S型铺管船张紧器控制系统仿真试验台设计.pdf

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1、2014拄第43卷石油矿场机械第4期第33页0ILFIELDEQU1PMENT2O14，43(4)：33—37文章编号：10013482(2O14)04—003305S型铺管船张紧器控制系统仿真试验台设计李明婕，段梦兰，李慧，张玉来。，吕博，叶茂，董朋光(1．中国石油大学(北京)海洋油气研究中心，北京102249；2．枣庄科技职业学院，山东枣庄277500；3．中石化石油勘探开发研究院，北京100083；4．长江大学，湖北荆州434023；5．胜利油田胜利动力机械集团有限公司，山东东营257032)摘要：以2000kN张力的深水铺管船用张紧器为研究对象，结合其工作环境设计了张紧器的驱

2、动系统和监控系统。研制了张紧器控制系统的半实物仿真试验台，由电机试验台和电控系统试验台2部分组成，模拟波浪作用和电机的恒张力控制。为深入研究张紧器的电控系统奠定了基础，可促进深水铺管船用张紧器的产业化。关键词：铺管船；张紧器；控制系统；模拟试验中图分类号：TE952文献标识码：ASemi—physicalSimulationExperimentDesignforControllingSystemofs_LayVesselTensionorLIMing—jie，DUANMeng—lan，LIHui，ZHANGYu—lai。，LVBo．YEMao。DONGPeng—guang(1．Off

3、shoreOil＆GasResearchCenter，ChinaUniversityofPetroleum(Beijing)，Beijing102249，China；2．ZaozhuangVocationalCollegeofScience&Technology，Zaozhuang277500，China；3．S，NOPECResearchInstituteofPetroleumExplorationandDevelopment，Beijing100083，China；4．YangtzeUniversity，ingzhou434023，China；5．ShengliPowerMach

4、ineryGroupCo．，Ltd．，ShengliOilfield，Dongying257032，China)Abstract：Basedontheworkingprocessandworkingenvironmentof2000kNtensioner，designandanalysisofmonitoringandcontrolsystemarecarriedout．Asetofsemi—physicalsimulationdevicefoundedbyamotorsimulatorandacontrolsimulationsystemisbuilttosimulatethewa

5、vesaswellastheconstanttensioncontrollingsystem．Theseresearchresultswouldlaythefounda—tionoffurtherstudiesonmechatronicsystemoftensioner．Thiswillimprovethelevelofindustri—alizationforthetensionerfordeepwaterpipelayingvesse1．Keywords：pipe—layingbarge；tensioner；controlsystem；simulationtest在全球，海洋石油

6、资源量占石油资源总量的张紧器是海底管道铺设的关键设备，从2O世纪34。随着能源消耗的增长以及陆地油气资源的7O年代起，少数发达国家的大型装备公司开始了张匮乏，加强对深海油气资源的勘探开发，寻求新的资紧器的研发，例如美国的WestechHMD公司、意大源是当前面临的主要任务。利REMACUT公司和荷兰SAS公司。图1所示为收稿日期：2013—10—23基金项目：国家高技术研究发展计划(863计划)“深水海底管线铺设关键技术研究”(2006AA09A105—2)作者简介：李明婕(1986一)，女，山东德州人，博士研究生，主要从事海洋石油机械设计及控制技术的研究工作，E—mail：yuey

7、ue7122@sina．corn。石油矿场机械2014年4月3．2控制系统试验台结构最小实际转矩为4．0N·1Tt，相对目标转矩的最大驱动系统控制台采用IPC为控制中心，通过偏差在±1．2N·in，偏差平均值≤±0．3N·rn。Profibus—DP总线进行主、从站的通信，在中央控制系统的指挥下底层I／0模块与智能仪器(恒张力PID调节仪)完成对驱动电机的监控。1)波浪模拟电机控制控制系统中PC机作为波浪模拟计算机，通过串行通信(RS232一RS485)控