一种游梁抽油机控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种游梁抽油机控制系统，属于石油开采设备领域。其技术方案为：包括PLC，PLC的电源输入端连接电源模块，PLC的数字输入端连接开关按钮和接近开关，接近开关用于测量抽油机的上死点位置即抽油机主机曲柄的垂直向下位置，PLC的数字输出通过继电接触控制电路连接继电器组。本实用新型专利技术的有益效果为：同时具有平衡调节和速度调节功能，集成度高。兼容直流供电和交流供电系统，直流供电时根据载荷调节系统参数，交流供电时根据载荷或者电参数调节系统参数。

A control system for beam pumping unit

The utility model discloses a beam pumping unit control system, which belongs to the field of petroleum exploitation equipment. The technical scheme is as follows: PLC, PLC power input connection module, PLC digital input connection switch button and proximity switch, proximity switch used to measure the position of the upper dead point of the pumping unit, that is, the vertical down position of the main engine crank of the pumping unit, PLC digital output through the relay contact control circuit to connect the relay group. . The beneficial effect of the utility model is that it has the functions of balance adjustment and speed adjustment at the same time, and has high integration degree. Compatible with DC power supply and AC power supply system, DC power supply according to load adjustment system parameters, AC power supply according to load or electrical parameters to adjust system parameters.

