淺談PMU面板在鉆井工程中的功能及應(yīng)用

童瑞坤

摘 要：PMU操作控制面板是在西門(mén)子系列變頻器中應(yīng)用廣泛的一種操作控制面板，尤其在部分鉆機(jī)未配備公控機(jī)的情況下，PMU控制操作面板是唯一能與西門(mén)子變頻器進(jìn)行人際交互的平臺(tái)，使用好PMU操作面板既可以及時(shí)了解變頻器工況，也可以進(jìn)行變頻器參數(shù)修改，解決各類(lèi)問(wèn)題。本文闡述PMU操作控制面板在實(shí)際鉆井生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)只讀參數(shù)的監(jiān)控，故障及報(bào)警代碼分析判斷及設(shè)定參數(shù)中修改以滿(mǎn)足不同工況需求的應(yīng)用可能。

關(guān)鍵詞：PMU操作面板 變頻器參數(shù) 實(shí)際應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TE242 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）03（b）-0070-02

1 使用環(huán)境簡(jiǎn)介

石油鉆井行業(yè)使用的西門(mén)子6SE70/71系列變頻器為單傳動(dòng)控制模式，PMU操作控制面板作為逆變器核心控制模塊CUVC板的基本配置，可以對(duì)修改各類(lèi)參數(shù)，達(dá)到預(yù)定目的。

2 PMU操作控制面板介紹

PMU操作面板分為：顯示屏、上升鍵、反轉(zhuǎn)鍵、合閘鍵、確認(rèn)鍵、分閘鍵、下降鍵幾個(gè)部分。操作面板可以顯示選擇參數(shù)的數(shù)值；上升鍵和下降鍵可用作更改設(shè)定參數(shù)的數(shù)值；確認(rèn)鍵用作確認(rèn)參數(shù)；合閘鍵和分閘鍵用作傳動(dòng)系統(tǒng)接電和斷電功能。圖1是功能圖部分，表示PMU各面板按鍵對(duì)應(yīng)開(kāi)關(guān)量連接器的連接號(hào)。

3 變頻器參數(shù)解讀

PMU操作控制面板在日常鉆井過(guò)程中承擔(dān)的主要作用是讀取和修改變頻器矢量控制參數(shù)，矢量控制參數(shù)主要分為：rxxx 只讀參數(shù)（參數(shù)號(hào)小于1000）用作讀取變頻器工作狀態(tài)。如r002顯示速度的只讀參數(shù)，r006顯示直流母線電壓的只讀參數(shù)等；PXXX 設(shè)定參數(shù)（參數(shù)號(hào)小于1000）用作更改變頻器基本設(shè)置或修改功能對(duì)應(yīng)的連接器連接號(hào)。如P053定義參數(shù)化所用接口的功能參數(shù)，P554讀入ON/OFF（啟停）指令的開(kāi)關(guān)量連接器的BICO參數(shù)；nxxx只讀參數(shù)（參數(shù)號(hào)大于等于2000小于3000）；Uxxx設(shè)定參數(shù)（參數(shù)號(hào)大于等于2000小于3000）；FXXX 故障代碼顯示不同故障原因的對(duì)應(yīng)代碼。出現(xiàn)時(shí)變頻器已無(wú)法正常工作。AXXX報(bào)警代碼 顯示變頻器報(bào)警原因?qū)?yīng)代碼。出現(xiàn)時(shí)變頻器仍可工作。

