專利名稱：油田壓裂泵撬遠(yuǎn)程自動控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動機(jī)、變速箱和信號控制領(lǐng)域，具體地講是一種油田壓 裂泵撬遠(yuǎn)程自動控制系統(tǒng)，主要用于油田鉆井平臺服務(wù)的泵撬和車載泵撬 的遠(yuǎn)程自動控制。
背景技術(shù)：
目前現(xiàn)有的油田壓裂泵撬控制系統(tǒng)， 一方面?zhèn)鬏斔俣嚷瑐鬏斁嚯x近，傳 輸?shù)臄?shù)據(jù)少，不能及時(shí)地觀察監(jiān)控到現(xiàn)場工作情況；另一方面由于檢測、 控制的部件較多，盡管每臺壓裂泵撬上都有相應(yīng)的狀態(tài)及故障指示儀表， 但由于壓裂撬的工作壓力高，人不能在設(shè)備附近操作，所以必須在遠(yuǎn)處控 制，這樣一來本地的儀表就不能起到給操作人員指示和參考的作用。這樣既 不能保證作業(yè)現(xiàn)場人員的安全，又不能保證生產(chǎn)工作的順利進(jìn)行， 一但出 現(xiàn)問題會給石油作業(yè)帶來不可估量的損失。而且由于檢測控制參量多，所 以連接的電纜線也比較的粗，幾十米的電纜，即不方便作業(yè)，又會由于線 纜過多，過重產(chǎn)生斷線，聯(lián)結(jié)不牢等故障，由此影響了作業(yè)的正常進(jìn)行， 給安全帶來嚴(yán)重的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
，
本發(fā)明的目的是克服上述已有技術(shù)的不足，而提供一種油田壓裂泵撬 遠(yuǎn)程自動控制系統(tǒng)，主要解決現(xiàn)有的油田壓裂泵撬控制系統(tǒng)傳輸速度慢、 傳輸距離近、傳輸數(shù)據(jù)少、不能及時(shí)觀察監(jiān)控到現(xiàn)場工作情況、工作壓力 高、本地儀表不能起到給操作人員指示和參考的作用、影響正常作業(yè)、安 全性不高等問題。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的油田壓裂泵撬遠(yuǎn)程自動控 制系統(tǒng)，其特殊之處在于系統(tǒng)采用觸摸屏1、可編程序控制器(PLC) 4、 以太網(wǎng)交換機(jī)3組合的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，德國Siemens S7-315的可編程控制 器4是油田泵撬遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的電器控制核心，可完成數(shù)字量以及模擬量 輸入、輸出和數(shù)據(jù)運(yùn)算處理的并帶有以太網(wǎng)接口，與作為具有人機(jī)對話界 面和顯示泵撬工作狀態(tài)，并帶有Ethernet接口的德國Siemens公司的 MP370觸摸屏(HMI) 1，通過工業(yè)Ethernet網(wǎng)線5、 8和交換機(jī)3連接，完成可編程控制器4與觸摸屏1之間的數(shù)據(jù)雙向傳輸，與交換機(jī)3相連的 服務(wù)器2將壓裂泵撬油田服務(wù)設(shè)備的現(xiàn)場數(shù)據(jù)與圖象信息進(jìn)行數(shù)據(jù)采集整
理成氣CSV格式的文本文件，供服務(wù)器2上的VC++6.0系統(tǒng)數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng) 使用，將數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出打印，服務(wù)器2通過遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)基站的以太網(wǎng)線6與 無線發(fā)射站7連接，網(wǎng)上的其它計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可遠(yuǎn)程訪問該服務(wù)器2上的數(shù) 據(jù)庫，進(jìn)行數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程處理；服務(wù)器2也可為工業(yè)PC機(jī)，無線發(fā)射站7也 可為地球衛(wèi)星發(fā)射站。
