RU90857U1 - HYDRAULIC DRIVE CONTROL SYSTEM FOR DEPTH BAR PUMP (OPTIONS) - Google Patents
HYDRAULIC DRIVE CONTROL SYSTEM FOR DEPTH BAR PUMP (OPTIONS) Download PDFInfo
- Publication number
- RU90857U1 RU90857U1 RU2009137954/22U RU2009137954U RU90857U1 RU 90857 U1 RU90857 U1 RU 90857U1 RU 2009137954/22 U RU2009137954/22 U RU 2009137954/22U RU 2009137954 U RU2009137954 U RU 2009137954U RU 90857 U1 RU90857 U1 RU 90857U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- unit
- switching
- output
- hydraulic
- Prior art date
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 10
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 36
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 8
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000010729 system oil Substances 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Abstract
1. Система управления гидравлическим приводом глубинного штангового насоса, содержащая силовой блок с насосом и двигателем, соединенным через частотный преобразователь с источником тока, отличающаяся тем, что система содержит управляющий контроллер, первый вход которого соединен посредством аналогового блока ввода с датчиками параметров рабочей среды в полостях гидроцилиндра, второй вход посредством цифрового блока ввода соединен с датчиками положения штока гидроцилиндра, а третий вход соединен с блоком питания, при этом для подачи питания на электрогидравлические распределители и включения элементов силового блока первый выход контроллера посредством аналогового блока вывода соединен с частотным преобразователем, а второй выход посредством цифрового блока вывода через блок коммутации соединен с первым входом блока коммутационной и силовой аппаратуры, осуществляющим включение или выключение электродвигателя масляного насоса и ТЭН, со вторым входом блока коммутационной и силовой аппаратуры соединен блок сетевого питания привода, при этом для плавного регулирования скорости электродвигателя масляного насоса первый выход блока коммутационной и силовой аппаратуры соединен посредством частотного преобразователя с обмотками двигателя, а выходы блока сетевого питания подсоединены к входам датчиков положения штока гидроцилиндра, к входу блока коммутации, к входу управляющего контроллера. ! 2. Система управления гидравлическим приводом глубинного штангового насоса по п.1, отличающаяся тем, что первый вход управляющего контроллера соединен посредством аналогового блока ввода с датчиком уровня м�1. A control system for a hydraulic drive of a downhole sucker rod pump, comprising a power unit with a pump and an engine connected through a frequency converter to a current source, characterized in that the system comprises a control controller, the first input of which is connected via an analogue input unit with sensors for working medium parameters in cavities of the hydraulic cylinder, the second input is connected to the sensors of the position of the cylinder rod by means of a digital input unit, and the third input is connected to the power supply, while for supplying supplying to electro-hydraulic distributors and switching on the elements of the power unit, the first output of the controller is connected to the frequency converter via an analog output unit, and the second output is connected through the switching unit to the first input of the switching and power equipment unit, turning the oil pump motor and heater on or off , the mains supply unit of the drive is connected to the second input of the switching and power equipment unit, while for smooth regulation Bani oil pump motor speed and the first output of the switching power apparatus unit is connected via the inverter to the motor windings and power supply unit outputs are connected to inputs of the hydraulic cylinder rod position sensors, to the input of the switching unit, to the input of the master controller. ! 2. The control system of the hydraulic drive of the deep-well pump according to claim 1, characterized in that the first input of the control controller is connected via an analog input unit to a level sensor m�
Description
Полезная модель относится к нефтедобыче и может быть использована для повышения эффективности извлечения пластовых жидкостей и добычи нефти из малодебитных нефтяных скважин.The utility model relates to oil production and can be used to increase the efficiency of extraction of formation fluids and oil production from low-production oil wells.
Известна система управления приводом глубинного штангового насоса по патенту RU 2084702, предназначенная для повышения точности регулирования уровня нефти в затрубном пространстве.A known control system for driving a deep-well sucker-rod pump according to patent RU 2084702, designed to improve the accuracy of regulation of the oil level in the annulus.
Отличительной особенностью известной системы управления приводом глубинного штангового насоса является наличие датчика усилия привода насоса, формирователя импульсов реверса привода насоса, управляемого инвертора, интегратора, блок памяти, регулятор скорости движения привода насоса. Датчик усилия выполнен частотным или аналоговым (тензометрическим).A distinctive feature of the well-known deep-sucker-rod pump drive control system is the presence of a pump drive force sensor, a pump drive reverse pulse shaper, a controlled inverter, integrator, a memory unit, and a pump drive speed controller. The force sensor is made frequency or analog (strain gauge).
Известная система управления приводом глубинного штангового насоса имеет следующие недостатки:The known control system of the drive of a deep-well pump has the following disadvantages:
- не позволяет диагностировать неисправности насоса без подключения дополнительной аппаратуры прямо в ходе работы привода, вычислять нагрузку на штоке гидроцилиндра, получать и отображать динамограмму усилий на штоке;- it does not allow diagnosing pump malfunctions without connecting additional equipment during the drive operation, calculating the load on the hydraulic cylinder rod, receiving and displaying the force dynamometer on the rod;
- не позволяет изменять производительность, т.е. изменять скорость и направление движения штока штангового насоса с учетом перепадов напряжений и перегрузок в электросетях, количество ходов вверх/вниз штока гидроцилиндра в минуту.- does not allow to change performance, i.e. change the speed and direction of movement of the rod pump rod, taking into account voltage drops and overloads in the power supply network, the number of up / down strokes of the hydraulic cylinder rod per minute.
Известна система управления гидравлическим приводом насоса по патенту RU 51224, обеспечивающая снижение энергопотребления насосных установок, выбранная заявителем в качестве прототипа.A known control system for a hydraulic pump drive according to the patent RU 51224, providing a reduction in energy consumption of pumping units, selected by the applicant as a prototype.
