盘刹钻机自动送钻系统的研究毕业论文

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1、盘刹钻机自动送钻系统的研究摘要：自动送钻系统是根据石油钻井工艺要求而开发的一种新型的控制系统。使用自动送钻系统不仅能够降低司钻工人的劳动强度，而且还可以提高钻井速度、降低钻井成本。本文首先介绍了自动送钻的发展状况以及石油钻机工艺，而后阐述了以西门子s7-300PLC为中心的控制系统。本文描述的自动送钻系统是一套基于液压盘式刹车的系统，即通过控制盘式刹车的刹车力，来维持钻头处的钻压基本稳定，实现自动送钻。在工程实际中，需控制的系统常常存在着不确定性、高度非线性、时变、时滞等特性，要建立精确的数学模型往往是比较困难的，钻井过程就具有这样的性质。因此，

2、智能控制应运而生。其中以基于模糊规则、建立在模糊逻辑基础上的模糊控制在理论上较为成熟，在应用中行之有效。本文将模糊控制应用于石油钻井的自动送钻系统，以求获得良好的计算机实时控制效果。本文最后简要介绍了自动送钻监控系统的人机界面设计，设计宗旨是简单、明了、易操作。关键词：自动送钻，PLC，模糊控制，Abstract：Theauto-drillerisakindofnewcontrolsystemaccordingtothetechnologyofoil-drilling.Theworkingviolenceofworkerduringoperati

3、ngdrillercanbereduced,thevelocityofoil-drillingcanbeimprovedandthecostofoil-drillingcanalsobereducedifweusetheauto-drillersystemtodrilloil.Inthispaper,Idescribeddevelopmentoftheauto-drillersystemandthetechniqueofdriller,thenthecomposingofcontrolsystemthatasthecentertosiemenss

4、7-300PLCisdescribed.Theauto-drillersystemwhichthepaperdescribedisbasedonthediscbrake,theskidstrengthfromthediscbrakecanmaintainthepressofthedrill,thusthedrillingcanoperatedatapproximatelyaconstantpress.Formanyengineeringcontrolprojectsitisdifficulttoobtainaprecisemathematical

5、modelofthesystembecausethesystemisverycomplex,nonlinearanduncertain,drillinghasthisCharacteristics.Inordertoovercomethesedifficulties,intelligentcontrolemergeastimesrequireasbasisoftheintelligentautomation.Thetheoryoffuzzycontrol,includingfuzzyrulesandfuzzylogic,isrelativelym

6、ature,andusedeffectively.Thispaperproposestouseadaptivefuzzycontrolinfieldofauto-drillersystemtoobtainfavorablerealtimecontroleffect.Atthelastofthepaper,IdescribedtheHMIoftheauto-drillersystem,theaimofthedesignissimple,clearandeasytooperate.Keywords:Auto-drillerPLCFuzzycontro

7、l目录1绪论11.1课题背景11.2国内外发展现状21.2.1国外发展现状21.2.2国内发展现状41.2.3我国自动送钻系统存在的问题及改进意见51.3本论文的主要内容62石油钻机的设备和工艺72.1石油钻机设备72.1.1概述72.1.2钻机的组成72.2钻机工作原理92.3钻井过程简述93钻机控制系统设计103.1控制系统概述103.2控制系统硬件组成123.3控制系统监控点数统计133.4主要硬件设备选型153.4.1工控机的选用153.4.2触摸屏的选用163.4.3PLC的选用173.4.4主要传感器的选用183.4.5手把电位器22

8、3.4.6滚筒编码器224系统控制算法244.1概述244.2绞车控制算法244.2.1钻压控制原理244.2.2自动送钻策略254.3