專利名稱：高精度節(jié)能型抽油機(jī)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于石油鉆采技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及ー種高精度節(jié)能型抽油機(jī)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著石油鉆采行業(yè)的飛速發(fā)展，根據(jù)各大采油廠的實(shí)際情況，長沖程低沖次的節(jié)能型智能抽油機(jī)的使用將愈來愈廣泛。更高的沖程，沖次控制精度意味著工作效率的提高，系統(tǒng)也將會在節(jié)能上有所突破。但是，無論是傳統(tǒng)抽油機(jī)還是現(xiàn)在市場上的智能型抽油機(jī)控制方式均十分粗獷?，F(xiàn)有技術(shù)中的抽油機(jī)控制系統(tǒng)中，對抽油機(jī)電動機(jī)的控制要么采用 速度控制方式，要么采用位置控制方式，當(dāng)采用速度控制方式吋，對電動機(jī)的位置不能精確控制，雖然也有采用接近傳感器對電動機(jī)的位置進(jìn)行調(diào)整的，但是，現(xiàn)場所使用接近傳感器在使用過程當(dāng)中由于風(fēng)力、震動等因素影響，故障率居高，而當(dāng)采用位置控制方式時(shí)，對電動機(jī)的速度不能精確控制，存在控制精度低的缺陷和不足，速度波動較大對于機(jī)械傳動件會造成很大沖擊，縮短機(jī)械使用壽命，速度波動也會造成無功的增多，導(dǎo)致節(jié)能效果低。而且，現(xiàn)有技術(shù)中的抽油機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，外部傳感器較多且存在較大的故障隱患，在現(xiàn)場使用中故障率較高且維修復(fù)雜，維修成本居高不下，給各大采油廠的生產(chǎn)造成很大不便，嚴(yán)重影響產(chǎn)量進(jìn)而對采油廠造成了很大的經(jīng)濟(jì)損失。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種高精度節(jié)能型抽油機(jī)控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，使用操作便捷，控制精度高，工作效率高，安全可靠性高，故障率低，維護(hù)維修成本低，使用效果好，推廣應(yīng)用價(jià)值高。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是ー種高精度節(jié)能型抽油機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在干包括用于對抽油機(jī)電動機(jī)的位置進(jìn)行閉環(huán)控制的控制器模塊，與所述控制器模塊相接的電源模塊和操作控制面板，以及通過通訊卡與所述控制器模塊相接并用于對抽油機(jī)電動機(jī)的速度進(jìn)行閉環(huán)控制的變頻器，所述變頻器的輸入端接有編碼器接ロ卡和用于制動抽油機(jī)電動機(jī)的制動電路模塊，所述編碼器接ロ卡的輸入端接有用于對抽油機(jī)電動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)位置進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的編碼器。上述的高精度節(jié)能型抽油機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述控制器模塊為PLC模塊。上述的高精度節(jié)能型抽油機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述PLC模塊為西門子PLCS7-300。上述的高精度節(jié)能型抽油機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述通訊卡為PR0FIBUS通信卡。上述的高精度節(jié)能型抽油機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述制動電路模塊由制動電阻構(gòu)成。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)[0010]I、本實(shí)用新型采用集成化、模塊化的設(shè)計(jì)，且無需很多的外部傳感器就能實(shí)現(xiàn)對抽油機(jī)電動機(jī)的速度和位置的閉環(huán)控制，結(jié)構(gòu)簡単，設(shè)計(jì)合理，實(shí)現(xiàn)方便。2、本實(shí)用新型以控制器模塊為核心，采用操作控制面板作為人機(jī)交互界面，使用操作便捷，顯示直觀。3、本實(shí)用新型對抽油機(jī)電動機(jī)的控制采用了速度閉環(huán)控制和位置閉環(huán)控制相結(jié)合的控制方式，既能對抽油機(jī)電動機(jī)的速度進(jìn)行精確控制，又能對抽油機(jī)電動機(jī)的位置進(jìn)行精確控制，能使得抽油機(jī)電動機(jī)的實(shí)際運(yùn)行情況與給定完全相同，控制精度可達(dá)到萬分之ニ之內(nèi)，控制精度高，工作效率高。4、本實(shí)用新型采用能耗制動模式，依靠制動電路模塊消耗多余能量，當(dāng)抽油機(jī)電動機(jī)出現(xiàn)抽油桿斷裂、卡泵等情況下能夠快速制動剎車，變頻器能使電動 機(jī)保持零速懸停(駐車)狀態(tài)，安全可靠性高。5、本實(shí)用新型的外圍不需要多余的傳感器，因此外部故障點(diǎn)較少，具有皮實(shí)耐用的特點(diǎn)，在后期維護(hù)過程中能有效降低維護(hù)維修成本。6、本實(shí)用新型的使用效果好，具有良好的實(shí)效性和經(jīng)濟(jì)性，推廣應(yīng)用價(jià)值高。綜上所述，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡単，設(shè)計(jì)合理，使用操作便捷，控制精度高，工作效率高，安全可靠性高，故障率低，維護(hù)維修成本低，使用效果好，推廣應(yīng)用價(jià)值高。下面通過附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)ー步的詳細(xì)描述。