本發(fā)明的油田壓裂泵撬遠(yuǎn)程自動控制系統(tǒng)，所述的遠(yuǎn)程自動控制系統(tǒng)， 以觸摸屏1和可編程序控制器4的程序控制的綜合圖象以及數(shù)據(jù)處理為基 本的控制系統(tǒng)，其控制部分包括完成油田壓裂泵撬的現(xiàn)場可編程序控制 器4控制程序；還有作為人機(jī)界面對話和遠(yuǎn)程控制的觸摸屏1的觸摸畫面 的編輯程序。
本發(fā)明的油田壓裂泵撬遠(yuǎn)程自動控制系統(tǒng)，所述的可編程序控制器4 控制程序包括
(1) 在油田泵撬和車載泵撬的調(diào)試過程中,充分考慮到油田行業(yè)控制
的特點(diǎn),加入聯(lián)鎖控制，雙手同時(shí)操作完成一個(gè)動作的要求；
(2) 按照石油壓裂行業(yè)的工藝與流程要求,在進(jìn)行一個(gè)動作之時(shí),必需 是無報(bào)警,調(diào)度允許的條件下,才能進(jìn)行，油田行業(yè)必須是高度可靠,同時(shí)動 作又是無序的，每個(gè)動作之間是獨(dú)立的，都要服從整體調(diào)度的要求。
本發(fā)明的油田壓裂泵撬遠(yuǎn)程自動控制系統(tǒng)，所述的觸摸屏1的觸摸畫 面的編輯程序，可以與可編程序控制器4通過對太網(wǎng)交換機(jī)3對任何一臺 壓裂泵撬的控制參數(shù)、運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行設(shè)置和顯示；可以手動遠(yuǎn)程調(diào)整控制 發(fā)動機(jī)的啟動、停止、急停、油門增減以及變速箱的遠(yuǎn)程換擋、剎車、解 鎖，設(shè)計(jì)的手動調(diào)整、參數(shù)預(yù)置的數(shù)幅觸摸屏畫面，描述了控制過程，其 控制滿足了石油行業(yè)油田壓裂泵撬的工藝要求，能夠進(jìn)行壓裂泵撬的遠(yuǎn)程 控制。
本發(fā)明的油田壓裂泵撬遠(yuǎn)程自動控制系統(tǒng)，所述的觸摸畫面，通過其 參數(shù)整定畫面，可以對所有采集量進(jìn)行的標(biāo)量整定，可以對控制參數(shù)的上 下限進(jìn)行設(shè)置，對執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作幅度進(jìn)行設(shè)置，對大泵壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)設(shè) 置；對產(chǎn)生的報(bào)警進(jìn)行相應(yīng)的動作(或停機(jī)、或回怠速、或回空擋)等，并進(jìn)行報(bào)警記錄，輸出打印。
本發(fā)明的油田壓裂泵撬遠(yuǎn)程自動控制系統(tǒng)，所述的遠(yuǎn)程自動控制系統(tǒng) 的控制流程
(1 )根據(jù)油田壓裂泵撬的特點(diǎn)要求編制可編程序控制器控制程序；
(2) 根據(jù)壓裂泵撬的控制工藝的要求，用觸摸屏編輯軟件設(shè)計(jì)觸摸屏
畫面；所設(shè)計(jì)的畫面由控制畫面、運(yùn)行監(jiān)視及參數(shù)預(yù)置，狀態(tài)顯示、累積 參量顯示、多臺泵撬聯(lián)動畫面組成；
(3) 通過以太網(wǎng)網(wǎng)線和交換機(jī)，利用服務(wù)器監(jiān)控程序，對現(xiàn)場的運(yùn)行 參數(shù)、數(shù)據(jù)、狀態(tài)信息進(jìn)行采集，經(jīng)數(shù)據(jù)庫的處理軟件，進(jìn)行畫面顯示， 報(bào)表輸出、打??；將工業(yè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成文本文件氣CSV，供互聯(lián)網(wǎng)上的遠(yuǎn)端 用戶進(jìn)行訪問，收集、處理；
(4) 服務(wù)器通過軟件將整個(gè)控制現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成氣CSV格式，保 存在指定的硬盤目錄中；
(5) 服務(wù)器能顯示屏幕畫面及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，供遠(yuǎn)程有關(guān)人員監(jiān)控、分析、 控制；同時(shí)供其它遠(yuǎn)端的互聯(lián)網(wǎng)用戶進(jìn)行查詢；
(6) 技術(shù)人員可以用任何一臺遠(yuǎn)程(《105M)觸摸屏對任何一臺壓 裂泵撬進(jìn)行操作、數(shù)據(jù)處理和參數(shù)修改；
(7) 將正確的大泵運(yùn)行參數(shù)回送給每臺觸摸屏MP370和S7-315PLC 上，完成遠(yuǎn)程服務(wù)控制功能。