4 PMU面板的實(shí)際應(yīng)用

變頻器參數(shù)主要分為只讀參數(shù)、設(shè)定參數(shù)、故障代碼和報(bào)警代碼4種。讀取只讀參數(shù)通常用作于了解變頻器工況的，在日常巡檢中可以及時(shí)了解變頻器及電機(jī)的電壓、電流、速度、功率情況，便于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。出現(xiàn)問(wèn)題后，由只讀參數(shù)讀取故障代碼和報(bào)警代碼，便于分析故障原因，提高解決故障的時(shí)效。PMU面板通過(guò)修改設(shè)定參數(shù)可獨(dú)立完成特定工況下的特殊需求，如：（1）恢復(fù)出廠設(shè)置：如參數(shù)故障需要恢復(fù)CUVC板出廠設(shè)定時(shí)，可修改參數(shù)：P053=6選擇使用CBP通訊板、PMU操作控制面板、串行接口控制公用的模式；P060=2選擇菜單的功能參數(shù)選擇為固定設(shè)置；P366=0關(guān)閉轉(zhuǎn)差補(bǔ)償；P970=0開(kāi)始參數(shù)復(fù)位。（2）參數(shù)優(yōu)化：如設(shè)備使用一段時(shí)間出現(xiàn)磨損，或主從電機(jī)更換零件出現(xiàn)微量差異時(shí)可以進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化：P060=5選擇系統(tǒng)設(shè)定；P071=400/600選擇變頻器使用電壓400/600V；P095=10選擇異步同步電機(jī)；P100=3/4選擇有無(wú)測(cè)速編碼器3無(wú)/4有；P101=400/600電機(jī)額定電壓400/600V；P102=556電機(jī)額定電流；P104=0.853電機(jī)效率；P107=33.5電機(jī)額定頻率；P108=653電機(jī)額定轉(zhuǎn)速；P113=3040電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩；P114=0使用標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用；P115=1自動(dòng)參數(shù)設(shè)置；P130=10/11無(wú)編碼器/脈沖編碼器根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和P100對(duì)應(yīng)選擇；P352=35頻率參考值；P383=0無(wú)電機(jī)熱保護(hù)；P452=150正向旋轉(zhuǎn)時(shí)最大頻率；P453=-150逆向旋轉(zhuǎn)時(shí)最大頻率；P060=1回到參數(shù)菜單；P462=20從靜止加速到參考頻率的時(shí)間；P464=20從參考頻率減速到靜止的時(shí)間；P115=2靜止?fàn)顟B(tài)電機(jī)辨識(shí)，按PMU啟動(dòng)按鈕啟動(dòng)變頻器直到顯示O009，此時(shí)有電流流過(guò)電機(jī)切轉(zhuǎn)子會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，保證電機(jī)處于空擋運(yùn)行；P115=4空載測(cè)量，按PMU啟動(dòng)按鈕啟動(dòng)變頻器直到顯示O009，此時(shí)有電流流過(guò)電機(jī)切轉(zhuǎn)子會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，保證電機(jī)處于空擋運(yùn)行；P115=5調(diào)節(jié)優(yōu)化器，按PMU啟動(dòng)按鈕啟動(dòng)變頻器直到顯示O009，此時(shí)有電流流過(guò)電機(jī)切轉(zhuǎn)子會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，保證電機(jī)處于空擋運(yùn)行；出現(xiàn)O009后完畢。（3）主/旁路控制模式參數(shù)調(diào)整：井隊(duì)變頻器多采用兩套通訊控制系統(tǒng)，一套為PLC DP通訊協(xié)議總線控制（主），一套為串行接口總線控制（旁）。如CBP通訊板或CUVC觸點(diǎn)故障時(shí)，使用PUM面板通過(guò)更改連接器連接號(hào)更換觸電位置解決故障：如下例中PXXX.1為主控制回路，PXXX.2為旁路。P443.1=3002主給定通道設(shè)定為CBP板CHANNEL 02號(hào)端子K3002為模擬量輸入；P443.2=13主給定通道設(shè)定為CUVC板X(qián)102的17、18號(hào)端子為K0013模擬量輸入；如CBP板CHANNEL02或CUVC板17、18觸點(diǎn)損壞，可通過(guò)PMU控制面板修改P443.1或P443.2的連接器號(hào)調(diào)整至CBP板或CUVC板的備用觸點(diǎn)，確保其正常工作。（4）獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電機(jī)：如外部控制設(shè)備已拆除，但仍然需要變頻電機(jī)正常運(yùn)作，確保特殊情況的鉆井作業(yè)時(shí)，可通過(guò)參數(shù)調(diào)整實(shí)現(xiàn)脫離司鉆空置房，由PMU面板獨(dú)立控制電機(jī)。設(shè)P053=6選擇使用CBP通訊板、串行接口總線、PMU操作面板；P554=5啟/停控制選擇開(kāi)關(guān)量連接器B0005為PMU控制面板分合閘鍵；P443=58主給定通道選擇電動(dòng)電位計(jì)模擬量連接器KK0058；P573=8增加電動(dòng)電位計(jì)選擇開(kāi)關(guān)量連接器BOOO8為PMU控制面板上升鍵；P573=9減少電動(dòng)電位計(jì)選擇開(kāi)關(guān)量連接器B0009為PMU控制面板下降鍵。由此可使用PMU控制面板滿(mǎn)足獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電機(jī)的要求。（5）實(shí)現(xiàn)邏輯功能：如外部控制系統(tǒng)缺失，邏輯功能無(wú)法實(shí)現(xiàn)時(shí)，西門(mén)子MASTERDRIVE系統(tǒng)提供的自由功能塊模組可以完成簡(jiǎn)單邏輯的編程，可以提供包括零位鎖定，風(fēng)機(jī)鎖定，死區(qū)等各種合閘條件的鎖定功能。如需實(shí)現(xiàn)零位、油泵與使能的鎖定，假設(shè)油泵由CBP板B3200開(kāi)關(guān)量連接器接入，零位由CBP板B3205開(kāi)關(guān)量連接器接入，使能由CBPB板B3100開(kāi)關(guān)量連接器接入，使用自有功能塊中的與門(mén)U221，如圖2所示，U950.78=7激活該與門(mén)U221；U221.1=3100選擇一個(gè)與門(mén)條件使能信號(hào)；U221.2=3200選擇第二個(gè)與門(mén)條件油泵信號(hào)；U221.3=3205 選擇第三個(gè)與門(mén)條件零位信號(hào)；P554=601啟動(dòng)信號(hào)連接與門(mén)生成的信號(hào)。只有當(dāng)油泵啟動(dòng)信號(hào)，零位信號(hào)，使能信號(hào)均滿(mǎn)足要求時(shí)，泥漿泵泵才能啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了連鎖功能。

5 結(jié)論

PMU面板作為西門(mén)子MASTERDRIVE變頻器配套的基礎(chǔ)操作控制面板有著強(qiáng)大的功能，能通過(guò)變頻器內(nèi)部參數(shù)實(shí)現(xiàn)邏輯控制，工況監(jiān)視，故障排查等許多強(qiáng)大的功能，還值得去深度挖掘，在部分設(shè)備為配備公共控制電腦的情況下應(yīng)該用好PMU控制面板，為鉆井生產(chǎn)帶來(lái)便利。

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