圖I為本實(shí)用新型的電路原理框圖。附圖標(biāo)記說明I-控制器模塊； 2-電源模塊；3-操作控制面板；4-通訊卡；5-變頻器；6-編碼器接口卡；7-制動電路模塊；8-編碼器；9-抽油機(jī)電動機(jī)。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，本實(shí)用新型包括用于對抽油機(jī)電動機(jī)9的位置進(jìn)行閉環(huán)控制的控制器模塊1，與所述控制器模塊I相接的電源模塊2和操作控制面板3，以及通過通訊卡4與所述控制器模塊I相接并用于對抽油機(jī)電動機(jī)9的速度進(jìn)行閉環(huán)控制的變頻器5，所述變頻器5的輸入端接有編碼器接ロ卡6和用于制動抽油機(jī)電動機(jī)9的制動電路模塊7，所述編碼器接ロ卡6的輸入端接有用于對抽油機(jī)電動機(jī)9的運(yùn)轉(zhuǎn)位置進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的編碼器8。本實(shí)施例中，所述控制器模塊I為PLC模塊；具體地，所述PLC模塊為西門子PLCS7-300。所述通訊卡4為PR0FIBUS通信卡。所述制動電路模塊7由制動電阻構(gòu)成。具體在選擇抽油機(jī)電動機(jī)9和變頻器5時(shí)，可以使用功率較小的設(shè)備，節(jié)約成本。本實(shí)用新型的工作原理及工作過程是用戶通過操作控制面板3啟動抽油機(jī)電動機(jī)9并輸入所需控制參數(shù)，控制器模塊I接收操作控制面板3輸出的信號并進(jìn)行分析處理后通過通訊卡4傳輸相應(yīng)的控制信號給變頻器5，變頻器5根據(jù)控制器模塊I輸出的控制信號對抽油機(jī)電動機(jī)9的速度進(jìn)行控制，抽油機(jī)電動機(jī)9運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，編碼器8對抽油機(jī)電動機(jī)9的運(yùn)轉(zhuǎn)位置進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測并將所檢測到的信號通過編碼器接ロ卡6輸出給變頻器5，變頻器5根據(jù)編碼器8所輸出的信號，實(shí)現(xiàn)對抽油機(jī)電動機(jī)9速度的閉環(huán)控制，同時(shí)，變頻器5將編碼器8所輸出的信號通過通訊卡4傳輸給控制器模塊I，控制器模塊I接收編碼器8所輸出的信號并經(jīng)過分析處理后再通過通訊卡4輸出相應(yīng)的脈沖控制信號給變頻器5，實(shí)現(xiàn)對抽油機(jī)電動機(jī)9位置的閉環(huán)控制。當(dāng)抽油機(jī)電動機(jī)9出現(xiàn)抽油桿斷裂、卡泵等情況下，構(gòu)成制動電路模塊7的制動電阻能夠快速消耗多余能量，變頻器5使抽油機(jī)電動機(jī)9保持零速懸停(駐車)狀態(tài)。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種高精度節(jié)能型抽油機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于包括用于對抽油機(jī)電動機(jī)(9)的位置進(jìn)行閉環(huán)控制的控制器模塊(1)，與所述控制器模塊(I)相接的電源模塊(2)和操作控制面板(3)，以及通過通訊卡(4)與所述控制器模塊(I)相接并用于對抽油機(jī)電動機(jī)(9)的速度進(jìn)行閉環(huán)控制的變頻器(5)，所述變頻器(5)的輸入端接有編碼器接口卡(6)和用于制動抽油機(jī)電動機(jī)(9)的制動電路模塊(7)，所述編碼器接口卡(6)的輸入端接有用于對抽油機(jī)電動機(jī)(9)的運(yùn)轉(zhuǎn)位置進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的編碼器(8)。
2.按照權(quán)利要求I所述的高精度節(jié)能型抽油機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述控制器模塊⑴為PLC模塊。
3.按照權(quán)利要求2所述的高精度節(jié)能型抽油機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述PLC模塊為西門子PLC S7-300。
4.按照權(quán)利要求I所述的高精度節(jié)能型抽油機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述通訊卡(4)Sprofibus 通信卡。
5.按照權(quán)利要求I所述的高精度節(jié)能型抽油機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述制動電路模塊(7)由制動電阻構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種高精度節(jié)能型抽油機(jī)控制系統(tǒng)，包括用于對抽油機(jī)電動機(jī)的位置進(jìn)行閉環(huán)控制的控制器模塊，與所述控制器模塊相接的電源模塊和操作控制面板，以及通過通訊卡與所述控制器模塊相接并用于對抽油機(jī)電動機(jī)的速度進(jìn)行閉環(huán)控制的變頻器，所述變頻器的輸入端接有編碼器接口卡和用于制動抽油機(jī)電動機(jī)的制動電路模塊，所述編碼器接口卡的輸入端接有用于對抽油機(jī)電動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)位置進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的編碼器。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，使用操作便捷，控制精度高，工作效率高，安全可靠性高，故障率低，維護(hù)維修成本低，使用效果好，推廣應(yīng)用價(jià)值高。
文檔編號G05B19/05GK202548598SQ20122017613
公開日2012年11月21日 申請日期2012年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月24日
發(fā)明者嚴(yán)科, 李小銀 申請人:西安?？菩履茉垂煞萦邢薰?br>