基于卡尔曼滤波的电机直驱系统DT自动化控制

为了提高电机直驱系统控制精度,对直驱的双模进行状态和参数的同步,并根据性能指数的限制对扩展态卡尔曼滤波器(SAKF)进行参数的调节,以达到最优的动态特性。研究结果表明:负荷扰动下能够精确地探测到载荷惯性变化,证明了卡尔曼滤波算法是行之有效的。速度正弦指令跟随精度分析,SAKF在惯性扰动下跟踪准确率比其它控制器要高。SAKF控制器可以有效地保证惯性参数的可变特性,改善系统稳健性和抗干扰能力。速度阶跃指令响应特性分析,负载下SAKF有效地抑制惯性扰动对DTPI的干扰,并保持了系统的设计特性。

电储能修井机的研制与应用

针对修井设备电动化更新需求以及普通电动修井机推广应用受限的问题,研制了电储能修井机。该修井机以磷酸铁锂型电池作为储能装置,通过技术研发突破网电储能协同控制、电池管理及油气环境下的使用安全和现场检测评价等技术难题,形成了网电储能联合供电的电控技术、“智慧报警”防护体系的电池管理系统,实现了电池储能技术在修井机上的良好应用。经现场测试,电储能修井机可满足不同井况的修井作业需求。在停电情况下,该储能装置可独立供电作业,适用范围大,应用前景广阔。

基于现场总线的纸机电气传动全数字自动化控制系统研究

目前,随着国内造纸工业的发展,纸机自动化程度不断提高,从早期的控制单元、继电器-接触器-电控柜控制系统,发展到目前的PLC+变频调速+DCS全数字控制系统。由于自动化水平的提高,使得纸机生产线上各个单元的工作情况,直接关系到整条生产线的生产效率和产品质量。由于生产过程中每个环节都采用了新技术,使纸机电气传动系统和整个生产线上的所有单元都实现了数字化。根据国内外造纸自动化发展趋势,结合我国造纸工业发展实际情况,介绍一种基于现场总线的纸机电气传动全数字自动化控制系统。重点介绍了全数字自动控制系统原理、PLC、变频器和DCS的选型、网络设计及触摸屏在系统中的应用等问题。将自动化控制系统与智能模块及现场总线技术相结合,设计出全数字自动化控制方案并进行了调试与试验。

基于XY-6型立轴钻机的数字化升级改造

XY系列立轴式岩心钻机作为我国小口径找矿施工的主力机型,其中市场保有量较大的XY-6型立轴钻机可满足2000 m以内的固体矿产勘探,由于其主要为机械传动、人工手动操作制带、匮乏的钻参数据等缺点很难高效支撑新一轮找矿突破行动,所以对于XY系列机械立轴钻机的数字化升级改造迫在眉睫。本文重点介绍在机械式XY-6型立轴钻机基础上对其进行变频电传动和数字化控制的升级改造,相比于原型机,XY-6DB新型电传动立轴钻机实现了回转动力单元变频改造、提升制动系统电液控制升级、手-自一体式换挡方式以及整机的数字化控制方式的升级改造,最终可实现整机的节能、增效、降低劳动强度和提高安全性的目的。

自动化智能液压修井机结构设计

针对目前传统修井机小修作业存在的作业周期长、作业自动化程度低、人工劳动强度大、作业安全性差等问题,设计了一款新型自动化智能液压修井机,通过＂‘PLC程控/人控’多单元协调自动耦合控制＋人机离线操控＂的控制方式使修井机的各个关键系统相互协同作业,实现油田小型修井作业过程的自动化、无人化操作。该修井机改变了传统修井作业过程中管柱地面卧排的放置方式,采用管柱井口立放、双立根同时起下的工作模式,同时可以兼容单根起下、地面卧排的传统作业工艺,与传统作业相比缩短了近20%~30%的修井周期;采用全液压驱动方式,增加液压蓄能系统,通过变载荷变驱动方式的配置达到节能的目的,方便远程控制,同时提高了修井作业的安全性。

