论文部分内容阅读
摘 要：我队的转盘是由交流电机驱动，通过变频器的整流和逆变过程，实现了由不可控到可控的目的，满足了转盘转速无级调速这个要求。在使用总线控制时，司钻房与VFD房之间的信号传递是通过通讯线完成的。就我个人而言，我觉得PLC信号干扰主要是由于通讯线受干扰引起的，PLC综合控制柜内的干扰很少发生。通讯线的长期使用容易引起其老化和屏蔽层的效果减弱，导致信号传递过程中干扰现象的发生，因此，在日常工作中，对通讯线的保护显得尤为重要。
关键词：PLC 信号干扰 处理 预防
中图分类号：TP2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）01（b）-0000-00
随着石油行业的发展，以及石油设备的不断更新，半电动、全电动设备已经大规模地使用在钻井的日常工作中，逐步取代了机泵组和机械转盘。江苏钻井50767队配备的是一套转盘电动、泥浆泵由柴油机通过联动箱带动的半电动设备。该套设备使用的ABB变频器和西门子的PLC控制系统。海南地区光照时间长，太阳光紫外线强，同时，夏季雨水较多，长时间的风吹、日晒和雨淋，对通讯线表层损害较大，因通讯线损伤引起的PLC控制故障在PLC控制系统总故障率中所占的位置居高不下。因此，如何保护好通讯线是在总线控制下，电动转盘能够正常运行的关键。
1故障概况及经过
在我队拖井架作业完成后，我和当班司钻测试转盘工作情况，测试结果一切正常，转盘工作时间大约为1min；当一开需要使用转盘时，转盘能够启动，但工作大约5s后，变频器报警，转盘停止工作。
2故障原因及时效机理分析
故障发生后，我立即赶到变频房，查看PLC控制柜以及变频器，发现控制柜相关指示灯均正常，变频器也没有报故障；于是我通知司钻重启转盘，转盘仍不能正常工作；接着我重复几次断掉、合上PLC控制柜以及变频器的电源，故障依然存在。
综合以上现象，我首先排除了转盘风机与转盘润滑油泵存在故障，以及确定了急停按钮处于旋开状态。因此，我首先考虑的是转盘惯刹是否处于“0”位，将转盘刹死，于是我赶到司钻房检查惯刹开关位置，发现惯刹开关位置不在“0”位，说明并不是转盘惯刹影响了转盘的正常工作；其次，我考虑是不是因为转盘扭矩手轮以及转盘转速手轮给定信号存在问题，于是我打开司钻房司钻操作面板，将万用表调整到直流电压测试档，当缓慢转动转盘扭矩与转盘转速手轮时，我测得两个手轮的0∽10V直流电压是连续变化的，这说明了两个手轮的信号给定应该是正常的，不会影响转盘的使用。
经过上述检查后，转盘依然不能正常工作，故障仍然存在。此时，我考虑此次故障是不是由于通讯存在问题造成的，于是我首先断掉PLC控制柜以及变频器的电源，并分别拔掉变频房AC盘以及司钻房内控制柜上的紫色通讯线的插头，然后完全将紫色通讯线从电缆槽中抽出，在整理紫色通讯线的过程中，我对其外观进行了检查，并没有破损的地方，最后再将其进行单独铺设。铺设完毕后，我合上PLC以及变频器的电源，重启转盘，转盘正常工作，故障排除。（经过事后了解，我终于发现为什么在刚开始出现故障后，PLC与变频器均不报故障，那是因为当班司钻在发现转盘不能正常工作后，将转盘扭矩手轮以及转盘转速手轮置于“0”位）
3故障原因分类
此次故障造成的结果是转盘能够启动，但是不能长时间正常工作，其根本原因在于PLC通讯存在故障。我觉得此次故障的原因可以从两方面进行考虑。
3.1影响转盘正常启动的原因
3.1.1 转盘惯刹
在启动转盘前，一定要对转盘惯刹的位置进行检查，防止因误操作造成转盘机械抱死，引起变频器故障。
3.1.2 转盘扭矩给定手轮以及转盘转速给定手轮
