При работе в составе этого комплекса контроллер ШГН (КШГН) обеспечивает решение следующих задач:
- автоматизация работы станка-качалки;
- оптимизация режимов работы оборудования;
- оперативное выявление аварийных ситуаций и несоответствия режимов эксплуатации оборудования;
- получение оперативной информации о состоянии объекта на пульт оператора или по сети телемеханики.
Устройство и работа
ТК представляет собой специализированную одноплатную микро-ЭВМ, максимально адаптированную для выполнения задач сканирования объектов, управления, обработки и передачи информации. Основными элементами электрической схемы ТК являются 16-ти разрядный RISC-процессор семейства Siemens-C16х, 128 Кбайт FLASH-память, 128 Кбайт энергонезависимого ОЗУ, 8 Кбайт программируемого ПЗУ, часы реального времени. Обновление версий программного обеспечения возможно через порт RS-232 с локального пульта оператора.
КШГН реализует метод определения параметров и состояний погружного и наземного оборудования через измерение и обработку диаграмм активной мощности, затрачиваемой электроприводом станка-качалки на работу по подъему жидкости (ваттметрирование). Преимущества ваттметрирования перед другими методами определения параметров скважины заключаются в простоте монтажа и обслуживания датчиков, их минимальном количестве, высокой точности преобразования и обработки входных сигналов.
КШГН выполняет измерения по трем фазам тока и питающего напряжения электродвигателя и вычисление в реальном времени активной мощности. КШГН обеспечивает построение графика потребляемой энергии в течение каждого цикла качания и, имея встроенный математический аппарат для определения состояний оборудования по нагрузочной характеристике (ваттметрограмме), осуществляет оперативное управление станком-качалкой по результатам анализа рассчитанных параметров и состояния датчиков.
По электрическим параметрам, снимаемым и обрабатываемым КШГН, возможно определение следующих характеристик.
1. Неисправности в механической части:
- обрыв ремней;
- проскальзывание ремней;
- обрыв штанг;
- биения в редукторе;
- разбаланс противовесов.
2. Энергетические характеристики:
- перегрузка по току;
- отклонение напряжения от нормы;
- перекос фаз;отклонение частоты питающего напряжения от нормы;
- определение коэффициента гармоник для питающего напряжения;
- определение коэффициента реактивной мощности.
3. Неисправности в насосной системе и состояние скважины:
- заклинивание насоса;
- высокая или низкая посадка плунжера насоса;
- неисправность клапанов насоса;
- назаполнение насоса;
- определение откачанного состояния скважины.
4. Дополнительные возможности КШГН:
- точная автоматизированная балансировка станка-качалки;
- подсчёт потребленной электроэнергии (активной и реактивной);
- определение производительности скважинной установки расчетно-экспериментальным методом;
- оценка динамики изменения дебита скважины;
- часовой (последние 24 часа) и суточный (последние 30 суток) архивы дебита;
- автоматическое управление периодической откачкой (два режима);
- программируемая задержка автоматического включения при пропадании напряжения в сети;
- автоматическое выключение при аварийных ситуациях;
- построение динамограмм расчетным и экспериментальным способами;
- графики изменения во времени параметров (тренды);
- отчеты текущего состояния и последнего аварийного отключения;
- интеграция в SCADA-системы.
| Параметр | Значение |
| Количество цифровых входов | 4 |
| Типы датчиков, подключаемых к цифровым входам | С пассивным выходом |
| Количество аналоговых входов | 3 |
| Сопротивление аналоговых входов | 250 Ом |
| Типы датчиков, подключаемых к аналоговым входам | 0-5мА, 0-20мА, 4-20мА |
| Приведенная погрешность преобразования входных аналоговых сигналов | 0.3% |
| Количество входов переменного напряжения (Uдmax =280B, f = 50±10 Гц) | 3 |
| Сопротивление входов переменного напряжения | 1МОм |
| Количество входов переменного тока(Iдmax =47A, f = 50±10 Гц) | 3 |
| Приведенная погрешность измерения переменного напряжения | 0.3% |
| Приведенная погрешность измерения переменного тока | 0.3% |
| Количество выходов | 2 |
| Параметры сигналов, коммутируемых по выходам | Напряжение – не более 250В;ток – не более 7А |
| Порты связи | RS-232-1, RS-232-2, RS-485, «Модем» |
| Протоколы связи | MODBUS, «Телескоп+» |
| Мощность электродвигателя ШГН | 5-40 кВт |
| Период качания ШГН | 3-20 сек. |
| Приведенная погрешность измерения мощности ШГН | 0.5% |
Условия эксплуатации
Питание КШГН осуществляется от сети переменного тока напряжением (187-242)В; частотой 50±1Гц.
По устойчивости к воздействию температуры и влажности окружающего воздуха ТК соответствует климатическому исполнению УХЛ2.1 по ГОСТ 15150 для работы при температуре от -40°С до +60°C.
По устойчивости к механическим воздействиям ТК относится к виброустойчивому и вибропрочному исполнению группы 1 по ГОСТ 12997.
Состав изделия
| Наименование | Обозначение | К-во | Примечание |
| Контроллер ТК166.01 | КГПШ 466514.003 | 1 | |
| Руководство по эксплуатации | КГПШ 466514.003РЭ | 1 | |
| Паспорт | КГПШ 466514.003ПС | 1 | |
| Измерительный преобразователь переменного тока и напряжения 3-х фазный ИПТН-01 | КГПШ 466514.003-01 | 1 | |
| Программа для локального пульта оператора с описанием | КГПШ 466514.003ПО | 1 | |
| Кабель для подключения к компьютеру с программой локального пульта оператора | КГПШ 466514.003-03 | 1 | |
| Датчик положения балансира ДПБ-01 | КГПШ 466514.003-02 | 1 | По заказу |
Конструктивное исполнение
КШГН изготавливается в металлическом корпусе для настенного монтажа.
Гарантийные обязательства
Гарантийный срок эксплуатации приборов составляет 48 месяцев со дня ввода в эксплуатацию, но не более 54 месяцев со дня изготовления.
Изготовитель гарантирует соответствие приборов техническим требованиям руководства по эксплуатации при соблюдении потребителем условий эксплуатации.