基于現(xiàn)場總線的司鉆控制系統(tǒng)設(shè)計與研究.pdf

1、隨著陸上復(fù)雜油氣井、超深油氣田及海洋深水油氣田的開發(fā)，以及科學鉆探、鉆井工藝技術(shù)的發(fā)展，迫切需要性能先進、自動化水平高的新型深井鉆井裝備。因此，深入研究鉆機的司鉆控制系統(tǒng)，對提高我國鉆機的自動化水平有著重要的意義。 針對現(xiàn)場總線司鉆控制系統(tǒng)，本文首先在深入分析國內(nèi)外石油鉆機先進控制技術(shù)和成功經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，應(yīng)用線路冗余技術(shù)，設(shè)計出基于PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線的司鉆控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。S7-300PLC作為控制系統(tǒng)的主站，通過現(xiàn)場總

2、線網(wǎng)絡(luò)與上位機、人機界面和DP從站之間進行數(shù)據(jù)通訊。其次，使用編程軟件STEP7，對控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)組態(tài)、編制控制程序。針對恒鉆壓自動送鉆控制系統(tǒng)的時滯、時變、非線性等特點，設(shè)計出基于BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的鉆壓優(yōu)化控制系統(tǒng)，實現(xiàn)自動送鉆系統(tǒng)的智能控制。用Matlab對設(shè)計出的BP網(wǎng)絡(luò)作了大量的仿真模擬實驗，結(jié)果表明BP網(wǎng)絡(luò)收斂速度較快，能夠提高絞車下放速度的控制精度，滿足自動送鉆控制系統(tǒng)的要求。然后，依據(jù)司鉆操作流程及監(jiān)控保護對象，設(shè)計觸摸屏操