塔式抽油机控制方法及使用该方法的塔式抽油机技术

本发明专利技术提供的塔式抽油机控制方法及使用该方法的塔式抽油机，包括如下步骤：步骤1，塔式抽油机上电后初始化；步骤2，读取预先设定的参数；步骤3，等待设备运行信号，若得到运行信号则进入下一步；步骤4，计算并设定上下冲程频率及变频器加减速时间；与现有技术相比，本发明专利技术的有益效果如下：1、在计算并设定上下冲程频率及变频器加减速时间后，以前更换钢丝绳在1个月左右，更换皮带在2个月左右，现在钢丝绳和皮带能使用至少6个月。2、减少了皮带或钢丝绳的更换频率，降低了成本。

Tower type oil pumping machine control method and tower type oil pumping machine using the same

The invention provides a method for oil pumping control tower and tower machine using the method of oil pumping machine, which comprises the following steps: Step 1, after power on initialization of tower pumping oil machine; step 2, read the preset parameter; step 3, wait for equipment operation signal, if the signal is running into the next step; step 4, the calculation and the down stroke frequency and inverter set on the deceleration time; compared with the prior art, the invention has the advantages that: 1, the calculated and set on the deceleration time stroke frequency and frequency converter, before replacing steel wire rope in about 1 months, replacing the belt in about 2 months now. The wire rope and the belt can be used for at least 6 months. 2, reduce the belt or rope replacement frequency, reduce the cost.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及塔式抽油机，具体涉及一种塔式抽油机控制方法及使用该方法的塔式抽油机。
技术介绍
抽油机是油田主要采油设备，游梁式抽油机占抽油机90％以上，其历史可以和油田历史相同，经过长时间发展，在电气和机械上没有什么发展空间。由于现在电梯技术、变频技术和控制理论的发展成熟，塔式抽油机在机械结构上参照电梯结构，改变原来游梁式抽油机的机械结构方式，电气采用先进变频技术和控制系统，达到智能化抽油机(塔式抽油机)。如图1所示，目前常见的塔式抽油机包括油杆及配电箱，钢丝绳的一端系在油杆上，另一端绕过滚轮及皮带轮后系在平衡板上，在平衡板的一边由上至下依次设有上限开关、接近开关及下限开关，在平衡板的一边设有失载开关。皮带轮与电机相联结，在电机上有编码器及抱闸装置，失载开关、上限开关、接近开关、下限开关、电机、抱闸装置及编码器连接配电箱。在配电箱内设有PLC、变频器、触摸屏及电器。失载开关、上限开关、接近开关、下限开关、触摸屏、编码器及变频器连接PLC，电机连接变频器。现在有多种对上述塔式抽油机进行控制的方法，钢丝绳损坏频繁，更换钢丝绳是很复杂和麻烦的事。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种延长钢丝绳寿命且能对皮带传动产生误差进行自动补偿使冲程精确的塔式抽油机控制方法及使用该方法的塔式抽油机。为解决上述技术问题，本专利技术提供的塔式抽油机控制方法，包括如下步骤：步骤1，塔式抽油机上电后初始化；步骤2，读取预先设定的参数；步骤3，等待设备运行信号，若得到运行信号则进入下一步；步骤4，计算并设定上下冲程频率及变频器加减速时间；其中所述步骤4包括：步骤4.1，设定同步电机的参数，该参数包括：额定频率F0、极数、电压；设定系统参数，电机每转一圈钢丝绳提升长度J5、上冲程J1、下冲程J2、上冲程时间T1、下冲程时间T2；步骤4.2，计算额定转速R0＝额定频率F0/极数×2，总长J3＝J1+J2，上升时平均电机转速R1＝J3/J5/T1，电机上升运行转速R2＝R1×2，对应电机上升运行频率F1＝额定频率F0/额定转速R0×R2，若电机上升运行频率F1大于电机额定频率F0，则设定电机上升运行频率F1＝电机额定频率F0；步骤4.3，计算下降时平均电机转速R3＝J3/J5/T2，电机下降运行转速R4＝R3×2，对应电机下降运行频率F2＝额定频率F0/额定转速R0×R4，若电机下降运行频率F2大于电机额定频率F0，则设定电机下降运行频率F2＝电机额定频率F0；步骤4.4，计算得到电机上升的加速时间T21、电机上升减速时间T22及电机的上升恒速时间T23；计算得到电机下降的加速时间T24、电机下降减速时间T25及电机的下降恒速时间T26；步骤4.5，计算变频器上升时加减速时间T11＝上冲程时间T1-上升恒速时间T23/2/电机上升运行频率F1×额定频率F0，计算变频器下降时加减速时间T12＝下冲程时间T2-下降恒速时间T26/2/电机下降运行频率F2×额定频率F0。