[发明专利]一种连续油管设备分布式控制系统及控制方法

说明书

本发明提供了一种连续油管设备分布式控制系统及控制方法，属于油气设备技术领域。连续油管设备分布式控制系统包括主设备控制系统、滚筒控制系统和注入头控制系统，主设备控制系统包括主设备控制器、主设备工控机、主设备交换机和主设备无线装置，滚筒控制系统包括滚筒控制器、滚筒交换机和滚筒无线装置，注入头控制系统包括注入头控制器、注入头交换机和注入头无线装置，主设备交换机适于分别与滚筒交换机、注入头交换机通过UDP通讯连接，或/和，主设备控制器适于通过CAN总线分别与滚筒控制器、注入头控制器通讯连接。减少通讯电缆卷筒的数量，解决运输及存放通讯电缆的问题。

技术领域

本发明涉及油气设备技术领域，具体而言，涉及一种连续油管设备分布式控制系统及控制方法。

背景技术

现阶段，连续油管设备作业时均需使用油管滚筒、注入头配合作业，主设备需实时采集油管滚筒、注入头关键参数。由于各大部件与主设备之间摆放位置不固定，需使用大量的通讯电缆对各部件进行信号采集并控制，在连接信号电缆时，数量过多，极容易出错，损坏率高，并且运输占用大量的空间，浪费人力、物力。

发明内容

本发明旨在解决上述技术问题中的至少一个方面。

为解决上述问题，本发明提供了一种连续油管设备分布式控制系统，包括：

主设备控制系统，所述主设备控制系统包括主设备控制器、主设备工控机、主设备交换机和主设备无线装置，所述主设备控制器、所述主设备工控机以及所述主设备无线装置分别与所述主设备交换机连接；

滚筒控制系统，所述滚筒控制系统包括滚筒控制器、滚筒交换机和滚筒无线装置，所述滚筒控制器以及所述滚筒无线装置分别与所述滚筒交换机连接；以及

注入头控制系统，所述注入头控制系统包括注入头控制器、注入头交换机和注入头无线装置，所述注入头控制器以及所述注入头无线装置分别与所述注入头交换机连接；

其中，所述主设备交换机适于分别与所述滚筒交换机、所述注入头交换机通过UDP通讯连接，所述主设备控制器适于通过CAN总线分别与所述滚筒控制器、所述注入头控制器通讯连接。

本发明提供的一种连续油管设备分布控制系统，相较于现有技术，具有但不局限于以下有益效果：

连续油管设备的主设备、滚筒以及注入头各自配有一套控制系统，可以完成对各自位置的相关数据采集，并可由各自位置的工作人员完成相应的控制操作。同时，由于主设备交换机连接有主设备无线装置，滚筒交换机连接有滚筒无线装置，注入头交换机连接有注入头无线装置，可以实现主设备交换机与滚筒交换机的无线UDP通讯连接，实现主设备交换机与注入头交换机的无线UDP通讯连接，进而使得滚筒控制器采集到的数据以及注入头控制器采集到的数据可以通过相应的交换机经由无线传输至主设备交换机上，最终传输至主设备控制器，主设备控制器可以将接收到的各位置的数据通过主设备交换机呈现在主设备工控机上，便于主设备的操作人员查看，并可通过主设备工控机下达控制指令给主设备控制器以及通过无线的方式传递给滚筒控制器和注入头控制器，如此，不需使用大量的通讯电缆对各部件进行信号采集并控制，也能减小空间占用，安全性更好，节省人力、物力。

另外，主设备控制器、滚筒控制器以及注入头控制器上还可以分别具有CAN接口，如此，除了无线通讯的模式之外，主设备控制器可以通过CAN总线分别与滚筒控制器以及注入头控制器通讯连接，CAN总线可为该分布式控制系统中的主设备控制器、滚筒控制器以及注入头控制器之间实时、可靠的通讯数据提供强有力的技术支持。并且CAN总线通讯模式可与UDP无线通讯模式构成冗余结构，提高了该分部式控制系统的可靠性和灵活性；

另外，可以禁用主设备交换机与主设备无线装置的连接第一以太网端口，然后通过主设备交换机、滚筒交换机、注入头交换机上预留的第二以太网端口实现主设备交换机分别与滚筒交换机、注入头交换机的有线UDP通讯连接，选择性更加多样。