钻井船钻井控制装置.pdf

钻井船钻井控制装置，包括钻井控制单元、仪表监控单元两大部分组成，钻井控制单元包括司钻房，司钻房与房体相关设备连接，司钻房内有电话控制单元，司钻房的控制柜还与钻井设备、仪表房、泥浆泵等相连，司钻房中HMI通讯接口和数据交换机及仪表监控单元相连，仪表监控单元包括与司钻房相连的钻井数据HUB，钻井数据HUB和钻台设备传感器连接，本实用新型是一个数字式的集散控制装置，以上位控制机为中心，以网络为传导，分布式布局，集中控制的装置。司钻椅控制台及人机界面是钻井控制装置的核心，与其它设备配合操作，共同完成钻井控制工艺要求，具有高度数字集成化、高可靠性、易操作性的特点。

权利要求书
1.  钻井船钻井控制装置，包括钻井控制单元(31)、仪表监控单元(32)两个部分，其特征在于，所述的钻井控制单元(31)包括司钻房(1)，司钻房(1)的控制接口与房体相关设备雨刮(2)、空调(3)、正压通风设备(4)连接控制，司钻房(1)的电话接口与内部电话(8)组成电话控制单元，司钻房(1)中的控制柜还与钻井设备BOP(5)、CHOKE(6)对应相连，司钻房(1)中HMI通讯接口通过以太网和数据交换机(7)相连，然后再与数据交换机(11)接连，数据交换机(11)通过以太网分别和电源管理单元PLC(12)、主控PLC(13)连接，主控PLC(13)通讯口通过Y-Link(14)与VFD(15)连接，同时与钻井PLC(16)和泥浆泵控制PLC(17)连接，泥浆泵控制PLC(17)通讯口与泥浆泵设备(18)及仪表房PLC(19)连接，仪表房PLC(19)通讯口与绞车设备(20)、HPU设备(21)、铁钻工PLC(22)连接，同时通过Y-Link(23)与顶驱PLC(9)连接，而顶驱PLC(9)和司钻房(1)中的上位监控设备端口、从站PLC连接，同时顶驱PLC(9)也和顶驱现场设备(10)通讯端子连接，CCTV终端(25)通过服务器(24)和数据交换机(7)连接，从而连接到司钻房(1)的通讯接口。

2.  根据权利要求1所述的钻井船钻井控制装置，其特征在于，所述的仪表监控单元(32)包括钻井数据HUB(27)，钻井数据HUB(27)与司钻房(1)仪表监视口连接，钻井数据HUB(27)通讯口和钻台设备传感器(28)的各个数字/模拟接口连接，泥浆泵罐区传感器(30)数字/模拟接口和泥浆泵数据HUB(29)通讯口连接，然后通过钻井数据HUB(27)连接到司钻房(1)仪表监视口，远程计算机(26)通过以太网和司钻房(1)仪表以太网口连接。

