一种自动化修井机司钻集成控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种自动化修井机司钻集成控制装置。所述装置中的集成控制器分别与工控机、司钻操作台和数据交换模块用数据线连接，同时数据交换模块用数据线分别与主电控机构、二层平台机械手、铁钻工机构和动力猫道机构相连接，主电控机构用数据线与触摸屏相连接，二层平台机械手用数据线与二层平台机械手触摸屏相连接。该控制装置中集成控制器作为系统控制核心，采集控制面板上的操作元件，经过计算向电控系统、各自动化工具发出控制命令，同时接受各子系统的实时工作状态反馈，并对这些子系统的实时状态进行分析，从而指导各子系统进行优化作业。

【技术实现步骤摘要】
一种自动化修井机司钻集成控制装置
本技术涉及到油田作业设备领域，特别涉及到一种自动化修井机的司钻集成控制装置。
技术介绍
传统的修井机作业现场，在柴油机的轰鸣声中，工人们依靠体力进行着修井作业的每一个工况作业，地面管柱处理人员（2~3人）将管柱从管排架上移出，依靠小绞车通过猫道送至钻台；井口液压大钳操作者吃力的拉动大钳移向井口的管柱并进行着上扣和卸扣的工作；二层台上井架工冒着严寒或者酷暑，一呆就是几个小时；钻工不停的手工操作着吊卡和卡瓦的开合等等。诸如此类的工作劳动强度大、作业风险高、需要配置的人员相对较多。在国家节能、减排、降噪、减员增效的号召下，引入动力猫道取代原地面管柱处理人员，引入铁钻工取代井口液压大钳操作人员；引入二层台机械手取代井架工；引入气动卡瓦和液压吊卡减少钻台钻工的作业强度。但是配置的工具越多，相对狭小的司钻房内布置越混乱，司钻操作时也变得手忙脚乱。因此，修井机司钻集成控制系统是在普通修井机配备了电控系统及铁钻工、二层台排管机械手、动力猫道、液压吊卡、气动卡瓦等自动化工具后提出的先进控制理念。自动化工具和司钻集成控制系统在修井机作业领域的成功应用将解决工人劳动强度大、安全性低、作业地点分散、参与人员多、各流程配合不流畅等问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种司钻集成控制装置。将修井机作业中的多人、异地操作改成单司钻/双司钻司钻房内操作，实现减员增效基础上的管柱安全、高效的处理。为实现上述目的，本技术的技术方案为：一种自动化修井机司钻集成控制装置，包括：集成控制器、工控机、司钻操作台、数据交换模块、主电控机构、触摸屏、二层平台机械手、二层平台机械手触摸屏、铁钻工机构和动力猫道机构，所述装置中的集成控制器分别与工控机、司钻操作台和数据交换模块用数据线连接，同时数据交换模块用数据线分别与主电控机构、二层平台机械手、铁钻工机构和动力猫道机构相连接，主电控机构用数据线与触摸屏相连接，二层平台机械手用数据线与二层平台机械手触摸屏相连接。与现有技术相比，本技术的积极效果为：1、该控制装置中集成控制器作为系统控制核心，采集控制面板上的操作元件，经过计算向电控系统、各自动化工具（自动猫道、铁钻工、二层平台机械手、液压吊卡、气动卡瓦等）发出控制命令，同时接受各子系统的实时工作状态反馈，并对这些子系统的实时状态进行分析，从而指导各子系统进行优化作业；2、该装置的工控机上通过二维动画的形式显示各子系统的实时作业过程，且工控机上可以设置修井机游车在二层平台区域的高度上下限，以及二层平台机械手触摸屏上设置机械手井口区域限制，完成游车与机械手的空间区域上的智能防碰和安全连锁；3、该装置在工控机上也可以设置游车的高度下限，以及监视铁钻工伸出位置，完成铁钻工与游车在空间上的智能防碰；4、该装置使用了采集气动卡瓦、液压吊卡的状态，与绞车、机械手等完成安全交接工作；5、降低劳动强度：通过自动化工具的配置，工人再也不用手工搬运管柱，通过本地的控制面板操纵设备，由“手工化”升级为“机械化”；6、减员增效，保证操作人员安全：通过司钻集成控制系统的配置，将分散的操作地点统一布置在司钻房内，让操作人员远离工作现场，同时由司钻一人操作，提升作业效率，从而达到减员增效，保障安全的效果；7、智能化，提升流程上的配合默契度：通过对绞车以及自动化工具间的交互作业工艺的研究，研究智能防碰技术，保证工作流程的顺畅。