浅析ldb型钻机通信控制网络一种新型总线构成

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1、第23卷第1期江汉石油科技V0J_23N0．12()13年3月JlANGHANPETROLEUMSCIENCEANDTECHN0IJ()GYMar．2O13浅析LDB型钻机通信控制网络的一种新型总线构成芦良(汀汉石油管理局第四石油机械厂，湖北荆州434024)摘要：LDB型半变频驱动钻机是一种新式整车逻辑编程电控系统的网络总线构成，此新型总线布局将原有钻机系统的液气路PLC逻辑控制中枢系统与变频器驱动转盘电机的闭环控制运算中枢系统通过ProfibusDp，aL．线串联在了一起，经过硬件组态，将两个控制中枢融为一个。避免了两个中枢在信息交换过程中出现的干扰与其它人

2、为故障；同时在实际钻机作业过程中将两方面的控制更为紧密的通过软件无缝的联系在了一起，提供给司钻人员更多的方便与安全保障。关键词：Profibus—DP总线；DTc控制；HMI／M机界面；谐波干扰成熟的变频驱动技术已经大规模的运用在陆地另外还包括柴油机油门控制等小型操控系统。与海洋钻探设备上，其低能耗，低噪音，高功率的下图是传统LDB钻机与新型总线钻机的网络驱运行模式普遍得到了用户的认可，从钻机的控制与动图：驱动上来区分，我国现有的钻机主要有链式纯柴油几=j钻房控制而板或人l界而(触摸脐)几J钻劈控制而板或人机界而(触搂辟J机驱动、柴油机与变频器混合驱动、全交流变

3、频驱lflf动与全直流SCRag．动4种方式。轴}摔川{}=己(PIC)度配套执软什逻轴l柠制器(}lll()及配套执软什本文所概述的网络结构属于第二种混驱方式，IIII。阀岛圳主要针对钻机的转盘变频电机驱动与液气系统控制方面，浅述了LDB型钻机的一种新式网络布局。通堂频电尘频电绞下位}』合急电机除砂泉机砭转机及自安全报警及防除泥泵、剪田泵、过此种布局将电控液气路的功能控制与电机变频驱盘变速动送估、午象升午难沣泵等软肩小动的闭环控制通过总线的方式串联在一起，并在液箱等执系统机构等气路执电机执机构行饥构行机构气路总线构架上，将传统的多芯插接阀岛改进为总线性阀岛，用

4、其实现了钻机安全报警自动反应的功图1传统结构图能，减少了网络结构成本，降低了故障的发生率，增加了钻机联动安全性，规范了司钻人员的操作流处在控制最顶层的是司钻房的操作与HMI(人程，提高了日常维护检修的效率。机界面)系统，司控人员通过这个系统控制整台钻机的运行和钻井作业；当司钻人员发出操作指令lLDB型钻机的新式网络结构及功能时，处在第二层的逻辑控制器接受指令后向更下层1．1基本结构组成的执行机构发出命令指令来指导各种种类的机构运LDB型钻机在硬件与功能上主要分三大控制系行，变频器接受工程量指令后向电机发出启停，方统。向，转速，力矩等指令；阀岛接受到数字、模拟量(

5、1)MCC房的供配电系统；指令后命令相关阀门的开闭与通断。MCC接受到指(2)VFD转盘变频控制系统(含小电机自动作者简介：卢晨，男，1999年毕业于武汉工业大送钻系统)；学，学士，现工作于江汉石油管理局第四石油机械厂自(3)总线液气路阀岛控制系统；控所，任第三届责任T程师。第1期卢晨：浅析LDB型钻机通信控制网络的一种新型总线构成·75·令后启动相应的电机与泵。贯到底的简单网络结构，使得钻机的通讯接触点大1．2新型网络结构的特点量的减少，当出现干扰与DP失站的故障时，技术后如图1所示，传统型LDB钻机的网络结构比新勤人员可以方便的知道是哪个DP总线部分出的故型

6、的网络结构多出一个运算控制中心(CPU)和人障，进而进行简单的维护，消除干扰或接触不良带机界面(HMI)设备，而且液气路控制阀岛采用的来的问题。同时因为减少一个CPU~!I]钻机的控制运是多芯线插接型阀岛，而在新型网络结构中统一改算中心，节省了约三分之一的总线搭配成本。为总线性阀岛。浅析其改进后的效果有以下三个特1．3新型总线布局在LDB钻机主要系统区域的物理点：功能(1)钻机在运行过程中操作更为方便，功能从半交流变频钻机(LDB型)的具体功能的实更为紧凑。统一后的系统的各部件在操作控制方面现上，可以看出这种网络总线在它的三个结构部分可以互相作用，安全制约。三大

7、部件除了具有各自中是如何进行通讯与数据交换的：的基本功能外，相互之间在工艺上也有连锁，互锁(1)MCC部分：MCC(MOTORCONTROL等作用，例如，如果MCC房内转盘电机的风机不开CENTER)主要功能是对整台钻机的电机提供各种启，会对运行中的转盘变频电机产生过热的影响；电压与功率的电源，包括控制柜体、变频器、各种再如，应急电机不停止运行，贸然将电机的阀岛箱类型与功能的断路器，继电器，生活用配送电等。锁档机构打开，会造成飞车，脱档等运行事故，而其主要的供配电对象有：送钻电路、司钻房、井架这些操作上可能犯的失误，在程序逻辑上均要作技电路、泥浆固控系统，送钻电

8、机(应急电机)、井术防范