Известная система управления содержит насос с регулятором давления и двигатель, вращающий вал насоса. Для поддержания постоянства давления рабочей жидкости в гидромагистрали подачи статорные обмотки двигателя, вращающего вал насоса с нерегулируемым давлением, соединены с регулирующими входами частотного преобразователя, постоянный вход которого подключен к регулируемому источнику постоянного тока, задающего уровень давления в гидромагистрали подачи, а вход обратной связи частотного преобразователя соединен с выходом усилителя сигнала датчика давления, установленного в гидромагистрали подачи.The known control system comprises a pump with a pressure regulator and a motor rotating the pump shaft. To maintain a constant pressure of the working fluid in the supply hydraulic line, the stator windings of the motor rotating the pump shaft with unregulated pressure are connected to the regulating inputs of the frequency converter, the constant input of which is connected to an adjustable DC source that sets the pressure level in the supply hydraulic line, and the feedback input of the frequency converter connected to the output of the amplifier of the signal of the pressure sensor installed in the supply hydraulic line.
В процессе работы глубинного штангового насоса появляется необходимость оперативно проверять исправность работы тех или иных механизмов привода, а случае остановки движения диагностировать неисправности глубинного насоса без подключения дополнительной аппаратуры прямо в ходе работы привода.In the process of operation of the deep-well pump, it becomes necessary to quickly check the correct operation of various drive mechanisms, and in case of stopping the movement, diagnose failures of the deep-well pump without connecting additional equipment during the drive.
Кроме того, появляется необходимость, особенно при добыче нефти из малодефицитных нефтяных скважин, регулировать производительность насоса путем изменения числа ходов в минуту. Для этого необходимо выводить на экран дисплея рабочие показания датчиков и анализировать причины неисправностей или возможность изменения производительности. Для устранения неисправностей или возможности изменения производительности требуется вычислять нагрузку на штоке гидроцилиндра и получать динамограмму усилий, затем корректировать алгоритм движения штока штангового насоса.In addition, there is a need, especially when extracting oil from scarce oil wells, to regulate the pump performance by changing the number of strokes per minute. To do this, it is necessary to display the operating readings of the sensors on the screen and analyze the causes of malfunctions or the possibility of a change in performance. To eliminate malfunctions or the possibility of changing the productivity, it is necessary to calculate the load on the hydraulic cylinder rod and obtain a force dynamogram, then adjust the algorithm of the rod pump rod movement.
Иногда требуется изменять режим управления и переходить с автоматического на ручной или наоборот. При этом желательно регулировать производительность насоса в режиме экономичного энергопотребления.Sometimes you need to change the control mode and switch from automatic to manual or vice versa. In this case, it is desirable to regulate the performance of the pump in an energy-saving mode.
Известная полезная модель имеет следующие недостатки:Known utility model has the following disadvantages:
- не позволяет диагностировать неисправности насоса без подключения дополнительной аппаратуры прямо в ходе работы привода, вычислять нагрузку на штоке гидроцилиндра, получать и отображать динамограмму усилий на штоке;- it does not allow diagnosing pump malfunctions without connecting additional equipment during the drive operation, calculating the load on the hydraulic cylinder rod, receiving and displaying the force dynamometer on the rod;
- не позволяет изменять производительность, т.е. изменять скорость и направление движения штока штангового насоса с учетом перепадов напряжений и перегрузок в электросетях, а так же количество ходов вверх/вниз штока гидроцилиндра в минуту;- does not allow to change performance, i.e. change the speed and direction of movement of the rod pump rod, taking into account voltage drops and overloads in the power supply networks, as well as the number of up / down strokes of the hydraulic cylinder rod per minute;
- не предусмотрена возможность оперативного отображения параметров системы, например, изменения рабочих показаний датчиков и анализа причины неисправностей (уровня и температуры масла, отклонение положения механизмов от заданного);- it is not possible to quickly display system parameters, for example, changing the operating readings of sensors and analyzing the cause of malfunctions (oil level and temperature, deviation of the position of mechanisms from the set one);
- отсутствует элемент оперативного перевода привода из автоматического в ручной режим или наоборот.- there is no element of the rapid translation of the drive from automatic to manual mode or vice versa.
Техническим результатом предложенной полезной модели является устранение недостатков прототипа, а именно:The technical result of the proposed utility model is to eliminate the disadvantages of the prototype, namely:
- создание возможности диагностирования неисправностей насоса без подключения дополнительной аппаратуры прямо в ходе работы привода, вычисления нагрузки на штоке гидроцилиндра и отображения динамограммы усилий на штоке;- creating the possibility of diagnosing pump malfunctions without connecting additional equipment directly during the drive operation, calculating the load on the hydraulic cylinder rod and displaying the force dynamogram on the rod;
- создание возможности изменения производительности, т.е. изменения скорости и направления движения штока штангового насоса, изменения количества ходов вверх/вниз штока гидроцилиндра в минуту;- creating the ability to change performance, i.e. changes in the speed and direction of movement of the rod pump rod, changes in the number of up / down strokes of the hydraulic cylinder rod per minute;
- повышение оперативности в отображении показаний датчиков системы (уровня и температуры масла, отклонения положения механизмов от заданного) и причин неисправностей;- increasing the efficiency in displaying the readings of the sensors of the system (oil level and temperature, deviation of the position of mechanisms from the set) and the causes of malfunctions;
- повышение оперативности перевода привода насоса из автоматического в ручной режим работы или наоборот.- increasing the efficiency of the transfer of the pump drive from automatic to manual mode or vice versa.
