一种油田智能伺服控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种油田智能伺服控制系统，包括控制部分和执行部分，所述控制部分由服务器和伺服控制柜组成，服务器通过以太网与伺服控制柜连接，所述伺服控制柜由柜体、可编程逻辑控制器，电机编码器，多功能电表，HMI触摸屏，GPRS DTU，伺服驱动器和扬声器组成，所述控制部分与执行部分通过GPRS连接。本实用新型专利技术的油田智能伺服控制系统能够实时监控抽油机运行参数，智能调节抽油机运行状态，对实现在不同井况生产条件下产生节电效果，提高机采系统效率、实现降本增效，提高生产效率和效益具有重要意义。同时本实用新型专利技术的油田智能伺服控制系统结构设计合理、效果明显。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种油田智能伺服控制系统。
技术介绍
目前，油田生产中的抽油机调频模式比较粗犷，仅仅通过改变电流大小来达到改变电机转速的目的，没有控制程序，功能单一，无法精确控制电机运行状态，且不能实现25HZ以下频率运行，节电效果有限，无法满足现场各种工况的要求，因此迫切需要一种油田智能伺服控制系统，以实时监控抽油机的运行参数，智能调节抽油机的工作状态，满足不同的井况生产条件。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种油田智能伺服控制系统，以解决现有技术中存在的不足。为了达到上述目的，本技术所采取的技术方案是：一种油田智能伺服控制系统，包括控制部分和执行部分，所述控制部分由服务器和伺服控制柜组成，服务器通过以太网与伺服控制柜连接，所述伺服控制柜由柜体、可编程逻辑控制器，电机编码器，多功能电表，HMI触摸屏，GPRSDTU，伺服驱动器和扬声器组成，所述可编程逻辑控制器分别连接所述电机编码器，所述HMI触摸屏，所述GPRSDTU和所述伺服驱动器，所述伺服驱动器设有电子齿轮，电流环，速度环和位置环，所述执行部分由GPRSDTU，变频器，编码器，三相异步电机和抽油机组成，所述三相异步电机分别连接所述多功能电表，所述变频器，所述编码器和所述抽油机，所述三相异步电机设有冲次传感器，所述抽油机设有接近开关和抽油机散热风机。所述控制部分与执行部分通过GPRS连接。所述的可编程逻辑控制器采用Siemens公司的S7-200Smart。所述的多功能电表为三相智能电表。所述的可编程逻辑控制器通过MODBUS总线实现对多功能电表的读写操作。所述的可编程控制器发出控制信号，通过伺服驱动器对三相异步电机的转速、扭矩等信息进行控制和处理。所述的变频器是矢量变频器，用于反馈抽油机的电流、电压、扭矩的数据。所述的编码器用于将三相异步电机的实时位置和速度数据通过GPRSDTU传送给可编程逻辑控制器。所述的接近开关，将每次抽油机的上下冲程一次触发的电信号通过GPRSDTU发送给可编程逻辑控制器，用于校准抽油机位置数据。所述的HMI触摸屏用于系统参数设置和工作模式的设定，并对抽油机的运行参数包括电流、电压、速度、耗电量、扭矩、冲次进行显示。所述的抽油机散热风机在变频模式下启动，采用三相AC380V50HZ电源供电。所述的扬声器用于抽油机启停提醒。与现有技术相比，本技术的有益效果在于：本技术的油田智能伺服控制系统能够实时监控抽油机运行参数，智能调节抽油机运行状态，对实现在不同井况生产条件下产生节电效果，提高机采系统效率、实现降本增效，提高生产效率和效益具有重要意义。同时本技术的油田智能伺服控制系统结构设计合理、效果明显。附图说明图1示出了本技术油田智能伺服控制系统的结构示意图。图2示出了本技术油田智能伺服控制系统控制部分的结构示意图图3示出了本技术油田智能伺服控制系统执行部分的结构示意图图中：1.控制部分，2.执行部分，3.服务器，4.伺服控制柜，5.以太网，6.柜体，7.可编程逻辑控制器，8.电机编码器，9.HMI触摸屏，10.GPRSDTU，11.伺服驱动器，11-1.电子齿轮，11-2.电流环，11-3.速度环，11-4.位置环，12.扬声器，13.GPRSDTU，14.多功能电表，15.变频器，16.编码器，17.三相异步电机，17-1.冲次传感器，18.抽油机，18-1.接近开关,18-2.抽油机散热风扇。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细阐述，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面结合附图对本技术作进一步说明。如图1、图2、图3所示，本技术包括控制部分1和执行部分2，所述控制部分1由服务器3和伺服控制柜4组成，服务器通3过以太网5与伺服控制柜4连接，所述伺服控制柜4由柜体6、可编程逻辑控制器7，电机编码器8，HMI触摸屏9，GPRSDTU10，伺服驱动器11和扬声器12组成，所述可编程逻辑控制器7分别连接所述电机编码器8，所述HMI触摸屏9，所述GPRSDTU10，所述伺服驱动器11和所述扬声器12，所述伺服驱动器11设有电子齿轮11-1，电流环11-2，速度环11-3和位置环11-4，所述执行部分2由GPRSDTU13，多功能电表14，变频器15，编码器16，三相异步电机17和抽油机18组成，所述三相异步电机17分别连接所述多功能电表14，所述变频器15，所述编码器16和所述抽油机18，所述三相异步电机17设有冲次传感器17-1，所述抽油机18设有接近开关18-1和抽油机散热风机18-2。