[发明专利]抽油机智能控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及采油设备技术领域，特别涉及一种抽油机智能控制系统。 

背景技术

现有控制系统的开采效率偏低，油井泵的充满度不高，产液量也偏低，在稠油、供液不足等多种特殊井况上也出现诸多问题，比如抽油杆经常出现脱抽现象，导致抽油机严重不平衡，造成抽油机过载，抽油机光杆下行受阻时冲次不可调，供液能力不足的井还需要频繁地人为控制，消耗大量人力，这类现象严重影响了抽油机的使用寿命。目前可编程控制器PLC作为通用工业控制计算机，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品，并且已经标准化、系列化、模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用，用户能灵活方便地进行系统配置，组成不同功能、不同规模的系统，可以用于各种规模的工业控制场合；随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用，变频调速以其高效率，高功率因数，以及优异的调速和启制动性能等诸多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。人机界面比如液晶屏（或触摸屏）的应用也越来越广泛。 

发明内容

本发明在现有技术的基础上，提供一种能够消除抽油机过载现象且自动控制抽油机调节冲次的智能控制系统。 

其技术方案是：包括变频器、可编程控制器及人机界面，其中所述的可编程控制器分别连接变频器、载荷传感器和接近开关。变频器用于采集电动机的电参数信息，载荷传感器用于感应抽油机的载荷信号，接近开关用于检测抽油机的冲程位移信息，并将以上信息传送给可编程控制器，经过内置的程序分析，并发送控制信息给变频器，从而控制电动机的转速。 

所述的可编程控制器上还设有采集电动机的转速信息的输入端。 

本发明能够根据抽油机载荷的变化，实现实时监测运行参数，电参数等，抽油机在光杆下行受阻时自动调节下行冲次，达到速度自动保护的功能，还能够根据油井载荷变化无级自适应调速，并显示油井的示功图和电流图。 

附图说明

图1是本发明的原理框图； 

图2是本发明中可编程控制器的电路原理图；

其中：1、载荷传感器，2、PLC可编程控制器，3、变频器，4、电动机，5、抽油机，6、人机界面，7、接近开关。

具体实施方式

参看附图1，一种抽油机智能控制系统，包括PLC可编程控制器2及人机界面6，PLC可编程控制器上分别连接变频器3、载荷传感器1和接近开关7；PLC可编程控制器2上设有用于采集抽油机变频器3电参数信息的端口、用于为人机界面提供抽油机变频器运转信息的端口以及用于采集电动机4转速的端口。 

使用时将载荷传感器1和接近开关7安装在抽油机上，具体安装位置根据实际情况选择，以便于载荷传感器能够准确感应抽油机的载荷信号、接近开关能够检测抽油机的冲程位移信息，并将编程控制器2上的各端口根据相应功能分别连接好，变频器3与电动机4连接。抽油机运转后，首先通过载荷传感器1、接近开关7以及变频器3来采集相应的信号：然后将载荷传感器1的载荷信息、变频器3的电参数信息输送给PLC可编程控制器2，电动机4的转速信息也能直接或者间接的传输给PLC可编程控制器2；最后PLC可编程控制器2（内置已经编程好的控制程序）根据载荷变化值计算并输出给变频器3，从而通过调节电动机的转速而改变抽油冲次，同时将所需数据输出给人机界面6显示信息。该控制系统采用通讯的方式，使PLC可编程控制器2从变频器3上实时读取运行参数。而PLC可编程控制器2与人机界面6的通讯实现了PLC可编程控制器2读取人机界面6上的运行参数，并能够在人机界面6上获取运行信息。 

 参见图2，PLC可编程控制器通过采集启停信号做出判断，并输出合适的频率给变频器驱动电动机运转，进而驱动抽油机的运行；接近开关信号检测出抽油机的冲程位移信息；同时PLC可编程控制器将载荷传感器采集到的载荷信号进行处理并提供给人机界面并显示，最终根据抽油机载荷的变化，实现实时监测运行参数，电参数等，抽油机在光杆下行受阻时自动调节下行冲次，达到速度自动保护的功能，还能够根据油井载荷变化无级自适应调速，并显示油井的示功图和电流图。