Технический результат достигается тем, что в системе управления гидравлическим приводом глубинного штангового насоса, содержащей силовой блок с насосом и двигателем, соединенным через частотный преобразователь с источником тока, согласно первого варианта полезной модели, система содержит управляющий контроллер, первый вход которого соединен посредством аналогового блока ввода с датчиками параметров рабочей среды в полостях гидроцилиндра, второй вход посредством цифрового блока ввода соединен с датчиками положения штока гидроцилиндра, а третий вход соединен с блоком питания, при этом для подачи питания на электрогидравлические распределители и включения элементов силового блока первый выход контроллера посредством аналогового блока вывода соединен с частотным преобразователем, а второй выход посредством цифрового блока вывода через блок коммутации соединен с первым входом блока коммутационной и силовой аппаратуры, осуществляющим включение или выключение электродвигателя масляного насоса и ТЭН, со вторым входом блока коммутационной и силовой аппаратуры соединен блок сетевого питания привода, при этом для плавного регулирования скорости электродвигателя масляного насоса первый выход блока коммутационной и силовой аппаратуры соединен посредством частотного преобразователя с обмотками двигателя, а выходы блока сетевого питания подсоединены к входам датчиков положения штока гидроцилиндра, к входу блока коммутации, к входу управляющего контроллера.The technical result is achieved by the fact that in the control system for the hydraulic drive of a deep-well pump comprising a power unit with a pump and an engine connected through a frequency converter to a current source, according to the first embodiment of the utility model, the system comprises a control controller, the first input of which is connected via an analog input unit with sensors of the parameters of the working medium in the cavities of the hydraulic cylinder, the second input via a digital input unit is connected to the position sensors of the rod hydrocylin core, and the third input is connected to the power supply unit, while for supplying power to the electro-hydraulic distributors and switching on the power unit elements, the first output of the controller is connected to the frequency converter via an analog output unit, and the second output is connected to the first input of the unit via a digital output unit through the switching unit switching and power equipment, turning on or off the electric motor of the oil pump and the heater, with the second input of the block of switching and power equipment the drive mains power supply is not connected, while for smoothly controlling the speed of the oil pump electric motor, the first output of the switching and power equipment unit is connected via a frequency converter to the motor windings, and the outputs of the power supply unit are connected to the inputs of the hydraulic cylinder rod position sensors, to the input of the switching unit, to the input control controller.
Первый вход управляющего контроллера соединен посредством аналогового блока ввода с датчиком уровня масла в гидросистеме.The first input of the control controller is connected via an analog input unit with an oil level sensor in the hydraulic system.
Первый вход управляющего контроллера соединен посредством аналогового блока ввода с датчиком температуры масла в гидросистеме.The first input of the control controller is connected via an analog input unit to the oil temperature sensor in the hydraulic system.
Первый вход управляющего контроллера соединен посредством аналогового блока ввода с датчиками давления в полостях гидроцилиндра.The first input of the control controller is connected via an analog input unit with pressure sensors in the cavities of the hydraulic cylinder.
Второй выход блока коммутационной и силовой аппаратуры соединен с электродвигателем вентилятора охлаждения масла.The second output of the switching and power equipment unit is connected to the electric motor of the oil cooling fan.
Третий выход блока коммутационной и силовой аппаратуры соединен с масляными ТЭН.The third output of the switching and power equipment unit is connected to oil heating elements.
Выход блока сетевого питания подсоединен к входу блока фазоуказателя, выход которого подсоединен к входу аналогового блока ввода.The output of the power supply unit is connected to the input of the phase indicator unit, the output of which is connected to the input of the analog input unit.
По меньшей мере, один из выходов блока коммутации соединен с электрогидравлической аппаратурой.At least one of the outputs of the switching unit is connected to electro-hydraulic equipment.
В системе управления гидравлическим приводом глубинного штангового насоса, содержащей силовой блок с насосом и двигателем, соединенным через частотный преобразователь с регулируемым источником тока, согласно второго варианта полезной модели, система содержит управляющий контроллер, первый вход которого соединен посредством аналогового блока ввода с датчиками параметров рабочей среды в полостях гидроцилиндра и с датчиком температуры шкафа управления, второй вход посредством цифрового блока ввода соединен с датчиками положения штока гидроцилиндра, а третий вход соединен с блоком питания, при этом для подачи питания и включения элементов силового блока первый выход контроллера посредством аналогового блока вывода соединен с частотным преобразователем, а второй выход посредством цифрового блока вывода через блок коммутации соединен с первым входом блока коммутационной и силовой аппаратуры, осуществляющим включение или выключение электродвигателя масляного насоса и ТЭН, со вторым входом блока коммутационной и силовой аппаратуры соединен блок сетевого питания привода, а выходы блока сетевого питания подсоединены соответственно к входам датчиков положения штока гидроцилиндра, к входу блока коммутации, к входу управляющего контроллера и к входу автономной системы регулирования температуры шкафа управления, содержащей соединенные с ней датчики температуры и ТЭН шкафа управления, выход автономной системы соединен с входом блока питания, при этом для плавного регулирования скорости электродвигателя масляного насоса первый выход блока коммутационной и силовой аппаратуры соединен посредством частотного преобразователя с обмотками двигателя.According to the second embodiment of the utility model, in a control system for a hydraulic drive of a deep-well sucker-rod pump comprising a power unit with a pump and an engine connected via a frequency converter with an adjustable current source, the system comprises a control controller, the first input of which is connected via an analogue input unit to sensors of the working medium parameters in the cavities of the hydraulic cylinder and with the temperature sensor of the control cabinet, the second input is connected to the position sensors by a digital input unit and the hydraulic cylinder, and the third input is connected to the power supply, while to supply power and turn on the elements of the power unit, the first output of the controller is connected to the frequency converter by means of an analog output unit, and the second output is connected to the first input of the switching unit through the digital output unit through the switching unit power equipment, turning on or off the electric motor of the oil pump and the heater, with the second input of the switching unit and power equipment connected to the mains water, and the outputs of the power supply unit are connected respectively to the inputs of the hydraulic cylinder rod position sensors, to the input of the switching unit, to the input of the control controller and to the input of the autonomous temperature control system of the control cabinet containing the temperature sensors and heating elements of the control cabinet connected to it, the output of the autonomous system is connected with the input of the power supply, while for smoothly controlling the speed of the electric motor of the oil pump, the first output of the block of switching and power equipment is connected by an hour total converter with motor windings.