本發(fā)明的油田壓裂泵撬遠(yuǎn)程自動控制系統(tǒng)，通過泵撬上的S7-315PLC 控制程序、畫面顯示和參數(shù)設(shè)置的HMI的控制軟件，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)， 以100MB/S的傳輸速度，將畫面、現(xiàn)場參數(shù)、控制信號等傳送到遠(yuǎn)端 105米)的觸摸屏上，遠(yuǎn)端的作業(yè)人員可以實(shí)時(shí)地監(jiān)測和控制壓裂泵撬的運(yùn) 行；可以設(shè)定運(yùn)行參數(shù)，使泵撬有序穩(wěn)定地運(yùn)行在最佳狀態(tài)；同時(shí)，本發(fā) 明的網(wǎng)絡(luò)組成是隨時(shí)任意方式組合成網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之間， 只需一根八芯超五類(SFTP)以太網(wǎng)線互聯(lián)。
本發(fā)明所述的油田壓裂泵撬遠(yuǎn)程自動控制系統(tǒng)與己有技術(shù)相比具有突 出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步，1、交換機(jī)是搭建在此套遠(yuǎn)程自動控制系統(tǒng)之 間的一座橋梁，借助于觸摸屏，PC機(jī)或服務(wù)器完成數(shù)據(jù)采集，遠(yuǎn)程控制 等功能；同時(shí)觸摸屏設(shè)置的參數(shù)傳遞給PLC完成控制任務(wù)；2、對于油田壓裂以太網(wǎng)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的整個(gè)控制過程都可實(shí)時(shí)地反映在遠(yuǎn)端的數(shù)據(jù)采 集服務(wù)器上以及觸摸屏上，作業(yè)人員可以及時(shí)、準(zhǔn)確地操作監(jiān)控壓裂泵撬 進(jìn)行作業(yè)，有效協(xié)調(diào)油田各作業(yè)設(shè)備之間相互運(yùn)作，提高作業(yè)效率；3、有 效地減少了控制電纜的數(shù)量，節(jié)約了成本，減少故障率，提高了設(shè)備生產(chǎn) 率;4、此遠(yuǎn)程自動控制系統(tǒng)是一種實(shí)時(shí)性很強(qiáng)的重要油田服務(wù)用控制系統(tǒng)， 具有作業(yè)壓力高，控制設(shè)備分散，網(wǎng)絡(luò)組合形式變動大，控制距離遠(yuǎn)的特 點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的硬件構(gòu)成結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)流程圖3是本發(fā)明的程序框圖4是本發(fā)明的IPC或服務(wù)器程序框圖。
具體實(shí)施例方式
為了更好地理解與實(shí)施，下面結(jié)合附圖給出具體實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā) 明油田壓裂泵撬遠(yuǎn)程自動控制系統(tǒng)。
實(shí)施例1，參見圖1、 2，采用德國Siemens S7-315系列的可編程序控 制器4，可完成數(shù)字量以及模擬量輸入、輸出和數(shù)據(jù)運(yùn)算處理的并帶有以 太網(wǎng)接口，與作為具有人機(jī)對話界面和顯示泵撬工作狀態(tài)，并帶有Ethernet 接口的德國Siemens公司的MP370觸摸屏1，通過工業(yè)超五類Ethernet網(wǎng) 線5、 8和交換機(jī)3連接，完成可編程控制器4與觸摸屏1之間的數(shù)據(jù)雙向 傳輸；將工業(yè)PC或服務(wù)器2與交換機(jī)3連接，工業(yè)PC或服務(wù)器2將壓裂 泵撬油田服務(wù)設(shè)備的現(xiàn)場數(shù)據(jù)與圖象信息進(jìn)行數(shù)據(jù)采集整理成氣CSV格式 的文本文件，供服務(wù)器2上的￥0++6.0系統(tǒng)數(shù)據(jù)査詢系統(tǒng)使用，將數(shù)據(jù)進(jìn) 行輸出打印，將服務(wù)器2通過遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)基站的以太網(wǎng)線6與無線發(fā)射站7 或地球衛(wèi)星發(fā)射站連接，網(wǎng)上的其它計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可遠(yuǎn)程訪問該服務(wù)器2上 的數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程處理。
