于液压转驱装置与交流变频电机传动装置相比，具有轻量化、配置简单等特点，所以在海洋钻井平台上应用较广。常规液压转盘驱动装置电控系统主要由选择开关、调节手轮、比例放大器、直流电源、测速编码器、压力传感器、电磁阀组等组成，各设备使用电缆连接构成完整的控制系统。电控系统主要控制液压电磁阀从而调节液压马达、刹车装置供油实现转盘运行各功能。通过正反转选择开关、比例放大器、调速手轮来控制一个比例换向电磁阀驱动转盘以不同转速正反转运行，通过两个选择开关可分别控制两个开关电磁阀实现转盘扭矩释放、刹车释放功能，通过测速编码器、压力传感器实时测量数据，经过仪表系统采集和处理可获取实际转速值、扭矩值。
常规电控系统控制回路需要用多芯电缆长距离接至液压转盘阀组处，多芯电缆内不同线芯间可能产生信号干扰。使用手轮调速时只能根据编码器测量数据逐步调节，也并不能够直接给定转速，液压转盘转速和扭矩值必须由仪表系统通过采集传感器测量数据经处理后才能获取，整个电控系统只能对液压转盘进行开环控制，这种控制方式不但控制精度低而且使转盘运行不够稳定，同时系统本身缺少监控显示功能。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种液压转盘驱动装置的电控系统，解决了现有电控系统控制精度低的问题。
本实用新型所采用的技术方案是，一种液压转盘驱动装置的电控系统，包括PLC主控制器，PLC主控制器分别连接有操作手柄、PLC远程I/O丛站、触摸屏、第一电源模块，PLC远程I/O丛站分别连接有两个隔离继电器、比例放大器、压力传感器、测速编码器、第二电源模块，两个隔离继电器分别连接有刹车释放开关电磁阀、扭矩释放开关电磁阀，比例放大器连接有比例换向电磁阀。
本实用新型的特点还在于，
PLC远程I/O丛站包括数字量输出模块、模拟量输入/输出模块、计数模块，数字量输出模块分别与两个隔离继电器相连，模拟量输入/输出模块分别与比例放大器、压力传感器相连，计数模块与测速编码器相连。
PLC主控制器还连接有仪表系统。
刹车释放开关电磁阀的型号为DTDA-MCN-777-HN2。
扭矩释放开关电磁阀的型号为DTDA-MCN-777-HN2。
本实用新型的有益效果在于：
(1)本实用新型的电控系统，将操作手柄、触摸屏结合，能使液压转盘的控制满足不同工况操作要求；
(2)本实用新型的电控系统，通过触摸屏操作液压转盘运行进行闭环控制，触摸屏能直接显示转盘运行时转速和转矩值，无需经仪表系统采集传感器测量数据；
(3)本实用新型的电控系统，与常规电控系统相比，控制精度高，运行稳定并且具有监控显示功能，能有效提高整个钻井电控系统的集成控制功能；
(4)本实用新型的电控系统，采用分级控制的方式，控制信号只需现场总线电缆进行信号传输，能避免多芯控制电缆造成的信号相互干扰。
附图说明
图1是本实用新型一种液压转盘驱动装置的电控系统的结构示意图。
图中，1.PLC主控制器，2.操作手柄，3.PLC远程I/O丛站，4.触摸屏，5.第一电源模块，6.隔离继电器，7.比例放大器，8.压力传感器，9.测速编码器，10.刹车释放开关电磁阀，11.扭矩释放开关电磁阀，12.第二电源模块，13.比例换向电磁阀，14.数字量输出模块，15.模拟量输入/输出模块，16.计数模块，17.仪表系统。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型一种液压转盘驱动装置的电控系统，如图1所示，包括PLC主控制器1，PLC主控制器1通过总线电缆分别连接有操作手柄2、PLC远程I/O丛站3，PLC主控制器1对PLC远程I/O丛站3统一发送及接收指令，再由PLC远程I/O丛站3对现场执行设备进行控制和反馈信号接收，实现PLC主控制器1对现场设备的分级控制；PLC主控制器1通过工业以太网电缆连接有触摸屏4，PLC主控制器1通过动力电缆连接有第一电源模块5；PLC主控制器1与触摸屏4、操作手柄2通讯连接用于接收控制指令以及发送反馈信号，实现触摸屏4、操作手柄2对液压转盘的远程控制及显示功能；