Первый вход управляющего контроллера соединен посредством аналогового блока ввода с датчиком уровня масла в гидросистеме.The first input of the control controller is connected via an analog input unit with an oil level sensor in the hydraulic system.
Первый вход управляющего контроллера соединен посредством аналогового блока ввода с датчиком температуры масла в гидросистеме.The first input of the control controller is connected via an analog input unit to the oil temperature sensor in the hydraulic system.
Первый вход управляющего контроллера соединен посредством аналогового блока ввода с датчиками давления в полостях гидроцилиндра.The first input of the control controller is connected via an analog input unit with pressure sensors in the cavities of the hydraulic cylinder.
Второй выход блока коммутационной и силовой аппаратуры соединен с электродвигателем вентилятора охлаждения масла.The second output of the switching and power equipment unit is connected to the electric motor of the oil cooling fan.
Третий выход блока коммутационной и силовой аппаратуры соединен с масляными ТЭН.The third output of the switching and power equipment unit is connected to oil heating elements.
Выход блока сетевого питания подсоединен к входу блока фазоуказателя, выход которого подсоединен к входу аналогового блока ввода.The output of the power supply unit is connected to the input of the phase indicator unit, the output of which is connected to the input of the analog input unit.
По меньшей мере один из выходов блока коммутации соединен с электрогидравлической аппаратурой.At least one of the outputs of the switching unit is connected to electro-hydraulic equipment.
Согласно первого варианта выполнения полезной модели система управления предусматривает связанный с ЭВМ управляющий контроллер, первый вход которого соединен посредством аналогового блока ввода с датчиками параметров рабочей среды гидроцилиндра, второй вход контроллера посредством цифрового блока ввода соединен с датчиками положения штока гидроцилиндра, а третий вход соединен с блоком питания, что позволяет считывать показания датчиков и воспроизводить их на экране дисплея ЭВМ или контроллера, в том числе определять верхнее или нижнее положение штока гидроцилиндра, данные давления, уровня и температуры масла в полостях гидроцилиндра во время работы насоса. Показания датчика, отображаемые на экране дисплея ЭВМ или контроллера, позволяют оперативно диагностировать причины неисправностей насоса без подключения дополнительной аппаратуры прямо в ходе работы привода, вычислять нагрузки на штоке гидроцилиндра и отображать их в виде динамограмм.According to the first embodiment of the utility model, the control system provides a control controller connected to the computer, the first input of which is connected by means of an analog input unit to the sensors of the parameters of the working medium of the hydraulic cylinder, the second input of the controller by means of a digital input unit is connected to the sensors of the position of the hydraulic cylinder rod, and the third input is connected to the unit power supply, which allows you to read the readings of sensors and play them on the display screen of a computer or controller, including determining the top or none its cylinder rod position, pressure data, level and temperature of oil in the cavities of the hydraulic cylinder during the pump operation. The sensor readings displayed on the display screen of the computer or controller allow you to quickly diagnose the causes of pump malfunctions without connecting additional equipment directly during operation of the drive, calculate the loads on the hydraulic cylinder rod and display them in the form of dynamograms.
Соединенный с управляющим контроллером блок коммутации предназначен для подачи питания на электрогидравлические распределители и для включения элементов силовой аппаратуры, а его соединение с блоком коммутационной и силовой аппаратуры позволяет осуществлять включение/выключение электродвигателей ТЭН и вентилятора системы охлаждения масла.The switching unit connected to the control controller is designed to supply power to the electro-hydraulic distributors and to turn on the elements of power equipment, and its connection to the switching and power equipment unit allows turning on / off the electric motors of the heating element and the fan of the oil cooling system.
Соединение первого выхода контроллера посредством аналогового блока вывода с частотным преобразователем, а второго выхода посредством цифрового блока вывода через блок коммутации - с первым входом блока коммутационной и силовой аппаратуры, осуществляющим включение или выключение электродвигателя масляного насоса, ТЭН и вентилятора системы охлаждения масла, позволяет выдавать сигналы через цифровой блок вывода на блок коммутации и коммутировать питающие напряжения с блока питания на соответствующий электрогидравлический распределитель или клапан. Это дает возможность изменять производительность, т.е. скорость и направление движения штока гидроцилиндра насоса. Кроме того, появляется возможность оперативно переводить привод из автоматического в ручной режим работы или наоборот.The connection of the first output of the controller via an analog output unit with a frequency converter, and the second output through a digital output unit through a switching unit - with the first input of the switching and power equipment unit, turning the oil pump motor, heater and the oil cooling fan on or off, allows you to give signals through the digital output unit to the switching unit and switch the supply voltage from the power supply to the corresponding electro-hydraulic distribution Itel or valve. This makes it possible to change the performance, i.e. speed and direction of movement of the rod of the hydraulic cylinder of the pump. In addition, it becomes possible to quickly transfer the drive from automatic to manual mode or vice versa.
Поскольку первый выход управляющего котроллера через аналоговый блок вывода соединен с первым входом частотного преобразователя, а первый выход блока коммутационной и силовой аппаратуры соединен посредством частотного преобразователя с обмотками двигателя, то сигналы с управляющего контроллера управляют плавным регулированием скорости электродвигателя масляного насоса и изменением количества ходов штока вверх/вниз в минуту.Since the first output of the control controller through the analog output unit is connected to the first input of the frequency converter, and the first output of the block of switching and power equipment is connected via the frequency converter to the motor windings, the signals from the control controller control the smooth regulation of the speed of the oil pump motor and the change in the number of upward strokes / down per minute.