本發(fā)明的油田壓裂泵撬遠(yuǎn)程自動控制系統(tǒng)，服務(wù)器或工業(yè)PC機(jī)簡稱 IPC,通過以太網(wǎng)和工業(yè)交換機(jī)與現(xiàn)場可編程序控制器進(jìn)行通訊，服務(wù)器上 裝有WINCC6.0上位機(jī)監(jiān)控軟件，其直接獲取PLC的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，顯示在服 務(wù)器的屏幕上，同時(shí)還可將數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成氣CSV格式的文本文件，供更遠(yuǎn)端的互聯(lián)網(wǎng)用戶共享和査詢。
本發(fā)明的油田壓裂泵撬遠(yuǎn)程自動控制系統(tǒng)，其可編程序控制器的控制 軟件由可遠(yuǎn)程顯示、控制油田壓裂泵撬的、具有人機(jī)對話功能的、可被遠(yuǎn) 程服務(wù)器監(jiān)控的軟件組成；可編程序控制器(PLC)通過不斷掃描采集壓 裂泵撬的輸入、輸出信號，通過其內(nèi)部控制程序的處理，產(chǎn)生相應(yīng)的輸出 控制信號，控制壓裂泵撬的啟動、增減油門、換擋、發(fā)動機(jī)停止、發(fā)動機(jī) 急停、變速箱剎車、回怠速、回空擋等動作。
本發(fā)明的油田壓裂泵撬遠(yuǎn)程自動控制系統(tǒng)，其PLC控制程序中設(shè)有就
地手動控制功能，讓作業(yè)人員能夠在未作業(yè)之前，及時(shí)、安全、正確地啟
動發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；待到一切正常后，方可進(jìn)入遠(yuǎn)程控制方式，這是油田行業(yè) 的要求。
本發(fā)明的油田壓裂泵撬遠(yuǎn)程自動控制系統(tǒng)，根據(jù)油田作業(yè)的工作流程 和工藝要求，在依次進(jìn)行的動作之間，采用順序步進(jìn)連鎖的控制方式，只 有這個(gè)動作要求的條件必備時(shí)，即必須是雙手同時(shí)操控才能進(jìn)行控制，以 確保泵撬的安全正常運(yùn)行。
本發(fā)明的油田壓裂泵撬遠(yuǎn)程自動控制系統(tǒng)，，采用的是德國Siemens的 MP370觸摸屏，可顯示壓裂泵撬的人機(jī)對話界面，滿足運(yùn)行參數(shù)的設(shè)置、 運(yùn)行狀態(tài)的顯示、及各個(gè)排量的顯示累計(jì)及報(bào)表輸出功能。在滿足以上要 求的基礎(chǔ)上，還設(shè)計(jì)了手動調(diào)整、遠(yuǎn)程控制、參數(shù)預(yù)置等數(shù)幅觸摸畫面。 同時(shí)，利用通過工業(yè)交換機(jī)，使PLC與觸摸屏、PLC與遠(yuǎn)程IPC工控機(jī)或 服務(wù)器進(jìn)行通訊，將現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳送到更遠(yuǎn)程的互聯(lián)網(wǎng)用戶，互聯(lián)網(wǎng)用戶通 過專用的應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)監(jiān)控、瀏覽、輸出數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫、打印現(xiàn)場數(shù)據(jù)等 功能。
本發(fā)明的油田壓裂泵撬遠(yuǎn)程自動控制系統(tǒng)的觸摸屏上設(shè)置參數(shù)的過程 是.*在觸摸屏上觸摸所要預(yù)置參數(shù)的對話框，此時(shí)屏上會出現(xiàn)此參數(shù)的預(yù) 置對話框和預(yù)置參數(shù)范圍，若輸入的數(shù)值滿足要求，則可接受此參數(shù)的修 改，否則會提示重新輸入。
本發(fā)明的油田壓裂泵撬遠(yuǎn)程自動控制系統(tǒng)，所述的MP370觸摸屏可對 控制的每一個(gè)對象進(jìn)行狀態(tài)顯示，實(shí)時(shí)跟蹤，在作業(yè)中，操作者可利用這 些狀態(tài)和信息進(jìn)行相應(yīng)的、及時(shí)的、準(zhǔn)確的控制動作。本發(fā)明的油田壓裂泵撬遠(yuǎn)程自動控制系統(tǒng)，WINCC6.0是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)
