一种双钻机同步施工的电控系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种双钻机同步施工的电控系统，包括用于控制主钻机的主PLC控制器、主4G通讯模块和主旋转泵，以及用于控制从钻机的从PLC控制器、从4G通讯模块和从旋转泵，主钻机设有主旋转马达，主旋转泵为主旋转马达供油，主PLC控制器分别与主旋转泵和主旋转马达连接用于采集数据，主PLC控制器与主4G通讯模块连接，用于将采集到的主钻机的启停信号或主轴转速传输给主4G通讯模块，主4G通讯模块将启停信号传输至从4G通讯模块，从钻机设有从旋转马达，从旋转泵为从旋转马达供油，从PLC控制器分别与从旋转泵和从旋转马达连接用于采集数据。

【技术实现步骤摘要】
一种双钻机同步施工的电控系统
本技术属于电气控制系统领域，更具体涉及一种双钻机同步施工的电控系统。
技术介绍
在非开挖施工中往往有长距离施工的案例，如穿越距离达到6公里，长距离施工本身油桌很复杂的施工工法，同时对钻机设备和钻杆钻具等都有较为苛刻的要求。首先长距离施工需要强大的扭矩和受理极限较高的钻杆和钻具，其次要实现双钻机队穿施工的同步控制要求。由于段及施工钻杆过长钻杆扭矩在传递过程中会被钻杆形变势能吸收，当首端的钻杆超过钻杆承受扭矩最大限值时，钻杆会严重变形损毁，甚至断裂。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种可同步控制主钻杆和从钻杆的启停和转速的双钻杆同步施工的电控系统。根据本技术的一个方面，提供了一种双钻杆同步施工的电控系统，包括用于控制主钻机的主PLC控制器、主4G通讯模块和主旋转泵，以及用于控制从钻机的从PLC控制器、从4G通讯模块和从旋转泵，所述主钻机设有主旋转马达，所述主旋转泵为所述主旋转马达供油，所述主PLC控制器分别与所述主旋转泵和所述主旋转马达连接用于采集数据，所述主PLC控制器与所述主4G通讯模块连接，用于将采集到的所述主钻机的启停信号或主轴转速传输给所述主4G通讯模块，所述主4G通讯模块将所述启停信号传输至所述从4G通讯模块，所述从钻机设有从旋转马达，所述从旋转泵为所述从旋转马达供油，所述从PLC控制器分别与所述从旋转泵和所述从旋转马达连接用于采集数据，所述从PLC控制器与所述从4G通讯模块连接，所述从4G通讯模块将启停信号或主轴转速传输给所述从PLC控制器，由所述PLC控制器调节所述从钻机的启停和转速。在一些实施方式中，所述主PLC控制器可通过光电接近开关或脉冲信号发生器或编码器采集所述主钻机的转速。在一些实施方式中，所述主4G通讯模块将所述启停信号传输至所述从4G通讯模块时，所述主PLC控制器和所述从PLC控制器同时给出PWM占空比信号。在一些实施方式中，所述主PLC控制器根据PWM占空比信号通过调节所述旋转泵的流量来控制所述主钻机的扭矩，所述从PLC控制器根据占空比信号通过调节所述旋转泵的流量来控制所述从钻机的扭矩。在一些实施方式中，所述主PLC控制器根据PWM占空比信号通过控制马达排量控制所述主钻机的扭矩，所述从PLC控制器根据PWM占空比信号通过控制马达排量控制所述从钻机的扭矩。在一些实施方式中，所述主PLC控制器将启停信号通过CAN总线传输给所述4G通讯模块。在一些实施方式中，所述主4G通信模块与所述从4G通讯模块通过GPRS信号通讯。在一些实施方式中，所述主PLC控制器连接有主HMI显示器，所述从PLC控制器连接有从HMI显示器。其有益效果为：本技术可使双钻机启停同步，使双钻机主轴旋转同步，保证主钻机在安全扭矩内旋转，还可防止从钻机施工时钻杆脱口，还可使双钻机恒扭矩。附图说明图1是本技术一实施方式的一种双钻机同步施工的电控系统的结构示意图。具体实施方式图1示意性地显示了本技术的一种实施方式的双钻机同步施工的电控系统。如图1所示，该双钻机同步施工的电控系统包括用于控制主钻机的主PLC控制器、主4G通讯模块和主旋转泵，以及用于控制从钻机的从PLC控制器、从4G通讯模块和从旋转泵。主钻机设有主旋转马达。主旋转泵为所述主旋转马达供油。主PLC控制器分别与主旋转马达和主旋转泵连接用于采集数据。主PLC控制器与主4G通讯模块连接。主PLC控制器用于将采集到的主钻机的启停信号或主轴转速传输给主4G通讯模块。主PLC控制器可通过光电接近开关或脉冲信号发生器或编码器采集主钻机的转速。主PLC控制器将启停信号通过CAN总线传输给4G通讯模块。主4G通讯模块将启停信号或主轴转速传输至从4G通讯模块。主4G通信模块与从4G通讯模块通过GPRS信号通讯。从钻机设有从旋转马达。从旋转泵为从旋转马达供油。从PLC控制分别与从旋转马达和从旋转泵连接用于采集数据。从旋转泵与从PLC控制器连接。从PLC控制器与从4G通讯模块连接。从4G通讯模块将启停信号或主轴转速传输给从PLC控制器，由从PLC控制器调节从钻机的启停和转速。由此使双钻机启停同步：主钻机通过4G通讯模块主钻机的启停信号发送到从钻机的4G通讯模块，主钻机PLC控制器和从钻机PLC控制器同时给出PWM占空比到旋转泵，控制旋转泵排量使双钻机动作同时开启。