Соединение блока питания с блоком фазоуказателя, предназначенного для определения правильности подключения наружного сетевого электропитания и оперативного контроля его напряжения, обеспечивает подачу сетевого напряжения на привод и на электронную часть системы.The connection of the power supply with the phase indicator unit, designed to determine the correct connection of the external network power supply and the operational control of its voltage, ensures the supply of mains voltage to the drive and to the electronic part of the system.
Соединение выхода блока фазоуказателя с входом аналогового блока ввода обеспечивает поступление на него дискретного сигнала о том, в норме ли электропитание (может подаваться также на цифровой блок ввода).The connection of the output of the phase indicator block to the input of the analog input block provides a discrete signal to it indicating whether the power supply is normal (it can also be supplied to the digital input block).
Соединение первого выхода блока электропитания привода, предназначенного для подачи электропитания на все компоненты электронной схемы, со вторым входом блока коммутационной и силовой аппаратуры, а второго выхода блока сетевого питания с входом блока фазоуказателя, соединенного с входом аналогового блока ввода, позволяет включать элементы блока коммутационной и силовой аппаратуры сигналами с цифрового блока вывода через блок коммутации, подавать сетевое питание на соответствующий компонент для включения/выключения электродвигателей, масляных ТЭН и вентилятора системы охлаждения масла.The connection of the first output of the power supply unit of the drive, designed to supply power to all components of the electronic circuit, with the second input of the switching unit and power equipment, and the second output of the power supply unit with the input of the phase indicator unit connected to the input of the analog input unit, allows you to include elements of the switching and power equipment using signals from a digital output unit via a switching unit, supply mains power to the corresponding component to turn on / off the electric motor her, oil heater and oil cooling fan.
Подсоединение выходов блока сетевого питания к входам датчиков положения штока гидроцилиндра, к входу блока коммутации, к входу управляющего контроллера позволяет запитывать датчики положения, управляющий контроллер, силовой блок и блок коммутационной и силовой аппаратуры.Connecting the outputs of the mains power supply to the inputs of the hydraulic cylinder rod position sensors, to the input of the switching unit, to the input of the control controller allows you to power the position sensors, the control controller, the power unit and the switching and power equipment unit.
Согласно второго варианта выполнения полезной модели, система управления предусматривает работу в зимнее время без выпадения росы на контакты элементов электронной схемы при поданном электропитании, т.е. без аварийных ситуаций. Это достигается за счет того, что подача напряжения на элементы электронной схемы производится только после предварительного прогрева шкафа управления, в котором расположена электронная часть системы.According to the second embodiment of the utility model, the control system provides for operation in winter without dew on the contacts of the elements of the electronic circuit when the power is supplied, i.e. without emergency situations. This is achieved due to the fact that voltage is supplied to the elements of the electronic circuit only after preliminary heating of the control cabinet, in which the electronic part of the system is located.
Система содержит управляющий контроллер, первый вход которого соединен посредством аналогового блока ввода с датчиками параметров рабочей среды в полостях гидроцилиндра насоса и с датчиком температуры шкафа управления, второй вход посредством цифрового блока ввода соединен с датчиками положения штока гидроцилиндра, а третий вход соединен с блоком питания.The system contains a control controller, the first input of which is connected via an analogue input block with sensors of the working medium parameters in the cavities of the hydraulic cylinder of the pump and with the temperature sensor of the control cabinet, the second input is connected via digital input blocks to the position sensors of the hydraulic cylinder rod, and the third input is connected to the power supply.
Кроме того, поскольку предусмотрено подсоединение первого выхода блока сетевого питания к входу блока коммутационной и силовой аппаратуры, второго выхода - к входу блока коммутации, третьего выхода - к входу управляющего контроллера, четвертого выхода - к входу автономной системы регулирования температуры шкафа управления, а пятого выхода к входам датчиков положения штока гидроцилиндра, то появляется возможность определять температуру в шкафу управления и автоматически включать/выключать электропитание, прогревая шкаф с электронной частью системы.In addition, since it is planned to connect the first output of the power supply unit to the input of the switching and power equipment unit, the second output to the input of the switching unit, the third output to the input of the control controller, the fourth output to the input of the autonomous temperature control system of the control cabinet, and the fifth output to the inputs of the hydraulic cylinder rod position sensors, it becomes possible to determine the temperature in the control cabinet and automatically turn on / off the power supply, warming the cabinet with electronic astyu system.
Если температура при включении электронной схемы находится ниже установленной, то автономная система регулирования температуры шкафа управления подает электропитание на ТЭН шкафа управления. Питание электрической части схемы разрешается только после того, как система управления прогрелась до определенной температуры (часть блока питания запитывается через автономную систему регулирования температуры шкафа управления). Аналоговый сигнал с аналогового блока вывода управляющего контроллера поступает на частотный преобразователь, что позволяет плавно менять скорость вращения электродвигателя масляного насоса и тем самым изменять скорость движения штока гидроцилиндра.If the temperature when the electronic circuit is turned on is lower than the set temperature, then the autonomous temperature control system of the control cabinet supplies power to the heater of the control cabinet. Power supply to the electrical part of the circuit is allowed only after the control system has warmed up to a certain temperature (part of the power supply unit is powered through an autonomous control system for controlling the temperature of the control cabinet). The analog signal from the analog output unit of the control controller is fed to the frequency converter, which allows you to smoothly change the rotation speed of the oil pump motor and thereby change the speed of the hydraulic cylinder rod.
Сущность предложенной полезной модели поясняется блок-схемой системы управления гидравлическим приводом глубинного штангового насоса.The essence of the proposed utility model is illustrated by a block diagram of a control system for a hydraulic drive of a deep-well pump.
