抽油机电气控制系统设计方案

油田抽油机控制柜第一篇：油田抽油机控制柜控制柜制作要求电压：三相交流380V；功率：7.5KW；油井现状：供液不足；要求：自动间开及自动调整频率（即自动调整冲次），达到产液最大用电最少的目的。

功能：记录分清故障类型，运行时间、停机时间记录；累计用电量记录；显示：文本显示。

控制方式：功图对比控制，严重供液不足停机，间歇一段时间开机试抽，功图还是供液不足下次开机时间延长，若是功图正常下次自动缩短开机间隔时间，逐渐达到理想的运行及停机时间。

功图启停参数可调。

第二篇：油田抽油机结构抽油机结构引言石油化工行业是国民经济发展的基础行业，同时也是耗能大户。

目前，我国石油化工行业中抽油机的保有量在10万台以上，电动机装机总容量在3500MW，每年耗电量逾百亿kW·h。

抽油机的运行效率特别低，在我国平均效率为25.96％，而国外平均水平为30.05％，年节能潜力可达几十亿kW·h。

我国的油田不像中东的油田那样有很强的自喷能力，多为低渗透的低能、低产油田，大部分油田要靠注水压油入井，再用抽油机把油从地层中提升上来。

以水换油或者以电换油是我国油田的现实，因而，电费在我国的石油开采成本中占了相当大的比例，所以，石油行业十分重视节约电能。

多年来，各采油厂一直在抽油机节能的问题上下功夫，近几年的实践证明，变频调速是最理想的高效调速节电技术。

在油田生产中，应用变频技术，一是改造“大马拉小车”设备，适应变工况运行，二是生产工艺自动化的需要，作为闭环系统中理想的执行器。

因为油田生产的特殊性，选用变频器常重点考虑操作简单化，运行的安全性、可靠性、经济性，出现故障后系统处理的灵活性。

变频技术的发展日新月异，在油田生产中也由过去的简单应用发展到系统集成，自动控制。

所以，我们面临的问题是怎样做到变频、电机、负载整个系统应用最优化，节电效益最大化。

抽油机介绍及相关功能需求抽油机(俗称叩头机)是石油开采中的必备设备。

一般，每个原油生产井都至少使用一台抽油机，将深藏在地下(或海水中)的石油通过抽油管抽出。

油田抽油机传动系统控制原理与设计作者：尹振军来源：《中国新技术新产品》2017年第18期摘要：针对系统控制自动化需求以及节能降耗的要求，提出一种基于DSP的智能传动控制系统。

为实现对该系统的设计，首先对目前主流的抽油机类型进行了简单的介绍，然后对传动系统调速的原理进行了分析，最后结合DSP在智能控制方面的优势，利用DSP芯片作为主处理器，从硬件和软件的角度对系统进行了设计。