采集軟件。工作過程是首先設(shè)定此服務(wù)器的IP地址以及相連接的多個(gè)
PLC的IP地址；然后運(yùn)行WINCC6.0的應(yīng)用軟件，就可將現(xiàn)場的數(shù)據(jù)和信 息采集到服務(wù)器上，實(shí)時(shí)顯示出來；用戶端的PLC以及觸摸屏無需加裝任 何相關(guān)軟件；遠(yuǎn)端的互聯(lián)網(wǎng)用戶，通過此服務(wù)器上轉(zhuǎn)換的氣CSV格式的文 件，可以實(shí)時(shí)地瀏覽、查閱、監(jiān)視現(xiàn)場壓裂泵撬的運(yùn)行情況；可將現(xiàn)場搬 到了辦公桌上。
本發(fā)明所述的油田壓裂泵撬遠(yuǎn)程自動控制系統(tǒng)，工作時(shí)，在發(fā)動機(jī)變 速箱各個(gè)條件滿足的情況下，遠(yuǎn)控程序可以進(jìn)行多個(gè)觸摸屏控制多臺現(xiàn)場 壓裂泵撬的方式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)控制，參見圖3。具體過程如下a根據(jù)壓裂 泵撬現(xiàn)場情況設(shè)定工作壓力、閉鎖壓力、采樣時(shí)間等參數(shù)；b現(xiàn)場啟動發(fā) 動機(jī)，運(yùn)轉(zhuǎn)變速箱工作顯示正常的情況下，可以進(jìn)行遠(yuǎn)程觸摸屏控制；c 開啟現(xiàn)場IPC或服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，等待作業(yè)開始；d在得到調(diào)度的統(tǒng) 一指揮下，由MP370遠(yuǎn)控發(fā)動機(jī)、變速箱工作，同時(shí)現(xiàn)場服務(wù)器或IPC采 集實(shí)時(shí)現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并進(jìn)行圖文顯示，數(shù)據(jù)記錄，供現(xiàn)場作業(yè)人員 或管理者進(jìn)行瀏覽、監(jiān)控；對于現(xiàn)場出現(xiàn)的異常壓力、流量、排量變化都 會在現(xiàn)場服務(wù)器或IPC上以曲線的形式記錄下來；同時(shí)將這些數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地 轉(zhuǎn)換成氣CSV格式的數(shù)據(jù)文件供互聯(lián)網(wǎng)上其它相關(guān)用戶隨時(shí)瀏覽、監(jiān)控。
另外，服務(wù)器利用WinCC6.0軟件對系統(tǒng)控制對象…-壓裂泵撬完成如 下功能，參見圖4: a運(yùn)行參數(shù)、提示信息、數(shù)字和模擬輸入輸出量、累計(jì) 排量等進(jìn)行采樣，運(yùn)算處理；b將收集采樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、匯總，并輸 出大泵壓力與大泵排量等的趨勢圖，打印報(bào)表和報(bào)警表；c將收集的數(shù)據(jù) 信息轉(zhuǎn)換成實(shí)時(shí)的氣CSV文本文件保存在指定的硬盤目錄下，供遠(yuǎn)端的有 關(guān)用戶上網(wǎng)查詢、瀏覽、監(jiān)控，并將此文件轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)庫格式的數(shù)據(jù)流存 入油田數(shù)據(jù)庫網(wǎng)絡(luò)中心的服務(wù)器上，備份存檔。
權(quán)利要求