Система управления гидравлическим приводом глубинного штангового насоса по первому варианту выполнения содержит силовой блок 1 с насосом (на схеме не показан) и двигателем 2, соединенным через частотный преобразователь 3 и блок аналогового вывода 14 с контроллером 5. Система содержит управляющий контроллер 5, первый вход которого соединен посредством аналогового блока ввода 6 с датчиками 7, 8, 9 параметров рабочей среды в полостях гидроцилиндра насоса, второй вход посредством цифрового блока ввода 10 соединен с датчиками 11 и 12 положения штока гидроцилиндра, а третий вход соединен с блоком питания 4. Для подачи питания на электрогидравлическую аппаратуру 13 и включения элементов силового блока 1 первый выход контроллера 5 посредством аналогового блока вывода 14 соединен с частотным преобразователем 3, а второй выход посредством цифрового блока вывода 15 через блок коммутации 16 соединен с первым входом блока коммутационной и силовой аппаратуры 17, осуществляющим включение или выключение электродвигателя 2 масляного насоса, ТЭН 18 и электродвигателя 19 вентилятора системы охлаждения масла. Второй вход блока коммутационной и силовой аппаратуры 17 соединен с блоком 4 сетевого питания привода, при этом для плавного регулирования скорости электродвигателя 2 масляного насоса первый выход блока 17 коммутационной и силовой аппаратуры соединен посредством частотного преобразователя 3 с обмотками двигателя 2. Выходы блока 4 сетевого питания соответственно подсоединены к входам датчиков 11 и 12 положения штока гидроцилиндра, к входу блока коммутации 16 и к входу управляющего контроллера 5.The control system for the hydraulic drive of the deep sucker rod pump according to the first embodiment comprises a power unit 1 with a pump (not shown in the diagram) and a motor 2 connected through a frequency converter 3 and an analog output unit 14 to a controller 5. The system contains a control controller 5, the first input of which connected via an analog input block 6 to sensors 7, 8, 9 of the working medium parameters in the cavities of the hydraulic cylinder of the pump, the second input is connected via sensors 10 to the rod position sensors 11 and 12 the cylinder, and the third input is connected to the power supply 4. To supply power to the electro-hydraulic equipment 13 and turn on the elements of the power unit 1, the first output of the controller 5 is connected to the frequency converter 3 via the analog output unit 14, and the second output is connected to the frequency converter 3 via the switching unit 15 16 is connected to the first input of the switching and power equipment unit 17, turning on or off the electric motor 2 of the oil pump, the heater 18 and the electric motor 19 of the cooling fan Asla. The second input of the switching and power equipment unit 17 is connected to the power supply unit 4 of the drive, while for smoothly controlling the speed of the oil pump motor 2, the first output of the switching and power equipment unit 17 is connected via a frequency converter 3 to the motor windings 2. The outputs of the power supply unit 4, respectively connected to the inputs of the sensors 11 and 12 of the position of the cylinder rod, to the input of the switching unit 16 and to the input of the control controller 5.
Первый вход управляющего контроллера 5 соединен посредством аналогового блока ввода 6 с датчиком 7 уровня масла в полостях гидроцилиндра насоса. Первый вход управляющего контроллера 5 соединен посредством аналогового блока ввода 6 с датчиком 8 температуры масла в гидросистеме. Первый вход управляющего контроллера 5 соединен посредством аналогового блока ввода 6 с датчиками 9 давления в полостях гидроцилиндра.The first input of the control controller 5 is connected via an analog input block 6 to the oil level sensor 7 in the cavities of the hydraulic cylinder of the pump. The first input of the control controller 5 is connected via an analog input unit 6 to the sensor 8 of the oil temperature in the hydraulic system. The first input of the control controller 5 is connected via an analog input block 6 with pressure sensors 9 in the cavities of the hydraulic cylinder.
Второй выход блока 17 коммутационной и силовой аппаратуры соединен с электродвигателем 19 вентилятора охлаждения масла.The second output of the block 17 switching and power equipment is connected to the electric motor 19 of the oil cooling fan.
Третий выход блока 17 коммутационной и силовой аппаратуры соединен с масляными ТЭН 18.The third output of the block 17 switching and power equipment is connected with oil heater 18.
Выход блока сетевого питания 4 подсоединен к входу блока фазоуказателя 20, выход которого подсоединен к входу аналогового блока ввода 6.The output of the power supply unit 4 is connected to the input of the phase indicator unit 20, the output of which is connected to the input of the analog input unit 6.
