1.前言
1.ZJ50DBS司钻控制室是为ZJ50DBS钻机设计的新型司钻控制室。它融电、气、液、计算机及通讯、人机工程等技术于一体，以舒适的工作环境、简洁的操作界面、人性化的操作方式将司钻从紧、繁重的体力劳动中解放出来，使司钻专注于钻井工艺，从而有效地保证了安全、提高了生产率。
司钻控制室是由以下三个系统组成的整体：
控制系统：包括电控、气控、液控系统。
2. 钻井参数显示控制系统：采用模拟图形和数字方式实时显示悬重、钻压、钻速、泥浆返回流量、泥浆泵冲数、立管压力、转盘转速、转盘扭矩、游车高度、猫头拉力等参数。
监视系统：对二层台、滚筒、振动筛、泵房的监视，司钻与其它操作者之间的通讯。
司钻控制室具有两大特点：
参数显示、记录与控制融为一体：
不仅可以实现主要钻井参数的实时显示、记录，而且将这些参数融入到钻机控制程序中，实现钻机控制的信息化、智能化。
各种参数进入主控计算机，根据这些参数，司钻可以有效地控制绞车、转盘的运行。计算机不仅可以自动防止游车的上碰下顿，而且可以实现游车的上提、下放的精确定位。还实现了非常精确的主动式恒钻压自动送钻。
气控、液控均采用电磁阀控制：
将常用的手动操作阀改为电磁阀控制，大大节省了安装空间；电磁阀采用各种转换开关和按钮控制，面板布置更加紧凑、合理；灵敏度更高的电磁阀使控制更加可靠。
2. 结构说明
司钻控制室外形尺寸为长3300mm×宽2600mm×高2500mm，主体墙面及操作台为全不锈钢结构。司钻控制室两侧开门，靠近井口的三面墙体分别安装三块防弹玻璃。玻璃上沿挂有百叶窗，可避免强烈的直射。屋顶一块防弹玻璃倾斜一定角度以利于排水并加装遮阳布，当钻机监视系统不能正常工作时，可以满足司钻观察游车位置的需要，在司钻室外每一块玻璃均加装有网形防护装置。
控制室安装有空调。在司钻室左侧安有梯子，可以利用它上到控制室的屋顶，进行吊装、检修等工作。
控制室底座焊有吊装耳板，屋顶焊有挡绳板，可以满足吊装和运输固定的要求。控制室与钻台之间加有弹簧减震垫，采用搭扣与钻台连接固定。
司钻控制系统包含下列系统：
?司钻操作座台
?司钻操作控制系统
?钻井参数系统
?钻机监控系统
?钻机通讯系统
?气体探测系统
2.1 司钻操作座台
司钻操作座台采用电、气、液一体化设计。实现钻井、顶驱、钻井参数的集中操作控制和显示。
2.2 司钻操作控制系统
司钻操作控制系统采用PLC控制，主要的操作控制功能全部采用电气操作包括液压阀件和气动阀件的操作。司钻通过对触摸屏的操作实现顶驱/转盘、绞车、泥浆泵控制。并具备完善的连锁保护功能。如游车的位置闭环控制，实现防止游车的上碰下顿的保护，同时还有过卷阀在机械上对它实施防止上碰下顿的保护，还具备电气系统断电保护、转盘钮矩限制、系统紧停等功能。
司钻控制室的司钻操作控制系统由PLC柜、电控柜、触摸屏、绞车速度给定手柄及连接电缆组成。它的主要功能是：完成钻井工艺的逻辑控制功能、保护功能、监控功能及其它辅助功能。
PLC柜是电气传动系统的逻辑控制中心之一，它装有PLC控制系统的两个ET200模块、相应I/O模块、端子排、二极管电路板、电流变送器、继电器和电源插线板等。
图3 plc柜正面布局图
电控柜主要是为司钻控制室提供控制电源。电控柜安装有断路器、接触器、继电器、端子排、插线板.SITOP电源等.
电控柜上面是视频控制柜,其中装有视频控制盘和一个工控机.
图4 电控柜去门正视图
电控柜柜门上部有一个电源控制按钮，它为司钻控制室的所有电器元件提供电源。在启动钻机前，首先需要按下此处的电源启动按钮，司钻控制室的主要设备才能工作。柜门上还提供一组开关，是控制照明灯的开关；另外，还有一个蜂鸣器。
电控柜中，Q6～Q12分别为ET200（1）、ET200（2）、模块（包括数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输出模块和FM350记数模块）、触摸屏1、触摸屏2、气控回路、液压站提供24V工作电源；QF1~QF5.QF7为120V用电单元供电.
在进行钻井前应根据每个按钮、断路器的功能依次启动，并观察ET200的指示灯是否正常（正常为指示灯显示绿色）；在触摸屏上启动PROTOOL后，是否有“#”显示，有“#”号显示表示网络不通，应按照相关程序检查网络。
气控柜
气控柜位于PLC柜下部，与接线柜平齐。气控柜阀件与塑料气管之间采用快插式螺纹接头连接（注：在拆胶管时要用力压住接头上的卡套）。
司钻控制室的总气源开关采用一个不锈钢球阀手动控制，当需要检修司钻操作室或出现其它需要关闭总气源的情况时，可以手动关闭该阀。钻机工作时，必须打开该阀，让总气源进入。气控系统通过触摸屏给出开关量信号控制总线阀岛，进而控制各执行机构（主要指转盘刹车离合器、自动送钻电机离合器、水龙头旋扣器启停和正反转、刹车放气等）。当电磁线圈或其相关线路出现故障时，阀岛上的每一片阀均可以手动控制。传动系统在充气开始后一段时间才能运转，传动系统在运转过程中气压降至设定压力以下时报警。（图片暂时没有）
接线柜
接线柜位于电控柜下部，装有插头和插座，除了将钻台上的各种信号引进司钻控制室，
还通过总线将PLC柜与VFD房相连，达到逻辑控制的目的。
图5 接线柜插件布局图
2.3钻井参数系统
钻井参数系统主要由相应的传感器和输入模块组成，完成对主要钻井参数的采集工作。主要采集的参数有：悬重、立管压力、吊钳扭矩、泵冲、泵压、出口流量、井深、大钩位置、循环罐液位。对传动系统电气参数通过总线直接读取。并实现主要参数、曲线实时打印、报表。同时配备马丁指针表（指重表、立管压力、吊钳钮矩）。传感器均采用马丁或同等性能的传感器。
2.4钻机监控系统
钻机监控系统实现司钻在司钻控制室中对二层台及游动系统、钻台、振动筛、泵房的四点位可变焦、可视化监视。
2.5钻机通讯系统
钻机通讯系统是一种无主机组合分散式的放大
器系统。每个室、室外或危险区的呼叫站上都有一
只功率放大器来驱动扬声器。