SINAMICSG120在抽油机上的应用.doc

SINAMICSG120在抽油机上的应用.docSINAMICS G120 S7-200 TC35 在抽油机上的应用 Application of SINAMICS G120 S7-200 TC35 in the pumping unit 吕永平刘晓虹(北京众恒恒信自动化设备有限公公司,北京) 摘要: 本文主要介绍 SINAMICS G120 、 S7-200 、 TC35 在抽油机上的应用,并从系统配置、速度设定算法等方面,叙述对关键功能的实现。关键词: SINAMICS G120 、 S7-200 、 TC35 、抽油机、速度设定算法 Abstract : This paper introduces the application of SINAMICS G120, S7-200, TC35 on the pumping unit. Various methods,including system configuration, speed setting algorithm, are described in this paper to elaborate the fulfilment of key function. Key Words : SINAMICS G120, S7-200, TC35, pumping units, the speed setting algorithm 一、项目简介 1、项目背景石油生产是新疆的传统产业, 也是新疆的支柱和特色产业, 传统采油普遍采用游梁式抽油机, 机械调参, 很不方便, 抽油机和井下状态, 只能靠巡井和测井人员现场观察, 信息不够及时, 不能实现自动间抽, 造成能源浪费, 缺乏机电一体化设计, 稳定性不高, 抽油机数量大、分布区域广、自然环境恶劣, 能耗大、调参困难( 需要大量的人力物力且不能及时准确) ,因此,采用电子信息技术对其进行升级改造是必然的选择。新疆第三机床厂是新疆技术力量最强的抽油机设计生产厂, 多次获得自治区、中石油和国家的奖励,设有技术中心、计量检测室、力学实验室和金相分析室,拥有 11项抽油机专利, 其专利技术已转让到新疆、华北、四川、抚顺、盘锦、山东、江苏等全国 7 个厂家及各大油田,通过 ISO 9002 质量体系认证。 2、工艺简介传统抽油机如图一所示图一: 调径变矩抽油机 1 2 3 46 57 抽油生产的核心就是使光杆⑦往复运动从而抽出油来: 传统抽油机, 就是使电机按一定转速驱动减速机上的曲柄①, 曲柄带动四连杆②, 使得油梁③和驴头⑤以支架④的顶点为圆心在一定范围内做圆周运动, 钢丝绳⑥沿驴头的切线方向上下往复运动, 从而带动光杆⑦往复运动抽出油来。该类抽油机的机械结构造就了先天的弊端——只能够通过调节电机转速来调节冲次( 每分钟抽油的次数) 而不能调节冲程( 光杆往复运动的行程)。直线抽油机的机械结构比传统游梁式抽油机简单的多, 其结构就是在一高台上放置传动机构(电机及其减速机) ,做类似卷扬机的正反转运动,从而带动光杆往复运动。其最大的优点是:机械机构简单,冲程、冲次能够大范围任意调节。图二:立式直线抽油机二、系统构成本系统由中央监控级、抽油机控制级二层结构。 1 、中央监控级中央监控级由中央监控计算机、 GSM/GPRS 模块、调制解调器和相应的软件构成。监控计算机提供友好的人机界面; GSM/GPRS 模块负责与各抽油机控制器进行数据通讯;调制解调器负责与更高级的管理者提供数据。如图①: GSM/GPRS 公网②:通信模块③:操作面板④:控制器⑤:驱动器⑥:电动机⑦:抱闸⑧:监控计算机⑨:手机⑩:接近开关和限位开关⑾:编码器图四:抽油机现场控制级示意图 3、更优配置方案上述配置从技术上来说并非最优方案, 因为 TC35 的编程较为复杂且工作量大, PM240+ 制动电阻在光杆下行时再生能量无法回馈到电网,节能效果打了折扣。理想的配置应该为: CPU : S7-226 通讯: SINAUT MD720-3 , SINAUT MICRO SC 驱动: CU240S+PM250 模块 HMI : K-TP178 Micro 三、系统完成的功能 1、 TC35 TC35 的出厂设置并不适合用于 S7-200 的远程编程, 需利用计算机的超级终端对其进行设置: A、波特率: ,数据位: 8 ,校验:无,停止位: 1 ,流控:无 B、 ASCII SETUP 项里把“ Send line ends with feed 和 Wrap line that exceed terminal width ”两个的复选框勾上 C、在超级终端里输入“ AT ”按回车,出现“ OK ”表示计算机和 TC35 的通讯已建立 D、 PC/PPI 电缆必须要用 SIEMENS 原装串口电缆, USB 转