Система управления гидравлическим приводом глубинного штангового насоса по второму варианту выполнения содержит силовой блок 1 с насосом (на схеме не показан) и двигателем 2, соединенным через частотный преобразователь 3 и блок аналогового вывода 14 с контроллером 5. Система содержит управляющий контроллер 5, первый вход которого соединен посредством аналогового блока ввода 6 с датчиками 7, 8, 9 параметров рабочей среды в полостях гидроцилиндра и с датчиком 21 температуры шкафа управления 22. Второй вход контроллера 5 посредством цифрового блока ввода 10 соединен с датчиками 11 и 12 положения штока гидроцилиндра, а третий вход соединен с блоком питания 4. Для подачи питания и включения элементов силового блока 1 первый выход контроллера 5 посредством аналогового блока вывода 14 соединен с частотным преобразователем 3, а второй выход посредством цифрового блока вывода 15 через блок коммутации 16 соединен с первым входом блока 17 коммутационной и силовой аппаратуры, осуществляющим включение или выключение электродвигателя 2 масляного насоса, ТЭН 18 и электродвигателя 19 системы охлаждения масла. Второй вход блока коммутационной и силовой аппаратуры 17 соединен с блоком 4 сетевого питания привода. Выходы блока 4 сетевого питания подсоединены соответственно к входам датчиков 11 и 12 положения штока гидроцилиндра, к входу блока коммутации 16, к входу управляющего контроллера 5 и к входу автономной системы 23 регулирования температуры шкафа управления 22, содержащей соединенные с ней датчики температуры 24 и ТЭН 25 шкафа управления. Выход автономной системы 23 соединен с входом блока питания 4, при этом для плавного регулирования скорости электродвигателя 2 масляного насоса первый выход блока 17 коммутационной и силовой аппаратуры соединен посредством частотного преобразователя 3 с обмотками двигателя 2.The control system for the hydraulic drive of the deep sucker rod pump according to the second embodiment comprises a power unit 1 with a pump (not shown in the diagram) and a motor 2 connected through a frequency converter 3 and an analog output unit 14 to a controller 5. The system contains a control controller 5, the first input of which connected via an analog input unit 6 with sensors 7, 8, 9 of the working medium parameters in the hydraulic cylinder cavities and with a temperature sensor 21 of the control cabinet 22. The second input of the controller 5 via a digital unit and the input 10 is connected to the sensors 11 and 12 of the position of the hydraulic cylinder rod, and the third input is connected to the power supply 4. To supply power and turn on the elements of the power unit 1, the first output of the controller 5 is connected to the frequency converter 3 by means of the analog output unit 14, and the second output by digital output unit 15 through the switching unit 16 is connected to the first input of the block 17 of switching and power equipment, turning on or off the electric motor 2 of the oil pump, heater 18 and the electric motor 19 of the cooling system oils. The second input of the switching and power equipment unit 17 is connected to the power supply unit 4 of the drive. The outputs of the mains supply unit 4 are connected respectively to the inputs of the hydraulic cylinder rod position sensors 11 and 12, to the input of the switching unit 16, to the input of the control controller 5 and to the input of the autonomous temperature control system 23 of the control cabinet 22, which contains temperature sensors 24 and 25 heating elements connected to it control cabinet. The output of the autonomous system 23 is connected to the input of the power supply 4, while for smoothly controlling the speed of the electric motor 2 of the oil pump, the first output of the block 17 of the switching and power equipment is connected via a frequency converter 3 to the windings of the engine 2.
Работа системы управления гидравлическим приводом глубинного штангового насоса осуществляется следующим образом.The operation of the hydraulic drive control system of the deep-well pump is as follows.
Информация о том, сработал ли датчик положения (верхний 11 или нижний 12), поступает на управляющий контроллер 5 через цифровой блок ввода 10. Данные с аналоговых датчиков 7, 8, 9 состояния гидроаппаратуры поступают на аналоговый блок ввода 6. Туда же поступает выходной сигнал блока фазоуказателя 20. Для управления электрогидравлической аппаратурой 13 управляющий контроллер 5 выдает сигналы на цифровой блок вывода 15. С его выхода сигналы поступают на блок коммутации 16, а он коммутирует питающие напряжения с блока питания 4 на соответствующий электрогидравлический распределитель 13 или клапан. Так же управляется ТЭН 25 шкафа управления 22 от управляющего контроллера 5. Для включения/выключения электродвигателей 2 и 19 и масляных ТЭН 18 силового блока сигналы с цифрового блока вывода 15 через блок коммутации 16 включают элементы блока 17 коммутационной и силовой аппаратуры, и питание подается на соответствующий компонент. На блок фазоуказателя 20 подается сетевое напряжение привода и напряжение питания электронной части с блока питания 4. На выходе дискретный сигнал поступает на аналоговый блок ввода 6.Information about whether the position sensor has worked (upper 11 or lower 12) is supplied to the control controller 5 via the digital input unit 10. Data from the analog sensors 7, 8, 9 of the hydraulic equipment state is transmitted to the analog input unit 6. There is also an output signal phase indicator unit 20. To control the electro-hydraulic equipment 13, the control controller 5 provides signals to the digital output unit 15. From its output, the signals are sent to the switching unit 16, and it switches the supply voltage from the power supply 4 to the corresponding electric hydraulic distributor 13 or valve. The TEN 25 of the control cabinet 22 is also controlled from the control controller 5. To turn on / off the electric motors 2 and 19 and the oil TEN 18 of the power unit, the signals from the digital output unit 15 through the switching unit 16 include elements of the switching and power equipment unit 17, and power is supplied to corresponding component. The phase indicator block 20 is supplied with the mains voltage of the drive and the voltage of the electronic part from the power supply 4. At the output, a discrete signal is supplied to the analog input block 6.
Автономная система регулирования температуры шкафа управления 23 предназначена для подачи питания на электронную часть схемы в зимнее время только после ее прогрева, что позволяет избежать выпадения росы на контакты при поданном электропитании. Если температура при включении схемы находится ниже установленной, то автономная система регулирования температуры шкафа управления 23 подает питание на ТЭН шкафа управления 25. Питание электрической части схемы разрешается только после того, как система управления прогрелась до определенной температуры (часть блока питания 4 запитывается через автономную систему регулирования температуры шкафа управления 23). Аналоговый сигнал с аналогового блока вывода 14 управляющего контроллера 5 поступает на частотный преобразователь 3, что позволяет плавно менять скорость вращения электродвигателя 2 масляного насоса и тем самым изменять скорость движения штока гидроцилиндра.An autonomous temperature control system of the control cabinet 23 is designed to supply power to the electronic part of the circuit in winter only after it has warmed up, which avoids dew on the contacts when the power is supplied. If the temperature when the circuit is turned on is lower than the set temperature, the autonomous temperature control system of the control cabinet 23 supplies power to the heating elements of the control cabinet 25. Power supply to the electrical part of the circuit is allowed only after the control system has warmed up to a certain temperature (part of the power supply 4 is powered through an autonomous system temperature control cabinet 23). The analog signal from the analog output unit 14 of the control controller 5 is fed to the frequency converter 3, which allows you to smoothly change the speed of rotation of the electric motor 2 of the oil pump and thereby change the speed of the hydraulic cylinder rod.