由此通过设计，为抽油机的节能和自动化控制提供了参考。

关键词：抽油机；节能；控制原理；软件中图分类号：TM301 文献标识码：A随着现代智能技术的发展，电力电子控制被广泛应用，其中也包含石油领域。

而抽油机作为石油开采领域中的一个重要机械设备，其成为采油中能量消耗最大的一个设备之一。

同时，抽油机的动力主要依靠传动系统，通过传动系统电机的转动，以此不断地对岩层下的石油进行抽取。

由此，如何对传动系统进行控制，成为保障抽油机工作的重点。

1.抽油机类型概述目前，针对我国国内的抽油机类型中，使用比较广泛的包括有游梁式和无游梁式两类。

在抽油机结构中，其传动系统主要由电机、变速箱部分组成，并且配备的电动机大部分都是Y 系列为主。

对于抽油机来讲，其配备的电机大部分都处在轻载运行的状态，这样其负载率很低，并且功率的损耗非常大。

对抽油机的电耗来讲，其用在生产中的用电比例会很大，并且对其进行冲程冲次调节显得十分不便。

因此，提出对抽油机进行技术技能改造，使其在各种工况下都具备良好的节电效果。

而在本研究中，则提出采用开关磁足电机对其转速进行优化控制，并借助DSP的智能处理，实现抽油机上冲程和下冲程的速度调节。

2.开关磁阻电动机调速的工作原理对开关磁阻电机调速来讲，其主要包括控制器、功率变换器、开关磁阻电机、电流和位置检测装置。

其中，开关磁阻电机的控制主要是通过控制器对功率进行调节，进而实现对SR电机转速的控制。

同时，结合抽油机的功率和实际采油需求，可以将其运行状态分为启动运行、稳定运行和制动运行3个状态。

毕业设计常规游梁式抽油机设计引言：抽油机是石油开采中不可缺少的重要设备之一、游梁式抽油机作为抽油机的一种常见设计，已经在石油开采中得到广泛应用。

本文将对游梁式抽油机进行常规设计，从结构设计、工作原理、控制系统等方面进行详细阐述。

一、结构设计：游梁式抽油机的结构主要由主骨架、曲柄杆、游梁、连杆等组成。

主骨架是整个抽油机的主要支撑结构，承受着巨大的载荷。

曲柄杆通过曲轴与发动机相连接，通过往复运动驱动游梁实现抽油机的工作。

游梁由游梁杆和游梁头组成，游梁杆可以左右滑动，提供了抽油机的往复运动。

连杆连接着游梁和曲柄杆，使得游梁能够沿着曲柄杆方向运动。

二、工作原理：游梁式抽油机的工作原理基于连杆机构，将曲柄杆的旋转运动转变为游梁的往复运动。

曲柄杆与游梁通过连杆连接，当曲柄杆旋转时，连杆将转动力转移到游梁上。

由于游梁杆可以左右滑动，游梁在连杆驱动下完成了往复运动。

当游梁向上运动时，抽油杆与井下抽油泵相连，完成抽油工作。

当游梁向下运动时，抽油杆与井下抽油泵断开，准备进行下一次往复运动。

三、控制系统：常规游梁式抽油机的控制系统主要包括位置控制系统和液压系统。

位置控制系统通过传感器、控制器等实现对游梁位置的监测和控制，保证游梁的往复运动的准确性。

液压系统通过控制液压泵和液压缸等实现对游梁的驱动，控制游梁的上下运动。

在工作过程中，位置控制系统和液压系统紧密配合，以保证抽油机的正常工作。

四、优化设计：为了提高游梁式抽油机的效率和可靠性，可以进行优化设计。

首先，可以通过材料选择和结构设计来提高主骨架的强度和刚度，以承受更大的载荷。

其次，可以优化连杆的设计，减小摩擦损失，提高能量传递效率。

此外，还可以提高液压系统的控制精度和响应速度，以提高抽油机的工作效率。

结论：本文对游梁式抽油机进行了常规设计，并对其结构、工作原理和控制系统进行了详细阐述。

通过优化设计，可以进一步提高抽油机的效率和可靠性，促进石油开采工作的顺利进行。

这对于石油工业的发展具有重要意义，也为相关领域的研究提供了一定的参考。

风光储一体化系统带动抽油机项目设计方案一、项目方案设计目的和意义在风力资源较丰富，而距离输电网络较远的用电地区使用风光储一体化供电系统，可以有效解决生产生活用电问题，而且更重要的是通过这样一个示范性的项目的实施，可以为积极探索新的新能源使用模式积累经验，为清洁能源的使用开辟新路径。

大庆以石油著称，据统计，大庆油田约有8万多口油井，其中功率最低的为5.5kw，功率最高的为75 kw。

大庆地区的风能和太阳能资源很丰富，年平均风速为4.1米/秒。

如果利用风光储系统进行发电，然后供给抽油机工作使用，可大大的利用了自然能源，减少了电能的使用。

在节约费用的同时，还达到了节能的目的。

二、项目的可行性和必要性（1）区域能源结构分析本项目利用可再生能源——风能和太阳能进行发电，没有废水、废气和废渣，不仅可以减少人类对环境的破坏。

同时也优化资源的配置，符合我国现行的能源产业政策。

（2）区域环境的分析当利用风力发电机，太阳能光伏电池板结合储能电池给边远地区油田供电时，可以构成一个非常美观、独特的人文景观，这种景观具有群体性、可观赏性，虽与自然景观有明显差异，不但反映了人与自然结合的完美性，具有明显的社会效益和经济效益。

（3）经济、节能、减排分析并网型方案每台每年节省10万度电，折合燃料发电厂相比，每台每年可以节约标煤39.5吨（火电煤耗按395g/kw.h），同时每台每年可减少燃煤所造成的多种有害物质的排放，其中粉尘约为0.06t/a、CO2为9.9 t/a、NOx为0.4t/a。

此外。

还可以节约用水约62.7t/a。

间歇供电型每台每年可节省3700度电，折合燃料发电厂相比，每台每年可以节约标煤1.46吨（火电煤耗按395g/kw.h），同时每台每年可减少燃煤所造成的多种有害物质的排放，其中粉尘约为0.01t/a、CO2为0.36 t/a、NOx为0.01 t/a。