XJ70DB电动修井机的研制与应用

鉴于柴油机驱动修井机存在废气排放量大,噪声污染严重,工作效率低,以及安全隐患多等技术缺陷,研制了XJ70DB电动修井机。整机采用模块化设计,主要包括电驱绞车模块、液压控制模块和电气控制模块。其中,电驱绞车采用双速电机加齿轮减速箱传动方案,以双速电机变极调速取代机械换挡调速,操作方便,结构简单,运行可靠,噪声低。采用盘式刹车与绞车电机能耗制动联合刹车技术,刹车准确可靠,启停平稳。电气控制系统采用PLC集中控制,为修井作业创建了数字化、自动化和信息化平台,全面提升修井机自动化水平。23口井的现场试验结果表明,该电动修井机具有节能环保、安全高效、自动化程度高及操作方便等优点。

基于PLC的电动修井机电气控制系统设计

随着"十二五"规划中"加快建设资源节约型、环境友好型社会"任务的提出,电驱动作业机在油田的推广势在必行。为此,研制了XJ40型橇装式电动修井机,并针对XJ40型电动修井机工作特点,提出了一种基于PLC的电动修井机电气控制系统。在设计电动修井机电气主电路的基础上,分析了电气系统的控制要求及组成,给出了系统硬件和软件设计方案。现场试验结果表明,该系统性能可靠,自动化程度高,完全满足油田现场作业要求。电动机在修井作业过程中工作效率高,无废气排放,噪声低,符合国家节能减排的要求。

XJ40型橇装式电驱动修井机

针对目前油田为各型修井机提供动力的柴油机的工作效率仅为50%,不仅作业成本高,而且还存在噪声污染和排放废气等问题,研制了XJ40型橇装式电驱动修井机。该电驱动修井机采用模块化设计,整机分为调速电动机及控制模块、传动系统模块、绞车及盘式刹车模块、液压控制模块及橇装底盘等5大模块,具有结构简单、占地面积小、操作方便和环保节能等优点。现场试验结果表明,采用该修井机进行一般的修井作业,工作效率比传统的通井机、修井机高10%左右,动力费用约为传统修井作业设备的52.3%,无废气排放,噪声低,满足了现代化施工的环保要求。

JY5160TXJ10型车载式电驱修井机

针对XJ10型牵引式电驱动修井机存在的可操作性差、技术含量及作业效率低,另外需用履带式拖拉机牵引移运,会对道路产生破坏,转弯半径较大,井场占地面积大等问题,研制了JY5160TXJ10型车载式电驱修井机。该修井机采用车载式结构,电驱动、液力机械传动,电、气、液联和集中控制,具有移动性能好、传动平稳、操作方便、节约作业费用等优点。现场试验及应用表明,JY5160TXJ10型车载式电驱修井机能顺利完成修井作业,且作业效率较XJ10型牵引式电驱动修井机有很大提高;每台每月可完成定额作业33井次,创造产值13.2万元。

电驱动石油钻机电气传动控制系统设计研究

针对电驱动石油钻机电气传动控制系统的构成、控制、方案选择进行了深入研究。系统设计内容包含了交直流电气传动控制系统,柴油发电机组控制系统。给出了复合型控制系统设计的具体形式,介绍了当前电驱动钻机的现状,指出了其发展方向。

石油钻机电气传动系统的最新发展

为满足现代钻井工艺的要求 ,提出了石油钻机电气传动系统的组成及现状 ,通过图表给出了国际现行的典型产品及方案 。

电驱动钻机控制系统的抗谐波干扰装置

针对电驱动钻机电网电源存在干扰谐波 ,对可编程控制器 (PLC)产生干扰 ,易造成钻机停钻事故等问题 ,研制了具有滤波电路的抗谐波干扰装置。电网电源经隔离降压 ,噪波消耗 ,RLC多级滤波 ,电路寄生电感消除 ,10 0～ 2 0 0 0 0Hz杂波消除 ,以及过压保护等处理后 ,得到质量较好的正弦波。现场使用证明 ,这种抗干扰装置滤波效果好 ,工作正常 ,电驱动钻机控制部分未再出现故障 ,保证了钻井作业顺利进行。

