[发明专利]一种基于PLC的海洋钻井平台钻杆传送机械手控制系统

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种基于PLC的海洋钻井平台钻杆传送机械手控制系统，适用于机械领域。

背景技术

海洋钻井平台钻井机工作时，每钻进一根钻杆，需要接入另一根钻杆。海洋钻井平台钻井所用的钻杆数量多且质量大，采用人工接入钻杆的方法，不但劳动强度大、效率低，而且存在安全隐患。机械手作为现代工业的重要自动化装备，能代替人工高效地完成人力较难完成的工作，在许多领域发挥着越来越重要的作用。应用机械手完成钻井过程中钻杆的传送与接入，可有效降低工人的劳动强度，提高钻井的工作效率，节约生产成本。

发明内容

本发明提出了一种基于PLC的海洋钻井平台钻杆传送机械手控制系统，利用PLC控制的钻杆传送机械手，代替人工传送钻杆，可有效降低工人的劳动强度，提高钻井效率，利于安全生产。

本发明所采用的技术方案是。

所述机械手转盘的转动采用摆动液压缸形式，摆动液压缸旋转方向由换向阀上的电磁铁1YA、2YA控制，电磁铁1YA得电时，液压缸活塞伸出，转盘逆时针转动；电磁铁2YA得电时，液压缸活塞缩回，转盘顺时针转动。

所述控制机械臂和机械手夹持钳的液压系统控制回路中，机械臂液压缸的伸缩由电磁换向阀的电磁铁3YA、4YA控制，电磁铁3YA得电时，液压缸活塞伸出；电磁铁4YA得电时，液压缸活塞缩回。

所述机械手夹持钳的开合由电磁换向阀的电磁铁5YA、6YA、7YA、8YA控制。电磁铁5YA、7YA得电时，夹持钳液压缸活塞伸出，夹持钳张开；电磁铁6YA、8YA得电时，夹持钳液压缸活塞收缩，夹持钳闭合。

所述机械手PLC控制系统中，由输入端口采集的信号作为PLC的输入信号，经用户设定的程序运算后，由输出端口输出相应的控制信号，用于控制液压阀的电磁铁，进而控制液压系统油路的流动方向，从而控制机械手完成钻杆传送工作。

本发明的有益效果是：该控制系统结构简单，控制方便，适应性强。基于PLC的传送机械与控制系统，可以根据实际生产环境中的不同工况，实时地调整PLC程序，以满足不同的工作需要。

附图说明

图1是本发明的液压系统控制回路图。

图2是本发明的I/O分配图。

图中：1.液压泵；2.溢流阀；3.位四通换向阀；4.单向阀；5.节流阀；6.旋转装置；7.液压缸。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1，机械手转盘的转动采用摆动液压缸形式，摆动液压缸旋转方向由换向阀上的电磁铁1YA、2YA控制，电磁铁1YA得电时，液压缸活塞伸出，转盘逆时针转动；电磁铁2YA得电时，液压缸活塞缩回，转盘顺时针转动。

控制机械臂和机械手夹持钳的液压系统控制回路中，机械臂液压缸的伸缩由电磁换向阀的电磁铁3YA、4YA控制，电磁铁3YA得电时，液压缸活塞伸出；电磁铁4YA得电时，液压缸活塞缩回。

机械手夹持钳的开合由电磁换向阀的电磁铁5YA、6YA、7YA、8YA控制。电磁铁5YA,7YA得电时，夹持钳液压缸活塞伸出，夹持钳张开;电磁铁6YA、8YA得电时，夹持钳液压缸活塞收缩，夹持钳闭合。

如图2，机械手PLC控制系统中，由输入端口采集的信号作为PLC的输入信号，经用户设定的程序运算后，由输出端口输出相应的控制信号，用于控制液压阀的电磁铁，进而控制液压系统油路的流动方向，从而控制机械手完成钻杆传送工作。

PLC输入信号来自于起始按钮SB0、停止按钮SB1、立柱的原位行程开关SQ1和终点行程开关SQ2、机械臂原位行程开关SQ3和终点行程开关SQ4、上夹持钳放松到位行程开关SQS和夹紧到位行程开关SQ6、下夹持钳放松到位行程开关SQ7和夹紧到位行程开关SQ8、小车原位行程开关SQ9以及传感器SB2，传感器检测到钻杆时，输出高电平。

PLC输出信号分别控制液压系统的电磁阀控制端的电磁铁lYA一8YA和驱使小车往复运动的电机继电器开关KM1、KM2。