此外，还可以节约用水约2.31 t/a。

大庆油田抽油机的耗能是一笔很大的能源消耗，如果能在抽油机的耗电上做一些节能减排的方案，将为国家节省很大一笔能源财富。

海洋钻机电气控制系统设计及关键技术海洋石油钻机的本质为一套结构非常繁杂的大型设备，这套大型设备通常是由旋转系统、起升系统、传动系统、控制系统、钻井液循环系统等许多个系统组建而成，从而能够使这套系统完成下钻、起钻、循环洗井、旋转钻进等一系列的工作。

然而要使这套设备完成这一系列的繁杂工作，就必须拥有一套完整的电控制系统。

但是我们国家软扭矩控制、海湾升沉补偿和软泵控制这些方面的技术还不够成熟，导致自动化程度偏低，所以未能广泛应用。

1 电器控制系统的基本构成电驱动石油钻机的电气控制系统总共是由3个部分所组成的。

首先是由柴油发电锯所组成的基础动力控制系统;其次是用于辅助和控制各电动组、照明、井场等多个作业区域的供电控制系统;最后是由直流调速所组成的设备的传动控制系统。

2 电气控制系统的设计我们所研究的70DBF电驱动的电器控制系统所应用的是由柴油发电机组通过并网的方式，最终产生电流，然后向所需要的系统供电的方式。

例如向VFD系统还有SCR系统同时提供AC600 V的电网，我们日常的生活用電是由一台600/400 V 1 250 kVA的变压器为电源提供的。

2.1 动力控制系统的设计动力控制系统的组成采用的是4台柴油机组采用并网发电的形式，这套动力系统的容量为6 000 kVA，系统的总功率为4 800 kW，系统的频率为50 Hz，系统的电压AC为600 V，每一台柴油机的单机功率都是1 200 kW。

这套系统的测量仪选用的是7 300全数字的智能电力仪表，这款仪表不仅在计算精度方面特别出色同时还能够完成计算机的一些通信任务。

2.2 电气传动控制系统的设计这套电气传动系统是由3台传动柜将发电并网母线上原本的交流电整流成直流电，然后用整流来的直流电来启动3台泥浆泵上面存在的6台串励直流电机，所运用的方式是一对二的操控方式。

为这套传动控制系统提供技术支持的是西门子6SE71交流变频调速技术和6RA70直流操控技术，都是全数字的。

电气控制系统总体方案1.系统概述电气控制系统是一个用于监测、控制和保护电气设备和系统的系统。

它具有实现电气设备自动化和智能化的功能，可提高生产效率、降低能耗、提高安全性等优点。

该系统将根据设备的工作状态和运行需求，实时监测设备的各项参数，并通过控制器对设备进行自动控制和操作。

2.系统组成2.1控制器：控制器是电气控制系统的核心部件，它负责接收传感器采集到的数据，根据预设的控制策略和算法，生成控制信号，并通过通信设备将控制信号发送给执行器，实现设备的自动控制。

2.2传感器：传感器用于监测设备的各项参数，如温度、压力、流量等。

传感器将采集到的数据传输给控制器，供其进行分析和决策。

2.3执行器：执行器负责接收控制器发送的控制信号，并根据控制信号进行相应的操作，如开关设备、调节设备的工作状态等。

2.4通信设备：通信设备用于实现控制器和执行器之间的通信，将控制信号传输给执行器，并将执行器的状态反馈给控制器。

3.系统功能3.1监测功能：系统通过传感器实时监测设备的各项参数，如温度、压力、流量等。

监测功能可以帮助用户及时了解设备的工作状态，判断设备是否正常运行。

3.2控制功能：系统通过控制器，根据预设的控制策略和算法，生成相应的控制信号，对设备进行自动控制和操作。

控制功能可以实现设备的自动化和智能化。

3.3保护功能：系统通过传感器监测设备的工作状态，实时判断设备是否存在异常情况，如过载、短路等。

当系统检测到异常情况时，会通过控制器生成相应的保护信号，保护设备的安全运行。

3.4通信功能：系统通过通信设备，实现控制器和执行器之间的通信。

通信功能可以实现远程监控和控制，用户可以通过远程终端设备对设备进行监控和控制。

4.系统设计在电气控制系统的设计中，需要考虑以下几个方面：4.1控制策略：根据设备的工作需求和运行特点，设计合适的控制策略和算法。

控制策略可以根据设备的运行状态和环境条件，自动调节设备的工作状态和参数，以达到最佳的运行效果。

本科毕业设计题目输油泵站机泵控制系统设计系别信息工程系学生姓名专业电气工程及其自动化学号指导教师职称教授2年月20日输油泵站机泵控制系统设计摘要传统输油泵站的机泵有人职守，大量物力财力用于人工。