1、油田壓裂泵撬遠(yuǎn)程自動控制系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)采用觸摸屏(1)、可編程序控制器(4)、以太網(wǎng)交換機(jī)(3)組合的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，可編程控制器(4)是油田泵撬遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的電器控制核心，可完成數(shù)字量以及模擬量輸入、輸出和數(shù)據(jù)運(yùn)算處理的并帶有以太網(wǎng)接口，與作為具有人機(jī)對話界面和顯示泵撬工作狀態(tài)，并帶有Ethernet接口的觸摸屏(1)，通過工業(yè)Ethernet網(wǎng)線(5，8)和交換機(jī)(3)連接，完成可編程控制器(4)與觸摸屏(1)之間的數(shù)據(jù)雙向傳輸，與交換機(jī)(3)相連的服務(wù)器(2)將壓裂泵撬油田服務(wù)設(shè)備的現(xiàn)場數(shù)據(jù)與圖象信息進(jìn)行數(shù)據(jù)采集整理成*.CSV格式的文本文件，供服務(wù)器(2)上的數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)使用，將數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出打印，服務(wù)器(2)通過以太網(wǎng)線(6)與無線發(fā)射站(7)連接，網(wǎng)上的其它計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可遠(yuǎn)程訪問該服務(wù)器(2)上的數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程處理。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田壓裂泵撬遠(yuǎn)程自動控制系統(tǒng)，其特征 在于所述的遠(yuǎn)程自動控制系統(tǒng)，以觸摸屏(1)和可編程序控制器(4)的 程序控制的綜合圖象以及數(shù)據(jù)處理為基本的控制系統(tǒng)，其控制部分包括 完成油田壓裂泵撬的現(xiàn)場可編程序控制器(4)控制程序；還有作為人機(jī)界 面對話和遠(yuǎn)程控制的觸摸屏(1)的觸摸畫面的編輯程序。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的油田壓裂泵撬遠(yuǎn)程自動控制系統(tǒng)，其特征在 于所述的可編程序控制器(4)控制程序包括(1) 在油田泵撬和車載泵撬的調(diào)試過程中，充分考慮到油田行業(yè)控制的特點(diǎn)，加入聯(lián)鎖控制，雙手同時(shí)操作完成一個(gè)動作的要求；(2) 按照石油壓裂行業(yè)的工藝與流程要求,在進(jìn)行一個(gè)動作之時(shí)，必需是無報(bào)警，調(diào)度允許的條件下，才能進(jìn)行，油田行業(yè)必須是高度可靠，同時(shí)動 作又是無序的，每個(gè)動作之間是獨(dú)立的，都要服從整體調(diào)度的要求。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的油田壓裂泵撬遠(yuǎn)程自動控制系統(tǒng)，其特征在 于所述的觸摸屏(1)的觸摸畫面的編輯程序，可以與可編程序控制器(4) 通過對太網(wǎng)交換機(jī)(3)對任何一臺壓裂泵撬的控制參數(shù)、運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行設(shè) 置和顯示；可以手動遠(yuǎn)程調(diào)整控制發(fā)動機(jī)的啟動、停止、急停、油門增減以及變速箱的遠(yuǎn)程換擋、剎車、解鎖，設(shè)計(jì)的手動調(diào)整、參數(shù)預(yù)置的數(shù)幅 觸摸屏畫面，描述了控制過程。
5、根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的油田壓裂泵撬遠(yuǎn)程自動控制系統(tǒng)，其特 征在于所述的觸摸畫面，通過其參數(shù)整定畫面，可以對所有采集量進(jìn)行的 標(biāo)量整定，可以對控制參數(shù)的上下限進(jìn)行設(shè)置，對執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作幅度進(jìn)行設(shè)置，對大泵壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)設(shè)置；對產(chǎn)生的報(bào)警進(jìn)行相應(yīng)的動作，并進(jìn) 行報(bào)警記錄，輸出打印。
