一种抽油机控制柜制造技术

本实用新型专利技术公开了一种抽油机控制柜，包括柜体、挡雨板、控制操作箱和底座，以及抽油机控制系统，所述抽油机控制系统包括微控制器、平衡度检测模块和平衡调节控制装置，以及无线通信模块和显示模块，所述平衡调节控制装置包括电机正向转动控制模块和电机反向转动控制模块，所述微控制器的输入端接有载荷传感器、位移传感器和压力传感器、第一限位开关和第二限位开关，以及电流变送器，所述微控制器的输出端接有电机变频控制模块和电机工频控制模块。本实用新型专利技术结构简单，对抽油机进行实时监测，实现对抽油机的冲次和抽油机平衡度的自动或者手动调节，避免抽油机带故障运行，保证抽油机高效、低功耗、安全运行，实用性强。

【技术实现步骤摘要】
一种抽油机控制柜
本技术属于抽油机控制
，具体涉及一种抽油机控制柜。
技术介绍
随着生产力的发展和生产规模的不断增大，石油开采量不断增加，抽油机向低能耗且高效率反向发展，但是，因为石油开采量的增加则导致抽油机能耗高，效率偏低，因此，对抽油机进行控制，提高抽油机效率，降低开采成本是非常重要的。目前，关于抽油机控制主要存在以下问题：第一，不能对抽油机进行实时监测，需要工作人员靠近抽油机现场及时巡查才能判断抽油机是否存在故障，如果工作人员未能及时察觉故障，则抽油机带着故障工作，会造成抽油机损害或者引发其他严重的生命财产故障；第二，抽油机在工作过程中，上冲程抽油机电机所受负荷很大，抽油机电机做功大，而下冲程抽油机电机做功小，还会呈现出负功状态，造成抽油机失去平衡；另外，因抽油井环境恶略、抽油机部分设备磨损等，也使得抽油机不平衡，如果抽油机不平衡会对抽油机产生以下损害：第一，由于抽油机在工作中担负的负荷过大，下冲程带着抽油机电机运转造成浪费电能，降低抽油机的工作效率及使用寿命；第二，由于抽油机在工作中载荷很不均匀，致使抽油机发生震动，进而对其使用寿命产生影响；第三，抽油机不平衡会使曲柄旋转不平衡，失去均匀的转动速度，进而影响到抽油机以及泵体工作，从而对油井产量产生影响，但是，目前判断抽油机是否平衡一般采用检测的电流值进行判断，会造成误判，其次，抽油机平衡调节是人工增加或减轻抽油机上的平衡块，这种调节方式需要人工多次反复调整，不仅效率低，调节时间长，劳动强度大，而且需要工作人员靠近抽油井现场，安全系数度低；第三，抽油机不能实时调节抽油机的冲次，从而使得抽油泵的效率低，日耗电能多，不满足当前抽油井节能降耗的目的；第四，现如今抽油机控制柜功能单一，仅具有对抽油机的冲次进行检测和调节，或者仅具有对抽油机的平衡进行检测和调节，较多地设备分散在抽油井现场，不能安装繁杂，而且不便于统一管理和维护，增加生产成本。因此，现如今缺少一种结构简单、设计合理、安装布设方便的抽油机控制柜，避免抽油机带故障运行，保证抽油机高效、低功耗、安全运行，减少能源浪费和设备损耗。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种抽油机控制柜，其结构简单，设计合理，实时性好，集载荷传感器、位移传感器、平衡度检测模块和电流变送器于一体，对抽油机进行实时监测，实现对抽油机的冲次和抽油机平衡度的自动或者手动调节，避免抽油机带故障运行，保证抽油机高效、低功耗、安全运行，减少能源浪费和设备损耗，实用性强。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种抽油机控制柜，其特征在于：包括柜体、设置在柜体外顶部的挡雨板、设置在柜体前侧且用于手动操作的控制操作箱和设置在柜体底部的底座，以及设置在柜体内且对抽油机进行控制的抽油机控制系统，所述抽油机控制系统包括微控制器、平衡度检测模块和驱动平衡电机转动带动平衡块靠近或远离支架轴使抽油机达到平衡的平衡调节控制装置，以及与微控制器相接的无线通信模块和显示模块，所述平衡调节控制装置包括驱动平衡电机正向转动的电机正向转动控制模块和驱动平衡电机反向转动的电机反向转动控制模块，所述微控制器的输入端接有载荷传感器、位移传感器和用于检测抽油管路压力的压力传感器、对平衡电机正向转动进行限位的第一限位开关和对平衡电机反向转动进行限位的第二限位开关，以及对平衡电机工作电流进行检测的电流变送器，所述微控制器的输出