一种钻机安装模拟系统的软件总体构造.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN104766524A

(43)申请公布日2015.07.08

(21)申请号CN201510035506.0

(22)申请日2015.01.22

(71)申请人中国石油技术开发公司

地址100028北京市朝阳区太阳宫金星园8号

(72)发明人梅大成闫广平杨立东周海波仇珍珠纪亮王坤哲张远生付海波王平

(74)专利代理机构

代理人

(51)Int.CI

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

一种钻机安装模拟系统的软件总体

构造

(57)摘要

本发明涉及一种钻机安装模拟系统

的软件总体构造，其特征在于：该系统的

前端操作台中的参数计算机作为分布式的

上位机完成该系统的数据采集与控制，主

控计算机和图形计算机完成系统主程序的

执行和环幕图形的处理和显示；其操作系

统的主控软件系统包括操作培训子系统，

系统管理子系统，硬件自检子系统；其操

作系统的图形软件系统包括场景初始化子

系统、工艺动画控制子系统、碰撞处理子

系统、渲染特效子系统；所述前端硬件与

通信软件系统之间通过RS-232通信，所述

主控软件系统与通信软件系统、主控软件

系统与图形软件系统都通过TCP/IP通信，

实时获得硬件设备状态，在内部通过相关

数学模型，模拟陆地钻机安装操作的典型

过程。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种钻机安装模拟系统的软件总体构造，其特征在于：包括前端硬件，前端硬件

由钻机模型、前端操作台、教师操作台、以及三通道环幕投影显示系统组成，

司钻操作台包括机箱、内部控制板和参数计算机，所述的机箱的正面设有司钻操作

台正面控制面板，机箱的一个侧面设有司钻操作台侧面控制面板，机箱的另一个侧

面设有顶驱机械控制面板以及缓冲液缸的控制面板；其中在司钻操作台正面控制面

板上设置有电源按钮、开机按钮、气喇叭开关、防碰释放按钮、悬重缓冲阀、钻压

缓冲阀、吊钳扭矩阻尼器、立管压力阻尼器、捞刹滚筒离合、输入轴惯刹控制开关、

换档控制开关、猫头控制开关、风动旋扣控制开关、滚筒高低速开关、油缸选择开

关、底座液压开关、驻车制动开关以及紧急制动开关；还包括显示表组，其中所述

显示表组包括气源压力表、冷却水压表、绞车油压表、转盘油压表、转盘扭矩表、

泵压表、大钳扭矩表、左钳扭矩表、右钳扭矩表、安全钳压力表、猫头压力表、钻

井扭矩表、转速表、转盘电流表、锁档压力表以及过卷压力表；司钻操作台侧面控

制面板上设置指配开关、发电机急停按钮、整流急停按钮、测试急停按钮、PLC/

旁路开关、电磁涡流刹车开关、转盘正反转选择开关、绞车正反转选择开关、1号

泥浆泵开关、2号泥浆泵开关、3号泥浆泵开关、低压报警器开关；

司钻操作台的内部控制板包括司钻操作台第一可编程控制器PLC1和第二可编程控

制器PLC2，上述可编程控制器PLC与参数计算机数据通信采用RS232协议进行

通信，其中第一可编程控制器PLC1的CPU模块通过A/D模块分别与电源按钮、

开机按钮、气喇叭开关、防碰释放按钮、悬重缓冲阀、钻压缓冲阀、吊钳扭矩阻尼

器、立管压力阻尼器、捞刹滚筒离合、输入轴惯刹控制开关、换档控制开关、猫头

控制开关、风动旋扣控制开关、滚筒高低速开关、油缸选择开关、底座液压开关、

驻车制动开关以及紧急制动开关连接，通过PLC的开关量输入端口分别与指配开

关、发电机急停按钮、整流急停按钮、测试急停按钮、PLC/旁路开关、电磁涡流

刹车开关、转盘正反转选择开关、绞车正反转选择开关、1号泥浆泵开关、2号泥

浆泵开关、3号泥浆泵开关、低压报警器开关进行连接；通过PLC采集司钻操作台

上的各个开关，旋钮状态以模拟绞车的升降控制，转盘的转速控制，泥浆泵的调速

控制；同时采集绞车离合器位置、绞车档位、转盘离合器位置、转盘档