操作手柄2用于液压转盘运行的临时和应急操作，触摸屏4用于液压转盘正常运行时操作；
PLC远程I/O丛站3通过控制电缆分别连接有两个隔离继电器6、比例放大器7，PLC远程I/O丛站3通过通讯电缆连接有压力传感器8，PLC远程I/O丛站3通过总线电缆连接有测速编码器9，PLC远程I/O丛站3通过动力电缆连接有第二电源模块12，两个隔离继电器6分别通过控制电缆连接有刹车释放开关电磁阀10、扭矩释放开关电磁阀11，比例放大器7通过控制电缆连接有比例换向电磁阀13。
PLC远程I/O丛站3包括数字量输出模块14、模拟量输入/输出模块15、计数模块16，数字量输出模块14分别与两个隔离继电器6相连，模拟量输入/输出模块15分别与比例放大器7、压力传感器8相连，计数模块16与测速编码器9相连。
PLC主控制器1还通过总线电缆连接有仪表系统17，PLC主控制器1通过远程I/O丛站3获取压力传感器8采集的信号后，经过内部处理可通过总线电缆直接传输给仪表系统17，使得仪表系统17获取系统数据更加便捷。
触摸屏4上面的按键及显示窗口包含：正转选择、反转选择、扭矩释放、刹车释放、速度给定、转速显示、转矩显示以及系统运行状态等。
优选的，隔离继电器的型号为PLC-RSC-24DC/1/ACT，比例放大器的型号为E-ME-AC-05F，压力传感器的型号为IS-21-S，测速传感器的型号为SMBC2，接口模块的型号为IM153，比例换向电磁阀的型号为DPZA-A-273-L5/NPT/D，扭矩释放开关电磁阀的型号为DTDA-MCN-777-HN2，刹车释放开关电磁阀的型号为DTDA-MCN-777-HN2。
本实用新型一种液压转盘驱动装置的电控系统的工作原理如下：
当操作手柄2动作时，PLC主控制器1接收到控制指令，PLC主控制器1将信号传递到PLC远程I/O丛站3，当操作手柄2前推时，PLC远程I/O丛站3控制模拟量输入/输出模块15输出0V～+5V的电压信号，比例放大器7正向电路工作驱动电磁阀一侧阀芯打开从而驱动转盘正转，经过比例放大器7内部运算放大电路转换后，向比例换向电磁阀13输出大小可调的电流信号，使电磁铁根据需要产生相应磁力成比例驱改变阀芯位置，控制马达供油从而达到相应正转转速；当操作手柄2后推时，PLC远程I/O丛站3控制模拟量输入/输出模块15输出-5V～0V的电压信号，比例放大器7反向电路工作驱动电磁阀另一侧阀芯打开从而驱动转盘正转，经过比例放大器7内部运算放大电路转换后，向比例换向电磁阀13输出大小可调的电流信号，使电磁铁根据需要产生相应磁力成比例驱改变阀芯位置，控制马达供油从而达到相应正转转速。
当触摸屏4动作时，PLC主控制器1接收到控制指令，PLC主控制器1将信号传递到控制PLC远程I/O丛站3，从而控制数字量输出模块14输出；数字量输出模块14分别通过两个隔离继电器6直接向刹车释放开关电磁阀10和扭矩释放开关电磁阀11输出电信号，使电磁铁产生磁力驱使阀芯动作，控制刹车装置与液压马达供油实现刹车释放和扭矩释放功能；
当进行液压转盘正反转选择、转速值给定时，计数模块16通过采集测速编码器9跟随马达轴承旋转所产生的脉冲信号，再由PLC远程I/O丛站3传送至PLC主控制器1，经过PLC主控制器1对脉冲信号进行计数运算，即可获取液压转盘实际转速值，模拟量输入/输出模块15输出的电信号对液压转盘调速做闭环控制，模拟量输入/输出模块15使转速给定值与实际值一致保证转盘平稳运行；通过调整PLC远程I/O丛站3使模拟量输入/输出模块15的输入端口向压力传感器输出4mA～20mA的电流信号，由压力传感器8转换后反馈给模拟量输入/输出模块15输入端口相应的电流信号，模拟量输入/输出模块15输入端口采集到的电流值通过PLC远程I/O丛站3传送至PLC主控制器1进行运算，即可获得相应转矩值。
PLC主控制器1通讯连接到仪表系统17可将现场传感器信号处理数据直接传送至仪表系统供其使用。
