АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА 10
1.1 Описание технологии бурения скважин 10
1.2 Система верхнего электропривода БУ 14
2 ТРЕБОВАНИЯ К СИСТЕМЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ
И СИСТЕМЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДА 17
2.1 Требования к системе верхнего силового привода 17
2.2 Требования к автоматизированной системе управления 22
3 СОСТАВЛЕНИЕ СИГНАЛОВ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ 26
4 РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА АВТОМАТИЗАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ
МЕХАНИЗМА ОБЪЕКТА 31
5 ВЫБОР ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ 34
5.1 выбор контролера системы управления 34
5.2 выбор датчиков технологической информации 38
5.3 выбор блока питания 41
6 ВЫБОР И НАСТРОЙКА ЭЛЕКТРОПРИВОДА 43
6.1 выбор типа электропривода для силового верхнего электропривода .... 43
6.1.1 Расчёт мощности для данного привода 45
6.1.2 выбор двигателя для системы верхнего привода 47
6.2 выбор преобразователя частоты 49
6.3 выбор приводов вспомогательных механизмов электропривода 57
6.4 выбор приводов вспомогательных механизмов электропривода 58
7 РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛТНОЙ СХЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ 59РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ 61
9 РАЗРАБОТКА ПРОГРАМНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ 63
9.1 составление таблицы адресов переменных 63
9.2 представление уравнений с учётом адресации контроллера 65
9.3 представление лестничных диаграмм 67
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 73
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 74
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А 75
ПРИЛОДЕНИЕ Б
Электропривод и автоматизация являются одним из основных факторов развития любого промышленного сектора. Большинство рабочих машин, агрегатов, технологических линий, многих транспортных средств, используемых в промышленности, энергосистемах, сельском и коммунальном хозяйстве в быту и во всех других сферах человеческой деятельности приводится в движение электрическим приводом.
Система верхнего привода (СВП) в наше время является одним из самых распространённых и популярных способов бурения газовых и нефтяных скважин. Данными системами оборудуются зарубежные и отечественные буровых установки. Такие установки используются в огромном количестве городов России, Астрахань, Екатеринбург, Норильск. СВП представляет собой такие типы механизмов буровых установок, которые могут обеспечивать огромное количество технологических операций. В общем верхний привод состоит из подвижной вращатель с сальником - вертлюгом, который оснащен комплексом средств механизации СПО - силовой вертлюг.
В нефтяной промышленности используется автоматизированное управление процессом бурения. Главным принципом АСУ является запуск и торможение бурильных колонн на буровой установке, контролируя момент и скорость на валу колонны, а также остановки буровой установки при одновременном отключении всех механизмов.
Автоматизированная система управления буровых установок служит для решения задач среднего и нижнего уровня и выполняет следящие операции: управление приводами главных механизмов, таких как лебедка , ротор, буровые насосы, СВП и относящимся к ним вспомогательным механизмам в ручном и полуавтоматическом режимах, обработка сигналов с датчиков.
Также АСУ предназначен для решения задач верхнего уровня - удаленный мониторинг за работой буровой установки используя сеть интернет, визуальное отображение текущих параметров, архивирование данных.
В ходе дипломной работы была выбрана установка верхнего электропривода буровой установки. Также реализована для него автоматическая система управления.
Был произведен выбор электрооборудования системы управления электроприводом, который включает в себя асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, программируемый логический контролер, преобразователь частоты, вспомогательное и силовое оборудование, необходимое для реализации данного проекта. Разработаны функциональная и электрическая принципиальная схемы.