6、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的油田壓裂泵撬遠(yuǎn)程自動控制系統(tǒng)，其 特征在于所述的遠(yuǎn)程自動控制系統(tǒng)的控制流程(1) 根據(jù)油田壓裂泵撬的特點(diǎn)要求編制可編程序控制器控制程序；(2) 根據(jù)壓裂泵撬的控制工藝的要求，用觸摸屏編輯軟件設(shè)計(jì)觸摸屏 畫面；所設(shè)計(jì)的畫面由控制畫面、運(yùn)行監(jiān)視及參數(shù)預(yù)置，狀態(tài)顯示、累積 參量顯示、多臺泵撬聯(lián)動畫面組成；(3) 通過以太網(wǎng)網(wǎng)線和交換機(jī)，利用服務(wù)器監(jiān)控程序，對現(xiàn)場的運(yùn)行 參數(shù)、數(shù)據(jù)、狀態(tài)信息進(jìn)行采集，經(jīng)數(shù)據(jù)庫的處理軟件，進(jìn)行畫面顯示， 報(bào)表輸出、打?。粚⒐I(yè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成文本文件^CSV，供互聯(lián)網(wǎng)上的遠(yuǎn)端 用戶進(jìn)行訪問，收集、處理；(4) 服務(wù)器通過軟件將整個(gè)控制現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成氣CSV格式，保存在指定的硬盤目錄中；(5) 服務(wù)器能顯示屏幕畫面及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，供遠(yuǎn)程有關(guān)人員監(jiān)控、分析、 控制;同時(shí)供其它遠(yuǎn)端的互聯(lián)網(wǎng)用戶進(jìn)行查詢；(6 )技術(shù)人員可以用任何一 臺觸摸屏遠(yuǎn)程對任何一 臺壓裂泵撬進(jìn)行操 作、數(shù)據(jù)處理和參數(shù)修改；(7)將正確的大泵運(yùn)行參數(shù)回送給每臺觸摸屏上，完成遠(yuǎn)程服務(wù)控制功能。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田壓裂泵撬遠(yuǎn)程自動控制系統(tǒng)，其特征在 于所述的服務(wù)器(2)為工業(yè)PC。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田壓裂泵撬遠(yuǎn)程自動控制系統(tǒng)，其特征在 于所述的無線發(fā)射站(7)為地球衛(wèi)星發(fā)射站。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種油田壓裂泵撬遠(yuǎn)程自動控制系統(tǒng)，用于油田油井服務(wù)泵撬以及車載撬的遠(yuǎn)程自動控制，是由Siemens S7-315系列PLC為核心組成現(xiàn)場控制系統(tǒng)，以Siemens MP370為遠(yuǎn)程控制人機(jī)界面，通過以太網(wǎng)為傳輸媒介，組成的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)；系統(tǒng)可完成發(fā)動機(jī)的啟動、停止、急停，變速箱的換擋、剎車、回空擋、回怠速等遠(yuǎn)程控制功能，并可遠(yuǎn)程修改現(xiàn)場運(yùn)行參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)泵撬與HMI人機(jī)界面的雙向傳輸；采用以太網(wǎng)作為通訊，可以100MB/S的速度由泵撬現(xiàn)場將數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程控制器或服務(wù)器上；采用工業(yè)交換機(jī)作為PLC與HMI等設(shè)備的連接，實(shí)現(xiàn)更多的集團(tuán)控制；通過交換機(jī)可以將現(xiàn)場數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的*.CSV等數(shù)據(jù)格式，直接將數(shù)據(jù)傳送到服務(wù)器上，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
文檔編號G05B19/418GK101414171SQ20071011337
公開日2009年4月22日 申請日期2007年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月19日
發(fā)明者亮 呂, 姜曉寶, 孫偉杰, 戴光明, 趙衛(wèi)東 申請人:煙臺杰瑞石油裝備技術(shù)有限公司