通过以上方式，本实用新型的电控系统，将操作手柄、触摸屏结合，能使液压转盘的控制满足不同工况操作要求；本实用新型的电控系统，通过触摸屏操作液压转盘运行进行闭环控制，触摸屏能直接显示转盘运行时转速和转矩值，无需经仪表系统采集传感器测量数据；本实用新型的电控系统，与常规电控系统相比，控制精度高，运行稳定并且具有监控显示功能，能有效提高整个钻井电控系统的集成控制功能；本实用新型的电控系统，采用分级控制的方式，控制信号只需现场总线电缆进行信号传输，能避免多芯控制电缆造成的信号相互干扰。
Claims (5)
1.一种液压转盘驱动装置的电控系统，其特征在于，包括PLC主控制器(1)，所述PLC主控制器(1)分别连接有操作手柄(2)、PLC远程I/O丛站(3)、触摸屏(4)、第一电源模块(5)，所述PLC远程I/O丛站(3)分别连接有两个隔离继电器(6)、比例放大器(7)、压力传感器(8)、测速编码器(9)、第二电源模块(12)，两个所述隔离继电器(6)分别连接有刹车释放开关电磁阀(10)、扭矩释放开关电磁阀(11)，所述比例放大器(7)连接有比例换向电磁阀(13)。
2.如权利要求1所述的一种液压转盘驱动装置的电控系统，其特征在于，所述PLC远程I/O丛站(3)包括数字量输出模块(14)、模拟量输入/输出模块(15)、计数模块(16)，所述数字量输出模块(14)分别与两个隔离继电器(6)相连，所述模拟量输入/输出模块(15)分别与比例放大器(7)、压力传感器(8)相连，所述计数模块(16)与测速编码器(9)相连。
3.如权利要求1所述的一种液压转盘驱动装置的电控系统，其特征在于，所述PLC主控制器(1)还连接有仪表系统(17)。
4.如权利要求1所述的一种液压转盘驱动装置的电控系统，其特征在于，所述刹车释放开关电磁阀(10)的型号为DTDA-MCN-777-HN2。
5.如权利要求1所述的一种液压转盘驱动装置的电控系统，其特征在于，所述扭矩释放开关电磁阀(11)的型号为DTDA-MCN-777-HN2。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201721536601.XU CN207514005U (zh) | 2017-11-17 | 2017-11-17 | 一种液压转盘驱动装置的电控系统 |
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| CN201721536601.XU CN207514005U (zh) | 2017-11-17 | 2017-11-17 | 一种液压转盘驱动装置的电控系统 |
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN207514005U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111021943A (zh) * | 2020-01-10 | 2020-04-17 | 宝鸡石油机械有限责任公司 | 一种模块化快速连接转盘液压驱动装置 |
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2017
- 2017-11-17 CN CN201721536601.XU patent/CN207514005U/zh active Active
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN111021943A (zh) * | 2020-01-10 | 2020-04-17 | 宝鸡石油机械有限责任公司 | 一种模块化快速连接转盘液压驱动装置 |
| CN111021943B (zh) * | 2020-01-10 | 2021-12-14 | 宝鸡石油机械有限责任公司 | 一种模块化快速连接转盘液压驱动装置 |
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