端接有用于驱动抽油机电机转动的电机变频控制模块和电机工频控制模块，所述电机正向转动控制模块包括第一继电器和与第一继电器输出端相接的第一接触器，所述电机反向转动控制模块包括第二继电器和与第二继电器输出端相接的第二接触器，所述电机变频控制模块包括第三继电器、变频器以及与第三继电器和变频器的输出端均相接的第三接触器，所述电机工频控制模块包括第四继电器和与第四继电器输出端相接的第四接触器，所述第一接触器和第二接触器的输出端均与平衡电机的输入端相接，所述第三接触器和第四接触器的输出端均与抽油机电机的输入端相接，所述第一继电器、第二继电器、第三继电器和第四继电器的输入端均与微控制器的输出端相接，所述变频器由微控制器进行控制，所述显示模块布设在控制操作箱上。上述的一种抽油机控制柜，其特征在于：所述平衡度检测模块包括三相电压传感器、三相电流传感器、与三相电压传感器输出端相接的第一过零比较电路和与三相电流传感器输出端相接的第二过零比较电路，所述三相电压传感器、三相电流传感器、第一过零比较电路和第二过零比较电路的输出端均与微控制器的输入端相接。上述的一种抽油机控制柜，其特征在于：所述微控制器通过第一串口通信模块与变频器进行双向通信，所述微控制器通过第二串口通信模块与显示模块进行双向通信，所述微控制器通过第三串口通信模块与无线通信模块进行双向通信。上述的一种抽油机控制柜，其特征在于：所述控制操作箱内设置有启动按键、停止或复位按键、用于选择工频工作模式或者变频工作模式的工作模式选择按键、用于选择手动调节平衡或者自动调节平衡的平衡度模式选择按键和用于选择手动调节冲次或者自动调节冲次的冲次模式选择按键，以及用于手动调节冲次且能调节冲次大小的冲次调节旋钮、用于手动调节平衡度增加的平衡度增加按键和用于手动调节平衡减少的平衡度减少按键。上述的一种抽油机控制柜，其特征在于：所述第一串口通信模块和第二串口通信模块均为RS485串口通信模块，所述第三串口通信模块为RS232串口通信模块或RS485串口通信模块。上述的一种抽油机控制柜，其特征在于：所述柜体的后侧面和底侧面均设置有散热孔。上述的一种抽油机控制柜，其特征在于：所述无线通信模块为2.4G通信模块。上述的一种抽油机控制柜，其特征在于：所述微控制器为单片机、DSP微控制器或ARM微控制器。上述的一种抽油机控制柜，其特征在于：所述微控制器的输出端还接有语音报警器，所述微控制器的输入端接有电源模块。本技术与现有技术相比具有以下优点：1、本技术电路结构简单，设计合理，实现方便。2、本技术通过载荷传感器和位移传感器对抽油机驴头悬点的载荷和位移进行检测，并将检测到的载荷和位移发送至微处理器，微处理器对接收到的载荷和位移进行分析处理得到抽油机地面功图，从而根据抽油机地面功图判断抽油机电机是否正常工作，当抽油机电机发生故障，微处理器进行报警提示，避免靠近抽油机现场及时巡查才能判断抽油机是否存在故障，提高安全。3、本技术通过微处理器对接收到的位移进行处理得到抽油机的冲次，且通过平衡度检测模块对抽油机的平衡度进行检测，能够实时、准确地获取抽油机的冲次和平衡度，并同步通过显示模块进行显示，方便查看，从而有效地监控抽油机工作状态，保证抽油机满足低功耗需求，避免工作人员靠近抽油机现场实时巡查，省时省力。4、本技术通过设置平衡度检测模块，在抽油机上、下冲程过程中分别用于检测抽油机电机的三相电压、三相电流和三相功率因数，并将检测到的抽油机电机的三相电压、三相电流和三相功率因数发送至微控制器进行处理，得到抽油机上冲程功率和抽油机下冲程功率，根据抽油机上冲程功率和抽油机下冲程功率获取抽油机的平衡度，从而根据平衡度判断抽油机是否处于平衡，提高平衡度判断的准确性。