一种塔式抽油机，包括：塔式抽油机本体，所述塔式抽油机本体使用塔式抽油机控制方法。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：1、在计算并设定上下冲程频率及变频器加减速时间后，以前更换钢丝绳在1个月左右，更换皮带在2个月左右，现在钢丝绳和皮带能使用至少6个月。2、减少了皮带或钢丝绳的更换频率，降低了成本。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术塔式抽油机控制方法计算并设定上下冲程频率及变频器加减速时间的原理图；图2为本专利技术塔式抽油机控制方法计算并设定上下冲程频率及变频器加减速时间的流程图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。如图1、图2所示，本专利技术塔式抽油机控制方法包括的步骤如下：步骤1，塔式抽油机上电后初始化，通电后把需要初始化的参数设定初始值，如中要用到的计数器D300清0等；在上电初始化后，读取上次停电带记忆参数，读取上次停电保留在EEPROM参数的状态，这样系统控制方式和上次保持一致。步骤2，读取预先设定的参数并检查各输入输出接口的状态，随后系统进行自检；步骤3，等待设备运行信号，若得到运行信号则进入下一步；步骤4，计算并设定上下冲程频率及变频器加减速时间；如图1所示，原理说明图，在该图纸中，F＝ma为牛顿力学第二定律，F为力，m为质量，钢丝绳产生的拉力a为加速度。当钢丝绳拉质量为M负载速度按V1曲线运行，钢丝绳产生的拉力为F1曲线，在0到t1时间段，速度由0加速到V11，加速度为V11/t1，钢丝绳产生拉力为F12＝M×V11/t1+G。G＝Mg为本身重力。在t1到t4时间段，速度由V11恒速运行，加速度为0，钢丝绳产生拉力为F10＝G，在t4到t5时间段，速度由V11降到0，加速度为V11/(t5-t4)，钢丝绳产生拉力为F10逐渐降为0。当钢丝绳拉质量为M负载速度按V2曲线运行，钢丝绳产生的拉力为F2曲线，在0到t2时间段，速度由0加速到V12，加速度为V12/t2，钢丝绳产生拉力为F11＝M×V12/t2+G。在t2到t3时间段，速度由V12恒速运行，加速度为0，钢丝绳产生拉力为F10＝G。在t3到t5时间段，速度由V12降到0，加速度-V11/(t5-t3)钢丝绳产生拉力为F10逐渐降为0。由图1和以上描述，得出以下结论：1：加恒速中，钢丝绳产生的拉力＝负载重力＝G.2：加速中，钢丝绳产生的拉力＝ma+G，G为负载重力，M为负载质量，拉力大小和加速度成比关系。加速中降低加速度可以降低钢丝绳拉力。3：减速中，钢丝绳产生的拉力逐渐降为0。如图2所示，为步骤4的流程图，由该图可知，步骤3包括：步骤4.1，设定同步电机的参数，该参数包括：额定频率F0、极数、电压等；设定系统参数电机每转一圈钢丝绳提升长度J5、上冲程J1、下冲程J2、上冲程时间T1、下冲程时间T2；步骤4.2，计算额定转速R0＝额定频率F0/极数×2，总长J3＝J1+J2，上升时平均电机转速R1＝J3/J5/T1，电机上升运行转速R2＝R1×2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种塔式抽油机控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，塔式抽油机上电后初始化；步骤2，读取预先设定的参数；步骤3，等待设备运行信号，若得到运行信号则进入下一步；步骤4，计算并设定上下冲程频率及变频器加减速时间。

【技术特征摘要】
1.一种塔式抽油机控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，塔式抽油机上电后初始化；
步骤2，读取预先设定的参数；
步骤3，等待设备运行信号，若得到运行信号则进入下一步；
步骤4，计算并设定上下冲程频率及变频器加减速时间。
2.根据权利要求1所述的塔式抽油机控制方法，其特征在于，所述步骤4包括：
步骤4.1，设定同步电机的参数，该参数包括：额定频率F0、极数、电压；设定系
统参数，设定电机每转一圈钢丝绳提升长度J5、上冲程J1、下冲程J2、上冲程时间T1、
下冲程时间T2；
步骤4.2，计算额定转速R0＝额定频率F0/极数×2，总长J3＝J1+J2，上升时平均
电机转速R1＝J3/J5/T1，电机上升运行转速R2＝R1×2，对应电机上升运行频率F1＝额
定频率F0/额定转速R0×R2，若得到的电机上升运行频率F1大于电机额定频率F0，则
设定电机上升运行频率F1＝电机额定频率F0；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚名奇，汪忠益，胡新宇，胡臻遥，
申请(专利权)人：上海神源电气有限公司，上海神源能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31