转盘扭矩手轮和转盘转速手轮使用的10V直流电是分别由两块24V直流电变10V直流电的电源模块提供的，在我们缓慢旋转这两个手轮的时候，测得这两个手轮上触电的电压是连续变化的。如果手轮和电源模块出现故障，也会导致转盘不能正常工作。
3.1.3 转盘风机以及转盘油泵
转盘风机和转盘油泵是转盘能够正常运转的必要条件，两者任何一个不能正常工作，都会导致转盘出现故障。
3.2通讯故障
3.2.1 模块故障
PLC通讯模块故障也是电气故障中出现频率较高的，在日常工作中，我认为应该控制好通讯模块工作环境的湿度与清洁度，同时在故障排除过程中禁止带电作业。
3.2.2 通讯信号干扰
我队本次故障的根本原因就是通讯信号干扰，因此在以后的工作中，不仅要注意紫色通讯线的铺设方式，而且要注意做好屏蔽线的有效接地。
4结论
PLC通讯故障在油田电动钻机的电气故障里面所占的比例较高，同时也不是很容易被发现，所以这就需要引起我们对PLC通讯故障的足够重视，防范于未然。通过本次故障，我得到了以下几点结论：
（1）在以后的拖井架以及搬家作业中，紫色通讯线一定要收好、铺好，尽量在铺设过程中与动力电缆分开，同时其他电缆也一定要铺设整齐，不能来回交叉绕到一起；
（2）控制好变频房和司钻房内的湿度与温度，保证PLC相关模块以及其他电气元件的正常工作；特别是在拖井架和搬家作业后，重新启动PLC与变频器之前，一定要把房内湿度和温度控制在一定的范围内，待温度与湿度持续保持在该范围内一段时间过后，再启动PLC与变频器；
（3）做好变频房内的防尘工作，定期打扫房内卫生，并在每次搬家作业后，清理电气元件上的灰尘；
（4）做好变频房内的防虫、防鼠工作，进出变频房一定做到随手关门，发现有虫鼠进入变频房，一定及时处理；
（5）严格执行非操作人员严禁进入变频房的规定；
（6）做好屏蔽线的有效接地，避免被动力电缆干扰。
参考文献：
[1]赵清.PLC控制系统的硬件抗干扰措施[M].北京：电子工业出版社，2001.
[2]韩兵.PLC编程和故障排除[M].北京：电子工业出版社，2009.
[3]范永胜， 王暇.电气控制与PLC应用[M]. 北京：中国电力出版社，2005.
[4]周宁.PLC系统设计及抗干扰研究[J].科技创业月刊，2010.
关键词：PLC 信号干扰 处理 预防
中图分类号：TP2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）01（b）-0000-00
随着石油行业的发展，以及石油设备的不断更新，半电动、全电动设备已经大规模地使用在钻井的日常工作中，逐步取代了机泵组和机械转盘。江苏钻井50767队配备的是一套转盘电动、泥浆泵由柴油机通过联动箱带动的半电动设备。该套设备使用的ABB变频器和西门子的PLC控制系统。海南地区光照时间长，太阳光紫外线强，同时，夏季雨水较多，长时间的风吹、日晒和雨淋，对通讯线表层损害较大，因通讯线损伤引起的PLC控制故障在PLC控制系统总故障率中所占的位置居高不下。因此，如何保护好通讯线是在总线控制下，电动转盘能够正常运行的关键。
1故障概况及经过
在我队拖井架作业完成后，我和当班司钻测试转盘工作情况，测试结果一切正常，转盘工作时间大约为1min；当一开需要使用转盘时，转盘能够启动，但工作大约5s后，变频器报警，转盘停止工作。
2故障原因及时效机理分析
故障发生后，我立即赶到变频房，查看PLC控制柜以及变频器，发现控制柜相关指示灯均正常，变频器也没有报故障；于是我通知司钻重启转盘，转盘仍不能正常工作；接着我重复几次断掉、合上PLC控制柜以及变频器的电源，故障依然存在。
