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计算机是工业自动化的法宝塑料

文章来源:胜祥机械网  |  2020-05-22

钻机作为钻探工业施工作业的主要装备,如果引入工业计算机控制系统,能够实现对钻机钻探作业时的参数进行随时观测,进而采取一系列措施控制钻机运行,实现钻机的自动化作业,使钻探效果更好。本节将从钻机钻探作业时的计算机控制系统的硬件组成、控制算法的设计以及上位机系统的开发等几个方面综合介绍应用于钻探工业中的计算机控制系统。钻机系统功能与组成计算机控制系统控制的钻机为全液压驱动方式,钻机除了具备普通钻机的液压给进、回转功能之外,还具备顶驱冲击、动力感触钻探、静力感触钻探等功能。钻机主要有进油缸、回转马达、钻杆拧卸装置、桅杆、卷扬机以及泥浆泵等。在钻机的控制部分,主要由计算机控制系统负责对钻进参数的收集与钻机给进系统的控制。计算机控制的核心——工控机安装在运载车上的专用的操控站房内,操作人员在操控站房内实时对钻机的各项性能进行观测,并对钻机实现控制。工业自动化的“法宝”" width="436" height="253" title="计算机是工业自动化的“法宝”" align="">控制系统总体硬件设计钻机钻探作业中的计算机控制系统的硬件主要有检测控制部分、钻进参数检测单元、钻机自动控制单元。在钻机钻探工业中,计算机控制系统采用的是两级分布式控制结构,第一级为上位机,采用性能稳定的工控机,其抗干扰能力强,能应用于各种生产条件恶劣、情况变化复杂、干扰源多的环境,在钻探工业中,更是需要这样的工控机。系统的第二级为下位机。主要有各种数据采集传感器、信号变送器、接近开关以及光电编码器对钻探作业中的压力、钻杆扭矩、钻杆回转速度、钻进深度等数据进行采集;利用可编程的逻辑控制器及其关联不见实现对各种钻进参数的信号的采集处理和信号输出控制,进而实现对整个钻机钻进系统的自动控制。控制算法的设计研究的钻机为全液压方式驱动,给进系统采用的是先导式比例溢流阀对进油缸的给进力进行控制,回转系统采用的是电控比例变量泵对液压马达的流量进行控制,进而实现对回转速度的控制。要想实现对钻机的有效控制,达到钻机自动化作业的目的,需要采取增量式PID控制算法。上位机系统的开发钻机钻探工业中,要想实现对钻机的控制,达到自动化的目的,上位机系统的开发是十分重要的步骤。工业控制领域的上位机系统,目前广泛使用的是组态软件。组态软件主要应具备如下功能:能够实时传输设备运行画面,能够使专业的操控人员随时随地的掌控设备的运行状态。对工程细节、监测参数、现场数据、趋势预测曲线、数据报表、操作记录和报警情况进行实时了解,而且还应具备对装置设备的控制操作。设备的启动、停止以及参数的调节等控制操作均能通过上位机软件完成,最重要的是上位机软件还应具备脚本编程能力,进行数据处理和运行策略的设计。

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