石油钻机泥浆泵控制方法技术

本发明专利技术是基于石油钻机电控系统，对常规石油钻机泥浆泵的可靠性、实时性进行智能测试的方法，属于石油钻井技术领域，具体涉及石油钻机泥浆泵控制方法，在上一作业环节结束之后，通过可视化人机交互设备的触摸屏上一键操作，PLC接到指令后，会将当前使用的泥浆泵给定值迅速归零，同时判断泥浆泵的实际参数是否满足快停的要求，做出相应的提示信息，经过设定的延时后泥浆泵会自动恢复的原来的运行状态，PLC会再次判断泥浆泵的实际参数能否满足泥浆泵快起的要求并做出相应的提示，最后做出泥浆泵测试的报告，迅速实现泥浆泵测试，快速进入下一重要作业环节，使得两个作业环节间无缝链接，消除传统做法潜在风险，且操作简单、测试结果不受人为因素影响。

【技术实现步骤摘要】
石油钻机泥浆泵控制方法
本专利技术是基于石油钻机电控系统，对常规石油钻机泥浆泵的可靠性、实时性进行智能测试的方法，属于石油钻井
，具体涉及石油钻机泥浆泵控制方法。
技术介绍
石油钻机在进行钻井作业，尤其是在定向井作业时，泥浆的排量及压力是最为重要的参数，因此对泥浆泵的可靠性及动态性能要求极其严格，在进入重要的作业环节前，必须确保泥浆泵能够精准运行。传统做法：（1）根据泥浆泵之前的使用效果，进行人工粗略判断其可靠性及动态性能，这种做法多数情况下能达到目的，但是有潜在风险；（2）手动操作泥浆泵至不同的工况来观察其运行状态，这种做法虽然较为可靠，但是操作繁琐，容易受人为因素的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要提供一种对常规石油钻机泥浆泵的可靠性、实时性进行智能测试的方法。该方法的采用，使得操作者能一键实现泥浆泵的测试，并能快速进入下一重要作业环节，使得两个作业环节之间无缝链接，消除了传统做法潜在的风险，并且操作简单、测试结果不受人为因素影响。本专利技术是通过以下技术方案来实现的：1、石油钻机泥浆泵控制方法，该方法步骤如下：1）启动泥浆泵智能测试功能：通过人机交互设备的两个软取反按钮实现测试功能的启动；2）判断有无泥浆泵在运行：可编程控制器判断当前所有泥浆泵的使能信号，无使能信号的泥浆泵确定为非待测泥浆泵；3）泵冲为零：可编程控制器判断当前所有泥浆泵的泵冲信号，泵冲信号为零的泥浆泵确定为非待测泥浆泵；4）确定待测泥浆泵：可编程控制器综合步骤2中有无泥浆泵在运行和步骤3中泵冲为零后，有使能信号和泵冲不为零的泥浆泵则被确定为待测泥浆泵；5）存储待测泥浆泵的当前泵冲值：可编程控制器分别存储待测泥浆泵的当前泵冲值，作为后续判断待测泥浆泵是否恢复原状态的标准；6）泵冲给定值清零：可编程控制器将所有待测泥浆泵的泵冲给定值清零，变频器的输出将维持电机处于零速度状态，泥浆泵处于静止状态；7）计时：可编程控制器监测到待测泥浆泵的泵冲全部为零后开始计时；8）计时时间结束后给每台待测泥浆泵增加给定：可编程控制器根据两种模式所设定的时间判断计时时间，若计时时间未达到设定的时间，则继续计时，若计时时间已到，则进入下一步待测泵冲给定值增加1冲；9）X号待测泵冲给定值增加1冲：可编程控制器将每台待测泥浆泵泵冲给定值增加1冲，同时检测实际泵冲值；10）X号泵冲恢复：可编程控制器判断每台待测泥浆泵的当前实际泵冲值和测试功能启动时该泵的泵冲值，若X号待测泵泵冲值没有达到测试功能启动时该泵的泵冲值，则返回到X号待测泵冲给定值增加1冲，直至达到测试之前的泵冲值，若达到测试之前泵冲的泥浆泵按此状态运行；11）全部待测泵恢复：可编程控制器判断每台待测泥浆泵当前泵冲是否达到测试之前各自的泵冲值，当系统判断全部泥浆泵恢复的启动测试功能前的状态时，系统才会进入下一步复位测试功能；12）复位测试功能：可编程控制器监测到当系统判断全部泥浆泵恢复的启动测试功能前的状态或用户取消了了测试功能时，可编程控制器系统会复位测试功能，控制待测泥浆泵按照复位测试功能时的运行状态运行；13）出具测试报告：正常测试结束后，可编程控制器系统会出具测试报告，包括测试耗时、可靠性、动态特性、处理建议等重要参数，若是非正常结束测试功能，可编程控制器系统会提示测试未能完成的警告提示；14）结束：任何方式结束测试功能，可编程控制器系统都会使待测泥浆泵则按照复位测试功能时的运行状态运行；15）提出警告：如果启动泥浆泵测试功能时没有任何泥浆泵在使能状态或没有任何泥浆泵在运转状态是，系统会通过人机交互设备提出相应的警告。