说明书钻井船钻井控制装置
技术领域
本实用新型涉及一种控制装置，特别涉及一种数字式钻井船钻井控制装置。
背景技术
目前市面上常见的司钻房钻井控制装置形式多样，集成度各异，模拟与数字控制并存，存在着操作设备繁多，控制器件分立，显示内容不集中等缺陷。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种钻井船钻井控制装置，具有高度数字集成化、高可靠性、易操作性的特点。为达到上述目的，本实用新型采取了如下的技术方案：
钻井船钻井控制装置，其特征在于，包括钻井控制单元31、仪表监控单元32两个部分。
所述的钻井控制单元31包括司钻房1，司钻房1的控制接口与房体相关设备雨刮2、空调3、正压通风设备4连接控制，司钻房1的电话接口与内部电话8组成电话控制单元，司钻房1中的控制柜还与钻井设备BOP5、CHOKE6对应相连，司钻房1中HMI通讯接口通过以太网和数据交换机7相连，然后再与数据交换机11接连，数据交换机11通过以太网分别和电源管理单元PLC12、主控PLC13连接，主控PLC13通讯口通过Y-Link14与VFD15连接，同时与钻井PLC16和泥浆泵控制PLC17连接，泥浆泵控制PLC17通讯口与泥浆泵设备18及仪表房PLC19连接，仪表房PLC19通讯口与绞车设备20、HPU设备21、铁钻工PLC22连接，同时通过Y-Link23与顶驱PLC9连接，而顶驱PLC9和司钻房1中的上位监控设备端口、从站PLC连接，同时顶驱PLC9也和顶驱现场设备10通讯端子连接，CCTV终端25通过服务器24和数据交换机7连接，从而连接到司钻房1的通讯接口。
所述的仪表监控单元32包括钻井数据HUB27，钻井数据HUB27与司钻房1仪表监视口连接，钻井数据HUB27通讯口和钻台设备传感器28的各个数字/模拟接口连接，泥浆泵罐区传感器30数字/模拟接口和泥浆泵数据HUB29通讯口连接，然后通过钻井数据HUB27连接到司钻房1仪表监视口，远程计算机26通过以太网和司钻房1仪表以太网口连接。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
根据市场需求，司钻房向高度数字集成化、高可靠性、易操作性，符合人体工学等方向发展，主要表现在司钻房安全可靠，操作监视的分立器件少，司钻操作简捷，司钻工作舒适等方面。
本实用新型从高度自动化，全面的计算机控制，信息化的管理和司钻工作安全舒适等方面来看，其性能均优于现在市场上的通用机构，具有一定的优势。
附图说明
图1是本实用新型的结构原理图。
图2是本实用新型的钻井控制单元31原理图。
图3是本实用新型的仪表监控单元32原理图。
具体实施方式
下面结合对本实用新型的结构原理和控制原理作详细描述。
参照图1，钻井船钻井控制装置，包括钻井控制单元31、仪表监控单元32两个部分。
参照图2，钻井控制单元31包括司钻房1，司钻房1的控制接口与房体相关设备雨刮2、空调3、正压通风设备4连接控制，司钻房1的电话接口与内部电话8组成电话控制单元，司钻房1中的控制柜还与钻井设备BOP5、CHOKE6对应相连，司钻房1中HMI通讯接口通过以太网和数据交换机7相连，然后再与数据交换机11接连，数据交换机11通过以太网分别和电源管理单元PLC12、主控PLC13连接，主控PLC13通讯口通过Y-Link14与VFD15连接，同时与钻井PLC16和泥浆泵控制PLC17连接，泥浆泵控制PLC17通讯口与泥浆泵设备18及仪表房PLC19连接，仪表房PLC19通讯口与绞车设备20、HPU设备21、铁钻工PLC22连接，同时通过Y-Link23与顶驱PLC9连接，而顶驱PLC9和司钻房1中的上位监控设备端口、从站PLC连接，同时顶驱PLC9也和顶驱现场设备10通讯端子连接，CCTV终端25通过服务器24和数据交换机7连接，从而连接到司钻房1的通讯接口。
钻井控制单元31的工作原理是：
司钻房1是整个钻井控制装置的核心控制中心，钻井主控PLC13通过数据交换机11、数据交换机7和司钻房通过光纤连接，从而可以实现数据实时传输，达到控制、监视的目的。主控PLC13和其它的钻井设备PLC为主从关系，通过以太网或现场总线Profibus连接。其中主控PLC13和钻井PLC16、泥浆泵控制PLC17、仪表房PLC19是通过环网进行双冗余连接，从而保证设备在某处通讯断开也能正常运行，提高了装置的可靠性。VFD15、顶驱PLC9则是通过Profibus经Y-Link和通讯环网连接。各从站设备PLC采集处理相关设备的数据，就地控制现场设备，然后把一些需要控制监视的数据传送到主控PLC13，然后和司钻房上位机进行数据交互，从而达到远程监控的目的。
现场监视设备CCTV终端25通讯端子通过服务器24通讯口和数据交换机7通讯口连接，然后通过以太网和司钻房上位机进行数据交换，可以实现远程调焦、控制雨刮、控制云台等操作。其它的一些钻井辅助设备如BOP5、CHOKE6等，是直接连接到司钻房中的对应控制柜，到达远程控制目的。顶驱PLC9既可以直接和司钻房中的顶驱从站PLC、监视器连接，也可以通过Y-Link23连接到钻井主控装置。主要通过其自身设备监控，也可以和钻井上位HMI进行部分数据交换控制。
参照图3，仪表监控单元32包括钻井数据HUB27，钻井数据HUB27与司钻房1仪表监视口连接，钻井数据HUB27通讯口和钻台设备传感器28的各个数字/模拟接口连接，泥浆泵罐区传感器30数字/模拟接口和泥浆泵数据HUB29通讯口连接，然后通过钻井数据HUB27连接到司钻房1仪表监视口，远程计算机26通过以太网和司钻房1仪表以太网口连接，可以进行远程数据访问。
钻井仪表单元主要是由钻井数据HUB27采集钻台设备传感器28，由泥浆泵HUB29采集泥浆泵罐区传感器30，然后和司钻房1仪表监视口进行数据交换，可以进行远程数据采集、监视.