自动化起下油管作业控制系统研究

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1、自动化起下油管作业控制系统研究王路林(机械电子工程)指导老师：高学仕教授摘要本文首先对自动化起下油管作业系统做了整体设计，并根据起下油管作业的动作流程将整个作业系统分解为多个功能具体的子系统。其次，对油管自动排放系统进行了设计，选择了合适的管桥倾角，并对管桥钢管的受力进行了校核。设计了油管自动排放系统的关键机构油管分离机构，实现了单根油管的分离，并对其进行了优化设计及可靠性分析，并据此对分离机构做出了方案选择。采用三维实体建模软件SolidWorks对分管机构进行建模，运用动态仿真软件ADAMS对其进行了系统仿真，仿真结果作为优化结果的有益补充。再次，根据控

2、制系统的需要，设计了油管接头位置检测装置，对其所用的弹簧进行了设计和校核。最后，自动化起下油管作业系统的控制系统选用可编程控制器PLC作为控制核心，运用X-D线图法分析控制系统，编制了控制系统梯形图，实现了自动化起下油管作业控制系统的预期控制动作。关键词：起下油管，分管机构，位置检测，可编程控制器TheResearchontheControlSystemofAutoRunningandPullingTubingsWANGLu-Iin(MechanicalandElectronicEngineering)DirectedbyProfessorGAOXue·sh

3、iAbstractThispapermakesaframeworkdesignofautoruaningandpullingtubingssystemfirstly,andthepaperalsoseparatestheframeworkdesignintoseveralsubsystemswimconcretefunctionsbasedonoperationprocessofrurmingandpullingtubings．Secondly,thepaperpresentsamechanismwhichplacestubingsinproperorder

4、．Thefleetangleofpipelinebridgeisproperlychosenandthestressstatusofthepipelinebridgeisanalyzed．Inthepaper,wemanagetoseparatesingletubingfromothersbydesigningamechanismwhichisakeymechanismoftheautonmningandpullingtubingssystem．Thispaperestablishesamathematicalmodel，basedonwhichaoptim

5、izedesigniscarriedout．Basedontheoptimizationreset，thepaperchoosesamorereliablemechanism．Themodeloftheseparatetubingmechanismisbuiltusinga3DentitymodelingsoftwarenamedSolidWorks．ThesyatemsimulationisperformedusingadynamicsimulationsoftwarenamedADAMSandthesimulationresultwhichiStheco

6、mplementaritiesfortheoptimizationresultisgiven．Thirdly,amechanismwhichisusedtocheckthepositionofthecollaroftubingsisdesigned．Aspringwhichisapartofthemechanismisdesignedandthestressisanalyzed．Atlast，basedonprogrammablelogiccontrollerthispaperusesXoDmethodtoanalyzecontrolsystemandwri

7、tesaladdercharttorealizeexpectedactionofautorunningandpullingtubingscontrolsystem．Keywords：Runningandpullingtubing,Separatetubingmechanism，Positiondetection，Programmablelogiccontroller独创性声明本人声明所里交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国石油

8、大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一