Claims (16)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009137954/22U RU90857U1 (en) | 2009-10-13 | 2009-10-13 | HYDRAULIC DRIVE CONTROL SYSTEM FOR DEPTH BAR PUMP (OPTIONS) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009137954/22U RU90857U1 (en) | 2009-10-13 | 2009-10-13 | HYDRAULIC DRIVE CONTROL SYSTEM FOR DEPTH BAR PUMP (OPTIONS) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU90857U1 true RU90857U1 (en) | 2010-01-20 |
Family
ID=42121250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009137954/22U RU90857U1 (en) | 2009-10-13 | 2009-10-13 | HYDRAULIC DRIVE CONTROL SYSTEM FOR DEPTH BAR PUMP (OPTIONS) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU90857U1 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2532025C2 (en) * | 2013-01-09 | 2014-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Пермская нефтяная инжиниринговая компания" | Operation method of sucker-rod borehole unit |
| RU170783U1 (en) * | 2017-03-13 | 2017-05-11 | Михаил Аркадьевич Шурдов | Slewing ring control cabinet |
| RU2646934C1 (en) * | 2016-11-29 | 2018-03-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Нефте-Гидроприводы Конькова" | Sucker rod pump hydraulic drive control system |
| RU2676898C1 (en) * | 2018-03-01 | 2019-01-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Нефте-Гидроприводы Конькова" | Control system of hydraulic drive of sucker rod pump |
| WO2022015208A1 (en) * | 2020-07-14 | 2022-01-20 | Евгений Анатольевич ПРОСКУРИН | Dehumidifier |
| WO2022035354A1 (en) * | 2020-08-11 | 2022-02-17 | Григорий Соломонович МАРГОЛИН | Mounting a voice prosthesis in an opening in the tracheoesophageal wall in a tracheostoma |
| RU2827686C1 (en) * | 2023-06-30 | 2024-10-01 | ООО "Научно-Технический Центр "Промгидравлика" | Downhole pump hydraulic drive control device |
-
2009
- 2009-10-13 RU RU2009137954/22U patent/RU90857U1/en active
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2532025C2 (en) * | 2013-01-09 | 2014-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Пермская нефтяная инжиниринговая компания" | Operation method of sucker-rod borehole unit |
| RU2646934C1 (en) * | 2016-11-29 | 2018-03-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Нефте-Гидроприводы Конькова" | Sucker rod pump hydraulic drive control system |
| RU170783U1 (en) * | 2017-03-13 | 2017-05-11 | Михаил Аркадьевич Шурдов | Slewing ring control cabinet |
| RU2676898C1 (en) * | 2018-03-01 | 2019-01-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Нефте-Гидроприводы Конькова" | Control system of hydraulic drive of sucker rod pump |
| WO2022015208A1 (en) * | 2020-07-14 | 2022-01-20 | Евгений Анатольевич ПРОСКУРИН | Dehumidifier |
| WO2022035354A1 (en) * | 2020-08-11 | 2022-02-17 | Григорий Соломонович МАРГОЛИН | Mounting a voice prosthesis in an opening in the tracheoesophageal wall in a tracheostoma |
| RU2827686C1 (en) * | 2023-06-30 | 2024-10-01 | ООО "Научно-Технический Центр "Промгидравлика" | Downhole pump hydraulic drive control device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU90857U1 (en) | HYDRAULIC DRIVE CONTROL SYSTEM FOR DEPTH BAR PUMP (OPTIONS) | |
| CN106762584B (en) | System and method for pumping control between oil wells | |
| FI127255B (en) | Procedure and controller for operating a pump system | |
| CN104929592B (en) | Horizontal well looks for the device and its application method of water blockoff and formation pressure monitoring | |
| CN103488132A (en) | Automatic optimized parameter-tuning method based on indicator diagram | |
| US20130333880A1 (en) | Method for Obtaining Diagnostics and Control of the Pumping Process of Rod Pumped Oil and Gas Wells and Devices for the Method Execution | |
| US20250027500A1 (en) | Methods related to startup of an electric submersible pump | |
| CN103984300A (en) | Efficient method for frequency conversion and energy saving of oil pumping unit | |
| CN206377007U (en) | A pumping control system between oil wells | |
| CN106371393B (en) | Revolving scenic lantern type decorative sewage plant elevator pump is lengthened the life control device and its control method | |
| CN201156191Y (en) | Well Controller | |
| EP2990594B1 (en) | Method for operating a well using a pump assembly with a variable-frequency drive | |
| CN201003394Y (en) | Intermittent oil pumping controller for insufficient well | |
| RU2256065C1 (en) | Device for operation of electric down-pump in oil-gas well | |
| CN204140029U (en) | Beam pumping unit balance automatic regulating apparatus | |
| CN202023738U (en) | Rotating speed intelligent control system for oil-immersed screw pump | |
| CN106681224B (en) | Method and system for quantitatively extracting solution | |
| RU120159U1 (en) | DEPTH PUMP PUMP DRIVE CONTROL SYSTEM (OPTIONS) | |
| CN202088419U (en) | Servo control system of injection molding machine | |
| RU2002122566A (en) | A method of optimizing the process of extracting oil from the reservoir and a device for its implementation | |
| RU2007129518A (en) | METHOD FOR MINIMIZING ELECTRIC POWER EXPENDITURES FOR PROVIDING A TARGET LIQUID DEBIT AND CONTROL DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
| CN103216215A (en) | Intelligent control system of pumping unit | |
| CN206957665U (en) | Pumping control device for non-stop pumping unit | |
| CN201377415Y (en) | Electrical control device for high-power slurry pump testing stand | |
| CN201763299U (en) | Control system of non-beam coal bed gas pumping machine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB1K | Licence on use of utility model |
Effective date: 20100712 |
|
| QB1K | Licence on use of utility model |
Free format text: LICENCE Effective date: 20110530 |