项目背景

原先，在石油钻机起下管柱作业过程中，负载较大时需采用双吊环配合作业，这种情况下，如司钻和井口操作人员精力不集中或配合不当，就极易在提钻时发生单吊环事故。

由此，双吊卡作业智能控制系统应运而生。双吊卡作业智能控制系统是通过传感器、绞车编码器检测吊卡、游吊系统工作状态，以及绞车扭矩监测和判断，确保吊卡插销未插时，司钻无法实施起钻作业。即在双吊卡作业时的起钻工况下，如吊卡插销未插（或未插到位），该系统可自动限制绞车扭矩输出，无法拉动吊卡，从根源上避免单吊环事故发生。

客户需求

钻机吊环智能保护装置采用独立的PLC控制+触摸屏显示和设定参数，要求PLC体积小，控制稳定、可靠，尤其对于编码器信号计数要精确，掉电能保持，可复位计数值，可预设计数值等，要确保编码器测量大钩位置的精准度，确保大钩零位定位区间准确，误差在允许范围内。

英威腾方案

基于客户需求，英威腾推出VK系列高品质型HMI+AX系列中型运控型PLC产品在钻机吊环智能保护装置上的解决方案。

该方案因其完整支持 IEC61131-3 编程体系、支持IL、LD、FBD、ST、SFC、CFC 六种标准编程语言，支持200 kHz 高速I/O，支持EtherCAT、CANopen、RS485、以太网多种通信接口。同时PLC产品具备体积小，控制稳定、可靠，计数精准，计数值掉电能保持，可复位计数值，可预设计数值等，完全满足客户使用需要。

方案价值

√  在安全性上：通过高速脉冲计数通道对测量大钩位置的编码器返回值进行精准计数，以及绞车扭矩监测等数据综合判断设备的下一步可靠动作，有效避免了人工判断不当造成的事故发生。

√  在灵活性上：AX71 可编程控制器集成16 路200kHz 脉冲输入，支持单相或A/B相高速计数。

√  在便捷性上：AX71 PLC具有丰富的高速计数功能块库指令，包含计数器设置、计数值读取、锁存、预设值、脉宽测量、定时采样、计数值比较等多个功能块，通过功能块调用，编程效率大大提高；

√  在可靠性上：高速计数器输入通道具备滤波参数设置功能，通过设置该参数提高了信号的抗干扰性，确保了计数的精准，同时具备数据值断电能保持功能，确保了大钩位置的准确判断；

总结

随着工业控制技术的发展，石油钻机设备电控系统更加智能、安全。经过现场使用验证，英威腾控制系统方案具备实现高效率、高精度、安全可靠的控制要求。除此之外，英威腾在石油钻探、开采、运输、炼化加工等各个环节，均有系统解决方案及实际应用。未来，英威腾将会持续进行新技术研发，助力石油行业技术发展。

现场照片