西門子頂驅電控系統(tǒng)提升某石油機械廠頂驅的競爭力

分類：技術教程日期：2014-01-03 00:00:00 來源：西部工控網

　　頂部驅動鉆井裝置是當今鉆井工程界的重大前沿技術之一，迄今為止全球只有不到十家公司具備該生產能力。

　　西門子大型傳動部(LDBU)協(xié)助SFAE解決某石油機械廠的技術痛點

　　2003年西門子與某石油機械廠開始合同研發(fā)“頂驅電控系統(tǒng)”。頂驅作為石油鉆井主要設備，是整個頂驅設備的神經中樞，一旦頂驅出現(xiàn)機械故障，會使用戶蒙受巨大的損失，嚴重的還可能引發(fā)鉆井事故。項目組還需解決如何滿足某石油機械公司用戶最基本的設備需求，如保證鉆采24小時不宕機。因此，研發(fā)出理想的頂驅電控系統(tǒng)，電控系統(tǒng)設計和制造水平決定了頂驅設備整體的可靠性和運行水平成了項目組的攻克難點。

　　鑒于某石油機械公司項目的特殊性，大型驅動部在西門子有限公司北方區(qū)的領導下，參加了某石油機械公司頂驅項目專門成立的跨部門客戶服務團隊，鼎立協(xié)助SFAE頂驅項目組。根據項目組制定的“零缺陷管理流程”，按照該石油機械公司電控系統(tǒng)的設計、制造、服務、新產品開發(fā)和新技術應用優(yōu)化流程，改進設計、檢驗手段和質量控制手段，實現(xiàn)了系統(tǒng)的自動檢驗。VIP服務流程為該石油機械公司頂驅及客戶提供365天24小時全天候服務響應。

　　優(yōu)越的頂驅電控系統(tǒng)平臺

　　西門子與該石油機械公司共同研發(fā)出的頂驅電控系統(tǒng)實現(xiàn)了電控房與司鉆操作臺、本體控制站之間的智能通訊;方便了鉆機維護管理人員與司鉆集中監(jiān)控，具有很好的可視性和可讀性。同時使系統(tǒng)結構大大簡化，后續(xù)功能開發(fā)空間很大，無論從設計、安裝、運行、維護，還是提高工效等方面，都體現(xiàn)出優(yōu)越性，為系統(tǒng)的全集成自動化奠定了基礎。

　　圖1：頂驅系統(tǒng)組成示意圖

　　頂驅網絡系統(tǒng)采用的是PROFIBUS-DP結構，包括所有遠程站和變頻驅動系統(tǒng)，所有子站、整流器和逆變器都通過PROFIBUS協(xié)議與CPU進行通訊。除CPU與本體站以外，所有的通訊電纜均為屏蔽雙絞線。CPU與本體站的通訊為光纜。其中CPU機架共使用的信號模塊為5個DI、2個DO、1個AO。數字輸入主要將系統(tǒng)的各路電源狀態(tài)輸入到PLC以供系統(tǒng)的自診斷及上位工控軟件WINCC顯示使用。在項目中使用的SIMATICS7-300系列PLC是西門子全集成自動化TIA系統(tǒng)中的控制核心，是其集成與開放特性的重要體現(xiàn)。

　　技術先進，安全可靠，成本低廉的自動化解決方案

　　該頂控電控系統(tǒng)全集成自動化解決方案，針對系統(tǒng)的安全可靠性、減少停機時間;減少系統(tǒng)運維成本;充分考慮油田勘探的不同地域環(huán)境、工況和安裝調試便利性等，采用先進的設計研發(fā)手段為該石油機械公司建立了具有國際先進水平的專用全功能、全載荷、全功率試驗裝置，建設了具有國際水準的現(xiàn)代化生產設施，研究開發(fā)了相關的鉆井工藝技術，形成了10余項國家專利。西門子針對該石油機械公司技術人員進行專業(yè)化培訓，幫助該石油機械公司實現(xiàn)了年產百余套套頂驅的規(guī)模生產能力，同時組建了一支高水平的技術服務隊伍。交流變頻頂部驅動鉆井設備很快形成了批量生產能力，在國內市場打破了國外品牌的壟斷，并實現(xiàn)了產品的完全替代，同時迅速打入了國際市場。

　　SIMOVERTMASTDRIVESCUVC使您的機器設備與眾不同的驅動系統(tǒng)

　　對于額定驅動功率高達6000KW的連續(xù)過程控制任務來說，自動控制和驅動技術的要求都很高。SIMOVERTMASTDRIVESCUVC矢量控制模塊，已經在世界范圍內取得了巨大成功，可以動態(tài)、高效、而靈活的應用于所有領域。

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　　附錄