主管部门和监控部门不能随时掌握输油泵站情况。

输油泵站设备隐患不能被及时发现。

为了提高管理效率，本文设计了一套可以实现输油泵站无人职守、监控泵站运行状态，集中管理泵站的自动控制系统。

本设计采用以单片机为控制核心的自动控制系统。

结合输油泵站的实际运行情况，设计相应的硬件电路和系统的软件实现对输油管道温度和压力的自动控制。

此自动控制系统通过温度感应器和压力感应器采集电位数据，数据通过A/D转换模块传送给单片机AT89C51系统进行数据处理。

同时把模拟量转换成数字量，得到数据在LCD液晶显示器上显示。

可以通过按键实现对温度值和压力值的调节。

由LED和蜂鸣器组成报警系统。

本次设计的软件部分由C语言完成, 软件设计分为主程序,A/D转换程序，跑马灯程序，显示程序等，实现了对输油泵站的自动控制，配合软件仿真可以直观的查看此系统的功能。

本文设计的输油泵站机泵控制系统的特点是成本较低，管理效率高，可以实现对输油线路工作状态的监控。

关键词：输油泵站；单片机；控制；自动化；仿真ABSTRACTTraditional oil pumping station pumping station unattended and substantial costs for artificial. The competent authorities can not Keep pumping station. The pumping station the hidden equipment can not be found. In order to improve management efficiency, we designed a pumping station unattended monitoring stations run state, centralized management of the pumping station automatic control system.This design uses a microcontroller as the control core of the automatic control system. The actual operation of the oil pumping station design the hardware and system software to automatically control the temperature and pressure of the pipeline. This automatic control system by temperature sensors and pressure sensors capture potential data, the data is transmitted through the A / D converter module to the the microcontroller AT89C51 system data processing. Analog into digital data obtained in the liquid crystal display on the LCD display. The regulation of the temperature values and pressure values can be realized through the button. LED and buzzer alarm system. The software portion of the design is completed by the C language, the software design is divided into the main program, A / D conversion process, horse race lamp program, display program, to achieve automatic control of oil pumping station, with the simulation can view this intuitive system functions.In this paper, the design of the oil pumping station pump control system is characterized by low cost, high efficiency management can be achieved the oil line working condition monitoring. Key words：Oil pump station ；SCM；Control ；Automation; simulation目录1 绪论 (1)1.1 研究目的及意义 (1)1.2 国内研究现状 (1)1.3 国外研究现状 (2)1.4 本文的主要研究内容 (2)2 设计需求 (3)2.1 系统的功能需求与技术指标 (3)2.2 系统的总体设计方案 (3)2.2.1 输油泵站工作原理 (3)2.2.2 系统设计流程图 (3)2.3 系统的相关技术 (4)2.3.1 单片机技术 (4)2.3.2传感器技术 (5)2.3.3通信技术 (5)3 系统的硬件设计 (7)3.1 中央处理电路 (7)3.1.1 中央处理器电路核心芯片 (7)3.1.2 A T89C52引脚接口电路 (9)3.1.3 复位电路 (9)3.1.4 时钟电路 (10)3.2 A/D转换电路设计 (11)3.2.1 A/D转换芯片ADC0832 (11)3.2.2 A/D转换芯片ADC0832引脚说明 (11)3.2.3 单片机对ADC0832的控制原理 (12)3.3 跑马灯电路设计 (13)3.3.1 74HC138译码器 (13)3.3.2 跑马灯设计原理 (14)3.4 液晶显示电路设计 (14)3.5 温度传感器电路设计 (16)3.5.1 DS18B20数字温度传感器 (16)3.5.2 DS18B20数字温度传感器引脚说明 (16)4 系统的软件设计 (17)4.1 系统主程序设计 (17)4.2 传感器程序设计 (18)4.2.1 A/D转换程序设计 (18)4.2.2 传感器说明及仿真 (18)4.3 显示模块程序设计 (19)4.3.1 显示模块程序流程 (19)4.3.2 显示模块说明及仿真 (20)4.4 跑马灯程序设计 (21)4.4.1 跑马灯程序流程 (21)4.4.2 跑马灯说明与仿真 (21)5 调试与仿真 (22)5.1 proteus简介 (22)5.2 proteus仿真结果 (22)6 总结 (27)参考文献 (28)致谢 (29)附录Ⅰ：电路原理图 (30)附录Ⅱ：源程序 (31)1 绪论1.1 研究目的及意义随着现代工业的进一步发展和全球化趋势的加强，世界对资源的需求在不断增加，作为目前最重要的能源之一----石油，为经济的发展及社会的进步提供了动力。