复合电源蓄能修井机能量管理策略

针对网电修井机在使用时由于井场供电限制导致的变压器过载、井场短时停电以及下放作业能量浪费等问题,提出了以复合电源作为电动修井机的蓄能器,对修井机的输出功率进行补偿,并针对修井作业工况的特殊性,设计了一种基于局部优化的逻辑门限控制策略。利用MATLAB/Simulink建立主要部件仿真模型并对典型工况进行仿真。仿真结果表明,所设计控制策略能够对各动力源的能量进行合理分配,超级电容的高利用率能够更加充分地发挥其优势,降低蓄电池能量流通与功率输出幅值,延长了蓄电池使用寿命。

将MATLAB融入自动化专业课程

本文提出在自动化专业的一些专业课程中增加MATLAB的教学与实践环节,取消原有的"系统仿真与MATLAB"课程.该方案的优点包括:将抽象的理论与形象的仿真相结合,帮助学生更好地理解所学概念;培养学生应用理论知识解决实际问题的能力,并且更好地掌握MATLAB的应用技能;不增加总学时数和学生的学习任务.本文以自动化专业中比较有代表性的"自动控制原理"和"电力拖动自动控制系统"为例,说明如何将MATLAB融入专业课程的教学,类似的方法也可推广到其他课程的教学中.

钻机电传动控制系统国产化现状与发展

介绍了钻机电传动控制系统的构成及国产电驱动钻机的水平 ,并探讨了电传动钻机进一步的发展。

电动钻机绞车控制研究

研究了电动钻机绞车变频调速控制策略,讨论了电动钻机绞车位置控制及最佳速度控制、悬重限速保护控制和电网功率限速保护控制,给出了在位置控制模式下绞车最佳速度控制方案及相关设计程序,实现了电动钻机绞车系统的快速准确控制、安全可靠运行和有效节能的目的。

Pspice在“电力传动自动控制系统”课程中的应用

基于Pspice设计了交流调速系统中的控制电路,给出了每个电路的原理图、实验步骤和仿真结果,并运用到“电力传动自动控制系统”的教学与实验教学中,取得了良好的效果。

电驱动钻机SCR系统常见故障及排除方法

根据电动钻机的特点及钻井作业现场的维护经验．介绍了SCR控制系统的常见故障及排除方法。

HZ19-2/3海洋钻机控制系统的方案设计

根据海洋平台的结构特点及其特殊环境要求,介绍了HZ19-2/3海洋平台电驱动钻机电控系统的总体设计方案,体现了海洋钻机电控系统的设计特色。该电控系统是SIEMENS公司SIMOREG 6RA70全数字直流调速装置、人机界面(HMI)、可编程序控制器(PLC S7-300)和PROFIBUS-DP现场总线技术首次在海洋电驱动钻机中的应用。

3000m自动化钻机控制系统开发与应用

为了在3 000 m及以下小型陆地钻机上使用自动化控制系统,在简要论述在3 000 m钻机上实现集成控制技术存在难点的基础上,概述了集成控制方案,开发设计了3 000 m自动化钻机控制系统,分析了3 000 m自动化钻机控制系统的关键技术及创新点,即全直驱设备控制系统、防碰防震和安全互锁技术、无线通信技术、远程诊断系统和带诊断功能的人机交互技术。现场应用结果表明:3 000 m自动化钻机的自动化程度高,模块化结构强,人机界面操作方便。全直驱设备在现场的首次应用对今后直驱控制系统的进步具有指导意义。