所述控制部分1与执行部分2通过GPRS19连接。所述的可编程逻辑控制器7采用Siemens公司的S7-200Smart。所述的多功能电表14为三相智能电表。所述的可编程逻辑控制器7通过MODBUS总线实现对多功能电表14的读写操作。所述的可编程控制器7发出控制信号，通过伺服驱动器11对三相异步电机17的转速、扭矩等信息进行控制和处理。所述的变频器15是矢量变频器，用于反馈抽油机的电流、电压、扭矩的数据。所述的编码器16用于将三相异步电机17的实时位置和速度数据通过GPRSDTU13传送给可编程逻辑控制器7。所述的接近开关18-1，将每次抽油机18的上下冲程一次触发的电信号通过GPRSDTU13发送给可编程逻辑控制器7，用于校准抽油机18位置数据。所述的HMI触摸屏9用于系统参数设置和工作模式的设定，并对抽油机的运行参数包括电流、电压、速度、耗电量、扭矩、冲次进行显示。所述的抽油机散热风机18-2在变频模式下启动，采用三相AC380V50HZ电源供电。所述的扬声器12用于抽油机启停提醒。本技术的工作原理为：在工作状态下，伺服驱动器11接收电动机18发出的位置指令信号脉冲、方向，通过电子齿轮11-1、速度环11-3和位置环11-4调节后产生电流指令信号，在电流环11-2中经矢量变换后，输出转矩电流，同时，冲次传感器17-1将三相异步电机的瞬时转矩与转速传送给控制部分2进行闭环控制，并控制三相异步电机的运行，从而实现抽油机18的伺服控制。以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，本技术的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。本领域技术人员可以再本技术的实质和保护范围内，对本技术做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油田智能伺服控制系统，包括控制部分（1）和执行部分（2），其特征在于，所述控制部分（1）由服务器（3）和伺服控制柜（4）组成，服务器通（3）过以太网（5）与伺服控制柜（4）连接，所述伺服控制柜（4）由柜体（6）、可编程逻辑控制器（7），电机编码器（8），HMI触摸屏（9），GPRS DTU（10），伺服驱动器（11）和扬声器（12）组成，所述可编程逻辑控制器（7）分别连接所述电机编码器（8），所述HMI触摸屏（9），所述GPRS DTU（10）和所述伺服驱动器（11），所述伺服驱动器（11）设有电子齿轮（11‑1），电流环（11‑2），速度环（11‑3）和位置环（11‑4），所述执行部分（2）由GPRS DTU（13），多功能电表（14），变频器（15），编码器（16），三相异步电机（17）和抽油机（18）组成，所述三相异步电机（17）分别连接所述多功能电表（14），所述变频器（15），所述编码器（16）和所述抽油机（18），所述三相异步电机（17）设有冲次传感器（17‑1），所述抽油机（18）设有接近开关（18‑1）和抽油机散热风机（18‑2），所述控制部分（1）与执行部分（2）通过GPRS（19）连接。...

【技术特征摘要】
1.一种油田智能伺服控制系统，包括控制部分（1）和执行部分（2），其特征在于，所述控制部分（1）由服务器（3）和伺服控制柜（4）组成，服务器通（3）过以太网（5）与伺服控制柜（4）连接，所述伺服控制柜（4）由柜体（6）、可编程逻辑控制器（7），电机编码器（8），HMI触摸屏（9），GPRSDTU（10），伺服驱动器（11）和扬声器（12）组成，所述可编程逻辑控制器（7）分别连接所述电机编码器（8），所述HMI触摸屏（9），所述GPRSDTU（10）和所述伺服驱动器（11），所述伺服驱动器（11）设有电子齿轮（11-1），电流环（11-2），速度环（11-3）和位置环（11-4），所述执行部分（2）由GPRSDTU（13），多功能电表（14），变频器（15），编码器（16），三相异步电机（17）和抽油机（18）组成，所述三相异步电机（17）分别连接所述多功能电表（14），所述变频器（15），所述编码器（16）和所述抽油机（18），所述三相异步电机（17）设有冲次传感器（17-1），所述抽油机（18）设有接近开关（18-1）和抽油机散热风机（18-2），所述控制部分（1）与执行部分（2）通过GPRS（19）连接。2.根据权利要求1所述的一种油田智能伺服控制系统，其特征在于，所述的可编程逻辑控制器（7）采用Siemens公司的S7-200Smart。3.根据权利要求1所述的一种油田智能伺服控制系统，其特征在于，所述的多功能电表（14）为三相智...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚红生，沈霁，树龙珍，高尤，袁胜，李曙生，周杨，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司华东油气分公司泰州采油厂，
类型：新型
国别省市：江苏;32