【技术实现步骤摘要】
一种游梁抽油机控制系统
本技术属于石油开采设备的
，具体涉及一种游梁抽油机控制系统。
技术介绍
抽油机控制器是石油地面机采系统中的一个重要组成部分，其性能对石油生产的能耗、效率、劳动强度等有较大的影响。平衡调节和速度调节是影响抽油机能耗和效率的主要因素。早期游梁抽油机的平衡调节需要人工测量示功图，根据示功图决定调节程度，然后进行人工调节，后来出现了通过伺服调节平衡的控制器。游梁抽油机的速度调节主要依靠机械调速器、电磁调速器、变频器，根据示功图调节速度。为了降低能耗、提高效率、降低劳动强度，国内外科技工作者对抽油机控制器开展了大量研究，提出了自动调节平衡的抽油机控制器以及自动调节速度的抽油机控制器，但是这些控制器功能相对单一、无法兼容。
技术实现思路
为解决上述已有技术的不足，本技术的目的是提供一种具备自动调节平衡和速度的功能，根据外部传感器判断油井工况，自动调节抽油机平衡和速度的抽油机控制系统。一种游梁抽油机控制系统，包括PLC，PLC的电源输入端连接电源模块，PLC的数字输入端连接开关按钮和接近开关，接近开关用于测量抽油机的上死点位置即抽油机主机曲柄的垂直向下位置，PLC的数字输出通过继电接触控制电路连接继电器组，PLC的高速计数输入端连接光电编码器，光电编码器安装在抽油机电动机轴上，PLC的模拟输入端连接载荷传感器，载荷传感器用于测量抽油机载荷；还包括用于测量抽油机电动机的电流、功率、电能的电参数表，电参数表与PLC通过RS485通讯口连接；PLC与上位机连接，构成数据通路；PLC通过模拟量输出端连接变频器；变频器给所述抽油机电动机供电；所述继电器组的电源输入端同样连接所述电源模块，由电源模块提供电量。优选为，所述电源模块兼容AC300V-450V和DC450V-600的电源输入，输出为DC24V。优选为，所述上位机通过以太网与PLC连接。优选为，所述上位机通过RS485通讯接口与所述PLC连接。优选为，所述PLC选用北京腾控科技的T-910TPLC可编程控制器。优选为，所述光电编码器的型号为E6B2-CWB6C。优选为，所述电参数采集模块型号为EDA9033AC。优选为，所述接近开关型号为LJ18A3-8-Z/BX。通过试验，本技术的有益效果是，结构简洁，操作方便，同时具有平衡调节和速度调节功能，集成度高。兼容直流供电和交流供电系统，直流供电时根据载荷调节系统参数，交流供电时根据载荷或者电参数调节系统参数。附图说明图1为本技术实施例的原理框图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。当然，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。实施例1参见图1，本技术是一种游梁抽油机控制系统，由电源、开关按钮、接近开关、继电接触控制电路、光电编码器、载荷传感器、电参数表、上位机、PLC、变频器等组成。电源兼容AC300V-450V和DC450V-600输入，适应交流供电系统和直流供电系统，为PLC、继电接触电路提供DC24V电源；开关按钮与PLC的数字输入相连，选择工作模式和控制启停；接近开关连接PLC的数字输入，测量抽油机的上死点位置；继电接触控制电路连接PLC的数字输出，实现PLC弱电控制强电，包括控制抽油机平衡块正向移动、反向移动，控制抽油机启动、停止；光电编码器安装在电动机轴上，连接PLC高速计数输入，测量电机转速，用于计算抽油机运动速度及位置；载荷传感器连接PLC模拟输入，测量抽油机载荷；电参数表连接PLC的RS485通讯口，用于测量电流、功率、电能；上位机可通过以太网或者RS485连接连接PLC，监视系统参数；PLC采集外部信息，经过运算后发出控制指令；变频器连接PLC的模拟输出，控制抽油机转速。抽油机控制控制过程中，无论平衡调节还是速度调节，功图获取是必须的，本专利技术兼容两种功图获取方式。第一种通过载荷传感器、光电编码器、接近开关获取，接近开关检测抽油机的上死点，光电编码器测量电机转速及转角，PLC通过运算获得抽油机驴头的实时位置，通过载荷传感器获得实时载荷信号，即获得了抽油机示功图。第二种通过电参数表、光电编码器、接近开关获取，接近开关检测抽油机的上死点，光电编码器测量电机转速及转角，PLC通过运算获得抽油机驴头的实时位置，通过电参数表获得实时电功率信号，即获得了抽油机电功图。本装置的抽油机控制系统的电路中电源采用兼容AC300V-450V和DC450V-600输入的DC24V输出的开关电源，适应油田现场的交流供电和直流供电两种方式。对于交流供电，可以通过按钮开关选择系统工作方式，速度调节方式包括工频和变频，工频即不调速，调试时或者变频器损坏时使用；变频方式包括手动变频和自动变频，手动变频即通过变频器面板手动调节频率，调试时或者传感器损坏时使用，自动变频即PLC根据功图自动调节频率。平衡调节方式包括手动和自动，手动方式就是人工选择调节方向和调节程度，自动方式就是PLC根据功图和设定的调节时刻自动选择调节方向和调节程度。交流供电时继电接触控制电路选用DC24V中间继电器和交流控制交流接触器，调平衡电机使用工频电，可以使用示功图或者电功图作为平衡调节和速度调节的依据。对于直流供电，可以通过按钮开关选择系统工作方式，速度调节方式只能选择变频，变频方式包括手动变频和自动变频，手动变频即通过变频器面板手动调节频率，调试时或者传感器损坏时使用，自动变频即PLC根据功图自动调节频率。平衡调节方式包括手动和自动，手动方式就是人工选择调节方向和调节程度，自动方式就是PLC根据功图和设定的调节时刻自动选择调节方向和调节程度。交流供电时继电接触控制电路选用DC24V中间继电器和直流控制交流接触器，调平衡电机使用变频器输出供电，只能使用示功图作为平衡调节和速度调节的依据。本技术未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本技术的限制，本技术也并不仅限于上述举例，本
的普通技术人员在本技术的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种游梁抽油机控制系统，其特征在于，包括PLC，PLC的电源输入端连接电源模块，PLC的数字输入端连接开关按钮和接近开关，接近开关用于测量抽油机的上死点位置即抽油机主机曲柄的垂直向下位置，PLC的数字输出通过继电接触控制电路连接继电器组，PLC的高速计数输入端连接光电编码器，光电编码器安装在抽油机电动机轴上，PLC的模拟输入端连接载荷传感器，载荷传感器用于测量抽油机载荷；还包括用于测量抽油机电动机的电流、功率、电能的电参数表，电参数表与PLC通过RS485通讯口连接；PLC与上位机连接，构成数据通路；PLC通过模拟量输出端连接变频器；变频器给所述抽油机电动机供电；所述继电器组的电源输入端同样连接所述电源模块，由电源模块提供电量。

【技术特征摘要】
1.一种游梁抽油机控制系统，其特征在于，包括PLC，PLC的电源输入端连接电源模块，PLC的数字输入端连接开关按钮和接近开关，接近开关用于测量抽油机的上死点位置即抽油机主机曲柄的垂直向下位置，PLC的数字输出通过继电接触控制电路连接继电器组，PLC的高速计数输入端连接光电编码器，光电编码器安装在抽油机电动机轴上，PLC的模拟输入端连接载荷传感器，载荷传感器用于测量抽油机载荷；还包括用于测量抽油机电动机的电流、功率、电能的电参数表，电参数表与PLC通过RS485通讯口连接；PLC与上位机...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙东，李炜，郑炜博，郎立术，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司技术检测中心，
类型：新型
国别省市：北京,11