其中两种测试参数模式相互联锁，同时只能使用一种模式。其中两种模式均在运行过程中能随时被操作者取消而中断，中断后泥浆泵会保持在中断时的运行状态继续运行，进入正常运行模式。与现有技术相比较，本专利技术的有益效果在于：本专利技术在上一作业环节结束之后，只需在可视化人机交互设备的触摸屏上一键操作，PLC接到指令后，会将当前使用的泥浆泵给定值迅速归零，同时判断泥浆泵的实际参数是否满足快停的要求，做出相应的提示信息，经过设定的延时后泥浆泵会自动恢复的原来的运行状态，PLC会再次判断泥浆泵的实际参数能否满足泥浆泵快起的要求并做出相应的提示，最后做出泥浆泵测试的报告。操作者就能很快地实现泥浆泵的测试，并能快速进入下一重要作业环节，使得两个作业环节之间无缝链接，消除了传统做法潜在的风险，并且操作简单、测试结果不受人为因素影响。对比详见下表：。附图说明图1：石油钻机泥浆泵控制方法信号传输示意图。图2：石油钻机泥浆泵控制方法原理框图。图3：石油钻机泥浆泵控制方法工作方法流程图。具体实施方式下面对本专利技术做进一步描述。实施例如图1所示，是石油钻机泥浆泵控制方法基于运行的设备，具体为可视化人机交互设备1、可编程控制器2、变频器3、电机4及泥浆泵5，可视化人机交互设备1和可编程控制器2、变频器3通过总线连接；可视化人机交互设备1用于接收传输操作人员的操作指令并显示设备状态及参数；可编程控制器2综合判断操作指令和检测泥浆泵状态，经过高速运算，然后发出控制指令；变频器3则按照可编程控制器2的指令去驱动电机4来满足当前工矿所需的指标值，同时监测电机的速度，规格化后和其它参数一并传输给PLC；泥浆泵5最终完成测试功能并将实时参数反馈给可编程控制器2。如图2所示，是石油钻机泥浆泵控制方法原理框图，操作指令由人机交互设备1输入，接收指令60单元接收的指令后，结合状态反馈64单元、变频器输出执行66单元反馈的信息，经过综合判断61单元的综合判断，再将判断结果经过高速运算62单元的高速运算，然后通过发出指令63单元发送指令给下一级设备-变频器；变频器通过接收指令68单元接收到指令后，指令处理67单元对指令处理完成后，通过输出执行66单元输出给执行机构65，同时将其状态参数反馈给综合判断61单元；状态反馈64单元将所有的机械状态参数反馈给综合判断61单元和人机交互设备1，用于PLC综合判断控制和参数的实时显示。如图3所示，为石油钻机泥浆泵控制方法工作流程图，包括以下步骤：（1）启动泥浆泵智能测试功能：通过人机交互设备1的“1MinuteSurvey”10和“2MinuteSurvey”11两个软取反按钮实现测试功能的启动；（2）有无泥浆泵在运行：可编程控制器2判断当前所有泥浆泵5的使能信号，没有使能信号的泥浆泵在确定为非待测泥浆泵；（3）泵冲为零：可编程控制器2判断当前所有泥浆泵的泵冲信号，泵冲信号为零的泥浆泵在确定为非待测泥浆泵；（4）确定待测泥浆泵：可编程控制器2综合步骤2中有无泥浆泵在运行和步骤3中泵冲为零后，有使能信号和泵冲不为零的泥浆泵则被确定为待测泥浆泵；（5）存储待测泥浆泵的当前泵冲值：可编程控制器2分别存储待测泥浆泵的当前泵冲值，作为后续判断待测泥浆泵是否恢复原状态的标准；（6）泵冲给定值清零：可编程控制器2将所有待测泥浆泵的泵冲给定值清零，变频器3的输出将维持电机4处于零速度状态，泥浆泵5处于静止状态；（7）计时：可编程控制器2监测到待测泥浆泵的泵冲全部为零后开始计时；（8）计时时间结束后给每台待测泥浆泵增加给定：可编程控制器2根据“1MinuteSurvey”10和“2MinuteSurvey”11两种本文档来自技高网...

