[实用新型]一种用于塔架式抽油机的控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及采油机械设备领域，特别涉及一种用于塔架式抽油机的控制系统。

背景技术

随着科学技术的快速发展，新兴产业的不断崛起，对环保、节能的逐渐重视，油田应用也进入了大力开发阶段，传统的抽油机不仅仅能耗大，而且维修难度系数大。目前抽油机的性能不断得到完善升级，由最初常规的游梁式演变成现在数字化的塔架式抽油机。塔架式数控抽油机属于“长冲程、低冲次”机电一体化的抽油机，是现代机械制造技术、控制技术、功率电子技术与机电一体化技术集成创新的完美结合。它采取控制系统驱动电机运行，通过组合减速传动使抽油机的动力源和终端负载作换向运动，拖动抽油杆上下反复运行，抽油杆和配重形成了天平式的平衡，相互不断地交换储存和释放势能的过程，实现了运行时的平衡，无功损耗接近于零，解决了常规抽油机机械效率低、难以实现长冲程和高耗能的难题。塔架式抽油机逐渐成为油田主要的采油设备之一。

现有的塔架式抽油机其控制系统存在很大弊端，无法进行自动无级调整和自动识别控制，操作不便。

实用新型内容

针对以上问题，本实用新型专利目的在于设计了一种用于塔架式抽油机的控制系统，可进行冲程、冲次自动无级调整，抽油杆位置自动识别，自动切换电机运行方向，以实现抽油杆上下反复运行，并满足长冲程、低冲次的采油需求。

为了解决上述技术问题，本实用新型具体的技术方案如下：

一种用于塔架式抽油机的控制系统，包括中央控制单元、变频驱动单元、人机交互单元、操作面板控制单元、位置自动检测单元、位置反馈单元、传动控制单元、抽油机运动单元和冲程保护单元，所述中央控制单元分别与所述变频驱动单元、人机交互单元、操作面板控制单元和冲程保护单元连接，所述变频驱动单元分别与所述位置自动检测单元、位置反馈单元和传动控制单元连接，所述传动控制单元与所述抽油机运动单元连接，所述抽油机运动单元与所述冲程保护单元连接，所述位置反馈单元还与编码器连接，所述冲程保护单元还与接近开关连接，所述位置自动检测单元还与所述接近开关和编码器连接。

具体的，本实用新型所述抽油机运动单元包括电机、抽油杆、塔架、转动轮。

具体的，本实用新型所述编码器安装在电机的侧旁，用于检测所述电机的转速。

具体的，本实用新型所述接近开关安装在塔架的两端，用于检测抽油杆的位置。

具体的，本实用新型所述中央控制单元采用美国TI公司的DSP芯片。

具体的，本实用新型所述位置反馈单元采集所述编码器的信号，并对电机作速度闭环控制。

具体的，本实用新型所述位置自动检测单元通过所述接近开关和编码器检测抽油机抽油杆的实时位置，并把位置信号送给变频驱动单元。

本实用新型提供的用于塔架式抽油机的控制系统与现有技术相比，可通过编码器和接近开关获得电机和抽油杆的实时位移数据，实现抽油杆的控制闭环和位置伺服，能够控制电机准确运行及传动到抽油杆运动到准确的位置；提供工业触摸屏人机交互方式，完成了智能控制系统硬件设计，可根据油井工况，随时对冲程和冲次等参数进行自动无级调整，保证低渗透油田对长冲程和低冲次的要求。该设计系统位置伺服偏差小,控制精度高、运行稳定、可靠，可根据井下的实际情况调节冲程、冲次及抽油杆上行、下行的运行速度，使系统更具有实用性和方便性，提升了工作效率，节省了人力，提高了经济效益。

附图说明

以下参照附图对本实用新型实施例作进一步说明，其中：

图1是本实用新型用于塔架式抽油机的控制系统的结构图；

图2是本实用新型用于塔架式抽油机的控制系统的抽油杆运动示意图；

图3是本实用新型用于塔架式抽油机的控制系统的控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。