附图说明图1、一种修井机司钻集成控制装置流程方框图。图中：1、集成控制器；2、工控机；3、司钻操作台；4、数据交换模块（DP/DPCOUPLER）；5、主电控机构；6、触摸屏；7、二层平台机械手；8、二层平台机械手触摸屏；9、铁钻工机构；10、动力猫道机构。具体实施方式下面结合附图1进一步对本技术的技术方案进行清楚、完整的描述。在作业时，工控机2与集成控制器1相连，用于显示修井机及自动化工具的作业过程数据以及设定防碰参数。司钻操作台3与集成控制器1相连，将司钻的操作指令发送给集成控制器1。集成控制器1与数据交换模块（DP/DPCOUPLER）4相连，建立主站的集成控制器1—主站各自动化工具的DP通讯通道。主电控系统5与数据交换模块（DP/DPCOUPLER）4相连，与集成控制器1进行数据交换，触摸屏6与主电控机构5相连。二层平台机械手7的控制系统与数据交换模块（DP/DPCOUPLER）4相连，与集成控制器1进行数据交换,二层平台机械手触摸屏8与二层平台机械手7的控制系统相连，通过二层平台机械手触摸屏8设置二层平台机械手7的控制数据。铁钻工机构9与数据交换模块（DP/DPCOUPLER）4相连，与集成控制器1进行数据交换，动力猫道机构10与数据交换模块（DP/DPCOUPLER）4相连，与集成控制器1进行数据交换。在工控机2上设置修井机游车在二层平台区域的高度上下限，以及二层平台机械手触摸屏8上设置机械手井口区域限制，完成游车与机械手的空间区域上的智能防碰和安全连锁。在工控机2上还设置有游车的高度下限，以及监视铁钻工机构9伸出位置，完成铁钻工机构9与游车在空间上的智能防碰。采集气动卡瓦、液压吊卡的状态，与绞车、机械手等完成安全交接工作。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动化修井机司钻集成控制装置，包括：集成控制器（1）、工控机（2）、司钻操作台（3）、数据交换模块（4）、主电控机构（5）、触摸屏（6）、二层平台机械手（7）、二层平台机械手触摸屏（8）、铁钻工机构（9）和动力猫道机构（10），其特征在于：所述装置中的集成控制器（1）分别与工控机（2）、司钻操作台（3）和数据交换模块（4）用数据线连接，数据交换模块（4）用数据线分别与主电控机构（5）、二层平台机械手（7）、铁钻工机构（9）和动力猫道机构（10）相连接，主电控机构（5）用数据线与触摸屏（6）相连接，二层平台机械手（7）用数据线与二层平台机械手触摸屏（8）相连接。

【技术特征摘要】
1.一种自动化修井机司钻集成控制装置，包括：集成控制器（1）、工控机（2）、司钻操作台（3）、数据交换模块（4）、主电控机构（5）、触摸屏（6）、二层平台机械手（7）、二层平台机械手触摸屏（8）、铁钻工机构（9）和动力猫道机构（10），其特征在于：所述装置中的集成控制器（1）分别与工控...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈健，刘洪亮，陈国华，曹宇，马伟，黄勇，李勇，
申请(专利权)人：中石化四机石油机械有限公司，中石化石油机械股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42