5、本技术通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抽油机控制柜，其特征在于：包括柜体(31)、设置在柜体(31)外顶部的挡雨板(28)、设置在柜体(31)前侧且用于手动操作的控制操作箱(29)和设置在柜体(31)底部的底座(30)，以及设置在柜体(31)内且对抽油机进行控制的抽油机控制系统，所述抽油机控制系统包括微控制器(1)、平衡度检测模块(5)和驱动平衡电机(25)转动带动平衡块(26)靠近或远离支架轴使抽油机达到平衡的平衡调节控制装置，以及与微控制器(1)相接的无线通信模块(23)和显示模块(21)，所述平衡调节控制装置包括驱动平衡电机(25)正向转动的电机正向转动控制模块和驱动平衡电机(25)反向转动的电机反向转动控制模块，所述微控制器(1)的输入端接有载荷传感器(2)、位移传感器(3)和用于检测抽油管路压力的压力传感器(4)、对平衡电机(25)正向转动进行限位的第一限位开关(6)和对平衡电机(25)反向转动进行限位的第二限位开关(7)，以及对平衡电机(25)工作电流进行检测的电流变送器(8)，所述微控制器(1)的输出端接有用于驱动抽油机电机(13)转动的电机变频控制模块和电机工频控制模块，所述电机正向转动控制模块包括第一继电器(16)和与第一继电器(16)输出端相接的第一接触器(17)，所述电机反向转动控制模块包括第二继电器(18)和与第二继电器(18)输出端相接的第二接触器(19)，所述电机变频控制模块包括第三继电器(11)、变频器(10)以及与第三继电器(11)和变频器(10)的输出端均相接的第三接触器(12)，所述电机工频控制模块包括第四继电器(14)和与第四继电器(14)输出端相接的第四接触器(15)，所述第一接触器(17)和第二接触器(19)的输出端均与平衡电机(25)的输入端相接，所述第三接触器(12)和第四接触器(15)的输出端均与抽油机电机(13)的输入端相接，所述第一继电器(16)、第二继电器(18)、第三继电器(11)和第四继电器(14)的输入端均与微控制器(1)的输出端相接，所述变频器(10)由微控制器(1)进行控制，所述显示模块(21)布设在控制操作箱(29)上。...

【技术特征摘要】
1.一种抽油机控制柜，其特征在于：包括柜体(31)、设置在柜体(31)外顶部的挡雨板(28)、设置在柜体(31)前侧且用于手动操作的控制操作箱(29)和设置在柜体(31)底部的底座(30)，以及设置在柜体(31)内且对抽油机进行控制的抽油机控制系统，所述抽油机控制系统包括微控制器(1)、平衡度检测模块(5)和驱动平衡电机(25)转动带动平衡块(26)靠近或远离支架轴使抽油机达到平衡的平衡调节控制装置，以及与微控制器(1)相接的无线通信模块(23)和显示模块(21)，所述平衡调节控制装置包括驱动平衡电机(25)正向转动的电机正向转动控制模块和驱动平衡电机(25)反向转动的电机反向转动控制模块，所述微控制器(1)的输入端接有载荷传感器(2)、位移传感器(3)和用于检测抽油管路压力的压力传感器(4)、对平衡电机(25)正向转动进行限位的第一限位开关(6)和对平衡电机(25)反向转动进行限位的第二限位开关(7)，以及对平衡电机(25)工作电流进行检测的电流变送器(8)，所述微控制器(1)的输出端接有用于驱动抽油机电机(13)转动的电机变频控制模块和电机工频控制模块，所述电机正向转动控制模块包括第一继电器(16)和与第一继电器(16)输出端相接的第一接触器(17)，所述电机反向转动控制模块包括第二继电器(18)和与第二继电器(18)输出端相接的第二接触器(19)，所述电机变频控制模块包括第三继电器(11)、变频器(10)以及与第三继电器(11)和变频器(10)的输出端均相接的第三接触器(12)，所述电机工频控制模块包括第四继电器(14)和与第四继电器(14)输出端相接的第四接触器(15)，所述第一接触器(17)和第二接触器(19)的输出端均与平衡电机(25)的输入端相接，所述第三接触器(12)和第四接触器(15)的输出端均与抽油机电机(13)的输入端相接，所述第一继电器(16)、第二继电器(18)、第三继电器(11)和第四继电器(14)的输入端均与微控制器(1)的输出端相接，所述变频器(10)由微控制器(1)进行控制，所述显示模块(21)布设在控制操作箱(29)上。2.按照权利要求1所述的一种抽油机控制柜，其特征在于：所述平衡度检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：王炳生，夏超，王怀文，王军强，
申请(专利权)人：西安东晶测控设备有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61