带压修井作业装置机器人智能控制系精要.doc

带压修井作业装置机器人智能控制系统 操作过程方案说明（对电子系统） 2015年12月20日 带压修井作业装置机器人智能控制系统操作过程，正常操作时，涉及电气控制部分的说明如下： 起油管过程： 其中，每个动作的控制过程，根据整个智能修井系统的工作过程，PLC系统首先接收到每个相应位置的位置传感器的信号，经过程序，发出控制该系统的液压控制阀的信号，再控制液压油缸，执行相应的动作，到达下一个动作过程；这里，特别需要注意的是：因为主升降油缸是两节活塞杆组成的系统，控制速度比较平稳的升降过程，是比较复杂的；（详见杨颖辉编写的“机械手主升降油缸液压控制原理分析” ）。 1、修井机提升油管系统开始工作—移动卡瓦卡上“2S”、固定卡瓦打开“2S”（这时主升降油缸的机械手手臂中心停在提升系统上承载平台的位置“信号由主升降油缸拉线磁性绝对值位移传感器给出”：（4800+400）mm处，机械手手爪为全部张开状态“在机械手手爪机构上安装位移传感器，给出相应的位置信号”）—提升系统第一次上升3400mm，到顶端，发出一个上死点信号（在此，提升系统需要停留时间“？”—固定卡瓦卡上“2S”、移动卡瓦打开“2S”；（第一根油管的起出，要编出一个相应的程序）； 2、提升系统下降3400mm“包括第1条中的上升过程，上升、下降用时33S”，发出一个下死点信号—移动卡瓦卡上“2S”—固定卡瓦打开“2S”—提升系统第二次上升3400mm，到顶端发出第二个上死点信号，固定卡瓦卡上“2S”—移动卡瓦打开“2S” ； 3、提升系统下降（同时控制液压阀，使机械手手爪合成扶正状态“应在手爪上设置位置传感器” ）到3400mm，发出一个下死点信号，移动卡瓦卡上“2S”—固定卡瓦打开“2S”；也可以先机械手手爪合成扶正状态，然后提升系统下降； 4、提升系统第三次上升3400mm，发出一个上死点信号—提升系统慢速下降（所用时间？）、当接箍探测器测量到信号时（具体所用时间？）—固定卡瓦卡上“2S”—移动卡瓦打开“2S”—提升系统下降到下死点（所用时间？），发出一个下死点信号； 这时，铁钻工和垫叉向前移动“2S”—铁钻工和垫叉的夹油管中心和井口中心重合—背钳（夹紧钳）夹紧接箍“2S”—冲扣钳夹紧油管“2S”—冲扣钳开始冲扣（当油管松开后，由液压压力传感器给出信号）“3S”—冲扣钳松开“2S”—旋扣钳夹紧油管“2S”—旋扣钳开始卸扣“12S”（是计数器计数到20圈，还是用其它办法确定是否卸完扣？），旋扣钳停止； 大约用时24S 6、主升降油缸机械手夹紧油管“2S”(依据手爪机构上安装的液压压力传感器取得的数据确定）—铁钻工系统退回原位（垫叉应该不动?）“2S”； 7、残液收集器移动到油管中心“3S”—残液收集器关闭“2S”—收集残液“10S”，收集完了—残液收集器打开“2S”—退回到原位“3S”； 8、主升降油缸机械手上升100mm（要求油管转位180度时，不和接箍测试系统打架，将原定的70mm修改为100mm）“2S”； 9、主升降油缸机械手旋转180度“4S”—旋转90度“6S”； 10、在主升降油缸机械手系统旋转“2s”后，提升系统提升下一根油管，必须保证主升降油缸机械手在提升系统第二次上升时主升降油缸机械手回到上一次的原位（手爪中心和井口中心重合处）； 主升降油缸机械手下降到离地面7200mm处“8S”—提升机上升到离地面7200mm处“10S”（这时提升机在7200mm处待命，这个10S可以不计算在内）—两个机械手中心重合（各自发出信号）“2S”—提升机机械手抓紧油管“2S”—主升降油缸机械手松开油管“2S”； 以上为14S； 提升机机械手下降到油管架“10S”—收到油管架的位置信号“时间？”将油管放到油管架上“2S”—同时主升降油缸机械手上升到4800mm处“16S”（这里的控制过程比较复杂，重点讨论）—提升机上升到7200mm处“10S”； 这两个时间是重叠的，按16S计算； 主升降油缸机械手旋转90度“6S”—旋转180度“4S”，准备起下一根油管； 以上只是起油管操作过程的描述，整个控制系统，由PLC控制器的控制软件和硬件系统，对相应各处的位置传感器给PLC发出信号，经过PLC控制系统，控制相应的液压控制阀，再控制对应的油缸，执行相应的动作，完成各个工作过程；由电子控制系统人员进行具体设计。 下油管过程 下油管是起油管过程的反向动作，但细节不完全一样，叙述如下： 1、提升机机械手从油管架上抓住油管“2S”（一定要求保证机械手手爪中心离油管底部为4800mm）—上升到离地面7200mm高处“10S”，这时主升降油缸机械手处于水平位