同时使双钻机主轴旋转同步，主PLC控制器通过主4G通讯模块将主轴转速发送到从PLC控制器，从PLC控制器通过实时采集主轴转速调节从旋转泵的电流，控制从旋转泵的流量使主钻机和从钻机转速保持同步。还可以保证双钻机的推拉同步，打开从钻机动力头马达离合器，当主PLC控制器发送启停信号到从PLC控制器，从PLC控制器接受启停信号后同时开启工作，从钻机动力头跟随主钻机前进或后退，使动力头呈现自由论状态，实现双钻机动力头推拉同步。主4G通讯模块将启停信号传输至从4G通讯模块时，主PLC控制器和从PLC控制器同时给出PWM占空比信号。主PLC控制器根据PWM占空比信号通过调节旋转泵的流量来控制主钻机的扭矩，从PLC控制器根据占空比信号通过调节旋转泵的流量来控制从钻机的扭矩。主PLC控制器根据PWM占空比信号通过控制马达排量控制主钻机的扭矩，从PLC控制器根据PWM占空比信号通过控制马达排量控制从钻机的扭矩。主PLC控制器连接有主HMI显示器，主HMI显示器用于显示主钻机相关部件的相关参数并对可通过主HMI显示器对其进行操作。从PLC控制器连接有从HMI显示器。从HMI显示器用于显示从钻机相关部件的相关参数并对可通过从HMI显示器对其进行操作。通过在双钻机钻进过程中调节旋转泵排量，使得主钻机的钻杆扭矩不会超过钻扭矩极限值而造成损坏，保证主钻机旋转安全扭矩控制。同时防止从钻机施工钻杆脱扣，在从PLC控制器设定防脱扣扭矩值N，防脱扣扭矩值N可修改设定，从PLC控制器会根据防脱扣扭矩值N值给出适量的PWM占空比信号到旋转泵，调节泵排量控制使扭矩始终属于设定值上下一定范围内，有效防止脱扣。本技术还可以控制主钻机和从钻机恒扭矩，具体地，双钻机同步施工的电控系统的双钻机恒扭矩控制方法，包括如下步骤：在电控系统启动前，输入符合主钻机工况的扭矩参数值Tn1，输入符合从钻机工况的扭矩参数值Tn2，根据扭矩参数值Tn1在主旋转泵的电流和排量对应的曲线图找出旋转泵的流量Q1，根据扭矩参数值Tn2在主旋转泵的电流和排量对应的曲线图找出旋转泵的流量Q2，其中，所述主钻机的钻杆扭矩最大极限值为Tx，所述从钻机的钻杆扭矩最大极限值为Tm，Tn1≤Tx，Tn2≤Tm。主旋转泵设有主压力传感器，主PLC控制器采集主压力传感器的压力值P1，从旋转泵设有从压力传感器，从PLC控制器采集从压力传感器的压力值P2。根据以下公式计算分别计算主钻机的设定扭矩：T1＝(P1*Q1/6.28)*i1*n1，T1表示主钻机的扭矩；P1表示主压力传感器的压力值，Q1表示主旋转泵的流量，i1表示主旋转马达的转速箱速比，n1表示主旋转马达的个数。从钻机的设定扭矩：T2＝(P2*Q2/6.28)*i2*n2，T2表示从钻机的扭矩；P2表示从压力传感器的压力值，Q2表示从旋转泵的流量，i2表示从旋转马达的转速箱速比，n2表示从旋本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双钻机同步施工的电控系统，其特征在于，包括用于控制主钻机的主PLC控制器、主4G通讯模块和主旋转泵，以及用于控制从钻机的从PLC控制器、从4G通讯模块和从旋转泵，所述主钻机设有主旋转马达，所述主旋转泵为所述主旋转马达供油，所述主PLC控制器分别与所述主旋转泵和所述主旋转马达连接用于采集数据，所述主PLC控制器与所述主4G通讯模块连接，用于将采集到的所述主钻机的启停信号或主轴转速传输给所述主4G通讯模块，所述主4G通讯模块将所述启停信号传输至所述从4G通讯模块，所述从钻机设有从旋转马达，所述从旋转泵为所述从旋转马达供油，所述从PLC控制器分别与所述从旋转泵和所述从旋转马达连接用于采集数据，所述从PLC控制器与所述从4G通讯模块连接，所述从4G通讯模块将启停信号或主轴转速传输给所述从PLC控制器，由所述PLC控制器调节所述从钻机的启停和转速。

【技术特征摘要】
1.一种双钻机同步施工的电控系统，其特征在于，包括用于控制主钻机的主PLC控制器、主4G通讯模块和主旋转泵，以及用于控制从钻机的从PLC控制器、从4G通讯模块和从旋转泵，所述主钻机设有主旋转马达，所述主旋转泵为所述主旋转马达供油，所述主PLC控制器分别与所述主旋转泵和所述主旋转马达连接用于采集数据，所述主PLC控制器与所述主4G通讯模块连接，用于将采集到的所述主钻机的启停信号或主轴转速传输给所述主4G通讯模块，所述主4G通讯模块将所述启停信号传输至所述从4G通讯模块，所述从钻机设有从旋转马达，所述从旋转泵为所述从旋转马达供油，所述从PLC控制器分别与所述从旋转泵和所述从旋转马达连接用于采集数据，所述从PLC控制器与所述从4G通讯模块连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈凤钢，蔡承孝，胡孝新，程熙，石姚姚，
申请(专利权)人：江苏谷登工程机械装备有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32