综合以上现象，我首先排除了转盘风机与转盘润滑油泵存在故障，以及确定了急停按钮处于旋开状态。因此，我首先考虑的是转盘惯刹是否处于“0”位，将转盘刹死，于是我赶到司钻房检查惯刹开关位置，发现惯刹开关位置不在“0”位，说明并不是转盘惯刹影响了转盘的正常工作；其次，我考虑是不是因为转盘扭矩手轮以及转盘转速手轮给定信号存在问题，于是我打开司钻房司钻操作面板，将万用表调整到直流电压测试档，当缓慢转动转盘扭矩与转盘转速手轮时，我测得两个手轮的0∽10V直流电压是连续变化的，这说明了两个手轮的信号给定应该是正常的，不会影响转盘的使用。
经过上述检查后，转盘依然不能正常工作，故障仍然存在。此时，我考虑此次故障是不是由于通讯存在问题造成的，于是我首先断掉PLC控制柜以及变频器的电源，并分别拔掉变频房AC盘以及司钻房内控制柜上的紫色通讯线的插头，然后完全将紫色通讯线从电缆槽中抽出，在整理紫色通讯线的过程中，我对其外观进行了检查，并没有破损的地方，最后再将其进行单独铺设。铺设完毕后，我合上PLC以及变频器的电源，重启转盘，转盘正常工作，故障排除。（经过事后了解，我终于发现为什么在刚开始出现故障后，PLC与变频器均不报故障，那是因为当班司钻在发现转盘不能正常工作后，将转盘扭矩手轮以及转盘转速手轮置于“0”位）
3故障原因分类
此次故障造成的结果是转盘能够启动，但是不能长时间正常工作，其根本原因在于PLC通讯存在故障。我觉得此次故障的原因可以从两方面进行考虑。
3.1影响转盘正常启动的原因
3.1.1 转盘惯刹
在启动转盘前，一定要对转盘惯刹的位置进行检查，防止因误操作造成转盘机械抱死，引起变频器故障。
3.1.2 转盘扭矩给定手轮以及转盘转速给定手轮
转盘扭矩手轮和转盘转速手轮使用的10V直流电是分别由两块24V直流电变10V直流电的电源模块提供的，在我们缓慢旋转这两个手轮的时候，测得这两个手轮上触电的电压是连续变化的。如果手轮和电源模块出现故障，也会导致转盘不能正常工作。
3.1.3 转盘风机以及转盘油泵
转盘风机和转盘油泵是转盘能够正常运转的必要条件，两者任何一个不能正常工作，都会导致转盘出现故障。
3.2通讯故障
3.2.1 模块故障
PLC通讯模块故障也是电气故障中出现频率较高的，在日常工作中，我认为应该控制好通讯模块工作环境的湿度与清洁度，同时在故障排除过程中禁止带电作业。
3.2.2 通讯信号干扰
我队本次故障的根本原因就是通讯信号干扰，因此在以后的工作中，不仅要注意紫色通讯线的铺设方式，而且要注意做好屏蔽线的有效接地。
4结论
PLC通讯故障在油田电动钻机的电气故障里面所占的比例较高，同时也不是很容易被发现，所以这就需要引起我们对PLC通讯故障的足够重视，防范于未然。通过本次故障，我得到了以下几点结论：
（1）在以后的拖井架以及搬家作业中，紫色通讯线一定要收好、铺好，尽量在铺设过程中与动力电缆分开，同时其他电缆也一定要铺设整齐，不能来回交叉绕到一起；
（2）控制好变频房和司钻房内的湿度与温度，保证PLC相关模块以及其他电气元件的正常工作；特别是在拖井架和搬家作业后，重新启动PLC与变频器之前，一定要把房内湿度和温度控制在一定的范围内，待温度与湿度持续保持在该范围内一段时间过后，再启动PLC与变频器；
（3）做好变频房内的防尘工作，定期打扫房内卫生，并在每次搬家作业后，清理电气元件上的灰尘；
（4）做好变频房内的防虫、防鼠工作，进出变频房一定做到随手关门，发现有虫鼠进入变频房，一定及时处理；
（5）严格执行非操作人员严禁进入变频房的规定；
（6）做好屏蔽线的有效接地，避免被动力电缆干扰。
参考文献：
[1]赵清.PLC控制系统的硬件抗干扰措施[M].北京：电子工业出版社，2001.
[2]韩兵.PLC编程和故障排除[M].北京：电子工业出版社，2009.
[3]范永胜， 王暇.电气控制与PLC应用[M]. 北京：中国电力出版社，2005.
[4]周宁.PLC系统设计及抗干扰研究[J].科技创业月刊，2010.