[发明专利]一种抽汲作业自动下放控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种抽汲作业自动下放控制系统，其特征在于：包括带有触摸式一体机的系统控制中心，抽汲张力计、抽汲编码器和手持操作器分别通过A/D输入模块、高速计数模块和数字信号输入模块与系统控制中心通信的输入端通信相连；系统控制中心的输出端通过D/A输出模块和数字输出模块分别与减速机构和报警器控制相连。

2.如权利要求1所述的一种抽汲作业自动下放控制系统，其特征在于：所述系统控制中心为写有控制程序的PLC控制器。

3.如权利要求1所述的一种抽汲作业自动下放控制系统，其特征在于：所述触摸式一体机和手持操作器上均带有手动/自动切换键。

4.如权利要求1所述的一种抽汲作业自动下放控制系统，其特征在于：所述减速机构包括由刹车气路控制的刹车装置，所述刹车气路设置有带有快排阀的控制气缸。

5.如权利要求1所述的一种抽汲作业自动下放控制系统，其特征在于：其动力系统还包括由离合控制气路控制的离合器，所述离合控制气路上串联设置有一个用于实现松离合的常开电磁阀。

6.一种抽汲作业自动下放控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

初始化步骤，操作人员通过触摸式一体机或手持操作器选择确认机型，完成控制系统对应机型的初始化，初始化内容包括预设的恒速下放的速度值Vs；

下放控制步骤，下放控制步骤包括深度及速度控制、缆绳张力控制和液面内的自动下放控制；

所述深度及速度控制，即在下放动作开始后，抽汲编码器收集安装在地滑轮上的光电编码器输出的脉冲信号并通过高速计数模块传回系统控制中心进行处理，计算出得到下放的实时深度H及速度V，通过比较实时速度V与恒速下放的速度值Vs，当V>Vs 系统控制中心通过D/A输出模块控制减速机构进行减速；

所述缆绳张力控制，即在下放动作开始后，抽汲张力计收集安装在天滑轮上的张力传感器实时检测到的下放缆绳的张力并通过A/D输入模块传回系统控制中心进行处理，当检测到张力发生突变则判断为下放到达液面，系统控制中心控制动力系统刹车使滚筒停止下放；

所述液面内的自动下放控制，即在系统控制中心判断下放到达液面并控制动力系统刹车使滚筒停止下放时，由操作人员解除刹车继续下放，系统控制中心调用液面内的自动下放算法控制继续下放，当下放到液面下300米时系统控制中心控制动力系统刹车使滚筒停止下放并通过数字输出模块控制报警器报警，提示操作人员下放完成。

7.如权利要求6所述的一种抽汲作业自动下放控制方法，其特征在于：所述深度及速度控制和缆绳张力控制在下放到页面位置前是同时进行的。

8. 如权利要求6所述的一种抽汲作业自动下放控制方法，其特征在于：所述深度及速度控制，当V>Vs 系统控制中心通过D/A输出模块控制减速机构进行减速，并且所述减速机构的刹车气路输出一个稳定气压使下放的实时速度V等于恒速下放的速度值Vs。

9. 如权利要求6所述的一种抽汲作业自动下放控制方法，其特征在于：所述缆绳张力控制，检测实时张力值F_S与理论张力F_L的比值R=F_S/F_L，当R>0.7时，系统认为为正常下放状态；当R<0.3时，系统认为到达液面，系统输出刹车信号，控制通井机刹车；待张力恢复，R>0.8时，系统输出解刹信号，解除刹车；所述理论张力 F_L=F₁+ρ*g*H，其中，F₁为抽汲工具在零点的张力，ρ为钢丝绳线密度，g为重力加速度，H为抽汲工具下放深度。

10.如权利要求6所述的一种抽汲作业自动下放控制方法，其特征在于：所述液面内的自动下放算法为，系统控制中心记录下放到达液面时的深度值，同时持续通过光电编码器输出的脉冲信号记录缆绳的下放的深度值，用下放的深度值减去达液面时的深度值的差值即为液面内的自动下放的深度，当液面内的自动下放的深度等于300米时自动刹车。