【技术保护点】
石油钻机泥浆泵控制方法，其特征在于：所述的该方法步骤如下：1）启动泥浆泵智能测试功能：通过人机交互设备的两个软取反按钮实现测试功能的启动；2）判断有无泥浆泵在运行：可编程控制器判断当前所有泥浆泵的使能信号，无使能信号的泥浆泵确定为非待测泥浆泵；3）泵冲为零：可编程控制器判断当前所有泥浆泵的泵冲信号，泵冲信号为零的泥浆泵确定为非待测泥浆泵；4）确定待测泥浆泵：可编程控制器综合步骤2中有无泥浆泵在运行和步骤3中泵冲为零后，有使能信号和泵冲不为零的泥浆泵则被确定为待测泥浆泵；5）存储待测泥浆泵的当前泵冲值：可编程控制器分别存储待测泥浆泵的当前泵冲值，作为后续判断待测泥浆泵是否恢复原状态的标准；6）泵冲给定值清零：可编程控制器将所有待测泥浆泵的泵冲给定值清零，变频器的输出将维持电机处于零速度状态，泥浆泵处于静止状态；7）计时：可编程控制器监测到待测泥浆泵的泵冲全部为零后开始计时；8）计时时间结束后给每台待测泥浆泵增加给定：可编程控制器根据两种模式所设定的时间判断计时时间，若计时时间未达到设定的时间，则继续计时，若计时时间已到，则进入下一步待测泵冲给定值增加1冲；9）X号待测泵冲给定值增加1冲：可编程控制器将每台待测泥浆泵泵冲给定值增加1冲，同时检测实际泵冲值；10） X号泵冲恢复：可编程控制器判断每台待测泥浆泵的当前实际泵冲值和测试功能启动时该泵的泵冲值，若X号待测泵泵冲值没有达到测试功能启动时该泵的泵冲值，则返回到X号待测泵冲给定值增加1冲，直至达到测试之前的泵冲值，若达到测试之前泵冲的泥浆泵按此状态运行；11）全部待测泵恢复：可编程控制器判断每台待测泥浆泵当前泵冲是否达到测试之前各自的泵冲值，当系统判断全部泥浆泵恢复的启动测试功能前的状态时，系统才会进入下一步复位测试功能；12）复位测试功能：可编程控制器监测到当系统判断全部泥浆泵恢复的启动测试功能前的状态或用户取消了了测试功能时，可编程控制器系统会复位测试功能，控制待测泥浆泵按照复位测试功能时的运行状态运行；13）出具测试报告：正常测试结束后，可编程控制器系统会出具测试报告，包括测试耗时、可靠性、动态特性、处理建议等重要参数，若是非正常结束测试功能，可编程控制器系统会提示测试未能完成的警告提示；14）结束：任何方式结束测试功能，可编程控制器系统都会使待测泥浆泵则按照复位测试功能时的运行状态运行；15）提出警告：如果启动泥浆泵测试功能时没有任何泥浆泵在使能状态或没有任何泥浆泵在运转状态是，系统会通过人机交互设备提出相应的警告。...

【技术特征摘要】
1.石油钻机泥浆泵控制方法，其特征在于：所述的该方法步骤如下：1）启动泥浆泵智能测试功能：通过人机交互设备的两个软取反按钮实现测试功能的启动；2）判断有无泥浆泵在运行：可编程控制器系统判断当前所有泥浆泵的使能信号，无使能信号的泥浆泵确定为非待测泥浆泵；3）泵冲为零：可编程控制器系统判断当前所有泥浆泵的泵冲信号，泵冲信号为零的泥浆泵确定为非待测泥浆泵；4）确定待测泥浆泵：可编程控制器系统综合步骤2中有无泥浆泵在运行和步骤3中泵冲为零后，有使能信号和泵冲不为零的泥浆泵则被确定为待测泥浆泵；5）存储待测泥浆泵的当前泵冲值：可编程控制器系统分别存储待测泥浆泵的当前泵冲值，作为后续判断待测泥浆泵是否恢复原状态的标准；6）泵冲给定值清零：可编程控制器系统将所有待测泥浆泵的泵冲给定值清零，变频器的输出将维持电机处于零速度状态，泥浆泵处于静止状态；7）计时：可编程控制器系统监测到待测泥浆泵的泵冲全部为零后开始计时；8）计时时间结束后给每台待测泥浆泵增加给定：可编程控制器系统根据“1MinuteSurvey”和“2MinuteSurvey”两种模式所设定的时间判断计时时间，若计时时间未达到设定的时间，则继续计时，若计时时间已到，则进入下一步待测泵冲给定值增加1冲；9）X号待测泵冲给定值增加1冲：可编程控制器系统将每台待测泥浆泵泵冲给定值增加1冲，同时检测实际泵冲值；10）X号泵冲恢复：可编程控制器系统判断每台待测泥浆泵的当前实际泵冲值和测试功能启动时该泵的泵冲值，若X号待测泵泵冲值没有达...

【专利技术属性】
技术研发人员：马向平，张振中，刘小宝，李丰垠，郭健，安宁宁，
申请(专利权)人：天水电气传动研究所有限责任公司，
类型：发明
国别省市：甘肃;62