液压动力钳的PLC控制方法

摘要

本发明涉及一种液压动力钳的PLC控制方法。其钻具连接控制步骤：通电启动，按设定参数进行PLC系统初始化；液压动力钳水平定位；液压动力钳垂直定位；背钳夹紧；滚轮钳夹紧；上扣；滚轮钳松开；主钳夹紧；紧扣；液压动力钳复位。钻具拆卸控制步骤：通电启动，按设定参数进行PLC系统初始化；液压动力钳水平定位；液压动力钳垂直定位；背钳夹紧；主钳夹紧；崩扣；主钳松开；滚轮钳夹紧；卸扣；滚轮钳松开；液压动力钳复位。当PLC接受的反馈信号之一超限时，发出报警信息，自动控制进入锁定状态，手动触发按键可进入手动控制模式。本发明应用PLC实现了对液压动力钳工作过程的自动控制，提高了液压动力钳工作效率，改善了对液压动力钳控制性能，提高了井口作业的安全性。

主权项

1、一种液压动力钳的PLC控制方法，其特征在于：钻具连接控制按如下顺序步骤进行：(1a)通电启动，按设定参数进行PLC系统初始化，对各状态数据进行监控，若正常，则进行下一步，若不正常，则报警；(2a)液压动力钳水平定位：电磁开关KA1开启，控制水平定位伸缩液压缸A动作，推动伸缩臂使支架和钳体总成水平移动，当水平定位伸缩液压缸A从起始位置SA0移动至目标位置SA1时，水平限位开关使电磁开关KA1断电，水平定位伸缩液压缸A保压，实现钳体总成水平移动到井口中心；(3a)液压动力钳垂直定位：电磁开关KB1开启，控制垂直定位伸缩液压缸B动作，推动立柱总成的升降座上下移动，当垂直定位伸缩液压缸B从起始位置SB0移动至目标位置SB1时，垂直限位开关使电磁开关KB1断电，垂直定位伸缩液压缸B保压，实现钳体总成上下移动到位；(4a)背钳夹紧：电磁开关KE1开启，控制背钳夹紧液压缸E工作，背钳夹紧力反馈信号为SE，当达到设定目标夹紧力SE1时，电磁开关KE1断电，背钳夹紧液压缸E保压，实现背钳钳牙夹紧钻具下接箍；(5a)滚轮钳夹紧：电磁开关KC1开启，控制滚轮钳夹紧液压缸C工作，滚轮钳夹紧力反馈信号为SC，当达到设定目标夹紧力SC1时，电磁开关KC1断电，滚轮钳夹紧液压缸C保压，实现滚轮钳滚轮夹紧钻具管体；(6a)上扣：电磁开关KF1开启，控制液压马达F工作，液压马达F驱动滚轮钳滚轮旋转，从而带动钻具管体旋转，相对于下接箍上扣，液压马达F输出扭矩反馈信号为SF，当达到设定目标输出扭矩值SF1时，相应滚轮钳达到要求的扭矩值，电磁开关KF1断电，停止液压马达F，完成上扣；(7a)滚轮钳松开：电磁开关KC2开启，控制滚轮钳夹紧液压缸C工作，滚轮钳夹紧力反馈信号为SC，当达到设定目标夹紧力SC2时，电磁开关KC2断电，实现滚轮钳滚轮松开钻具管体；(8a)主钳夹紧：电磁开关KD1开启，控制主钳夹紧液压缸D工作，主钳夹紧力反馈信号为SD，当达到设定目标夹紧力SD1时，电磁开关KD1断电，主钳夹紧液压缸D保压，实现主钳夹紧钻具上接箍；(9a)紧扣：电磁开关KG1开启，控制主钳左右扭矩液压缸G工作，带动主钳相对于背钳围绕井口中心转动，主钳扭矩反馈信号为SG，当达到设定目标扭矩值SG1时，电磁开关KG1断电，完成紧扣，至此完成一次钻具连接；(10a)液压动力钳复位：手动触发回位开关，此时背钳夹紧液压缸E、主钳夹紧液压缸D、左右扭矩液压缸G分别通过电磁开关KE2、KD2、KG3的开启，动作后回到初始状态并停止工作；手动触发电磁开关KA2，控制水平定位伸缩液压缸A动作，通过水平限位开关作用缩回到起始位置SA0，手动触发电磁开关KB2，控制垂直定位伸缩液压缸B动作，通过垂直限位开关作用缩回到起始位置SB0，至此，液压动力钳回到下一次工作的起始状态；(11a)进行下次钻具连接时，按上述步骤(1a)～(10a)进行，如此循环可进行若干次钻具连接；钻具拆卸控制按如下顺序步骤进行：(1b)与步骤(1a)相同；(2b)液压动力钳水平定位：与步骤(2a)相同；(3b)液压动力钳垂直定位：与步骤(3a)相同；(4b)背钳夹紧：与步骤(4a)相同；(5b)主钳夹紧：与步骤(8a)相同；(6b)崩扣：电磁开关KG2开启，控制主钳左右扭矩液压缸组G工作，带动主钳相对于背钳围绕井口中心同紧扣相反方向转动，主钳扭矩反馈信号为SG，当达到设定目标扭矩值SG2时，电磁开关KG2断电，完成崩扣；(7b)主钳松开：电磁开关KD2开启，控制主钳夹紧液压缸D工作，其夹紧力反馈压信号为SD，达到设定目标夹紧力SD2时，实现主钳钳牙松开钻具上接箍；(8b)滚轮钳夹紧：同上述步骤(5a)；(9b)卸扣：电磁开关KF2开启，反向供油驱动液压马达F工作，液压马达F驱动滚轮钳滚轮旋转，从而带动钻具管体相对于上扣反向旋转，液压马达F输出扭矩反馈信号为SF，当达到设定目标输出扭矩值SF2时，电磁开关KF2断电，停止液压马达F，完成卸扣；(10b)滚轮钳松开；与步骤(7a)相同；(11b)液压动力钳复位：与步骤(10a)相同；(12b)进行下次钻具拆卸时，按上述步骤(1b)～(11b)进行，如此循环可进行若干次钻具拆卸。