海洋廢棄樁管氧化切割控制系統(tǒng)研究與開發(fā).pdf

1、隨著海洋油田開發(fā)的不斷深入，我國大量的平臺到了退役年限。平臺退役后，按照《海洋石油廢井作業(yè)管理規(guī)則》等相關(guān)規(guī)定，需要將平臺廢棄樁管進行泥下拆除(不小于泥面下4m)。國內(nèi)在平臺拆除方面研究較晚，技術(shù)較為落后，目前只對渤海幾座簡易平臺進行過拆除，其拆除難度大，拆除費用較高。因此研究一種高效、經(jīng)濟、穩(wěn)定的拆除設(shè)備及其控制系統(tǒng)有著重要的理論與現(xiàn)實意義。
　　 在樁管內(nèi)部氧化切割方面，目前國內(nèi)外尚無高效、可靠的設(shè)備。為此，本文對海洋廢棄樁

2、管氧化切割機進行了研究，設(shè)計基于上位機和下位機的海洋廢棄樁管氧化切割控制系統(tǒng)。
　　 (1)分析樁管的氧化切割原理和氧化切割機的工作原理，通過對氧化切割機運動部分的研究，建立導(dǎo)向支撐臂、切割臂和割炬機構(gòu)與伺服電機旋轉(zhuǎn)圈數(shù)的數(shù)學(xué)模型。通過分析氧化切割機的工作環(huán)境和任務(wù)要求，設(shè)計了控制系統(tǒng)的驅(qū)動方案，選取了合適的運動控制器。
　　 (2)分析氧化切割機的任務(wù)要求，設(shè)計控制系統(tǒng)總體方案。采用PLC、視頻解碼器、直流電源等硬件組

3、建了上位控制柜和下位控制柜，并分配了PLC的端口，建立了PC機與PLC的通信。
　　 (3)結(jié)合控制方案與開發(fā)軟件，分別完成上位柜與下位柜中PLC程序的開發(fā)，并采用力控組態(tài)軟件，設(shè)計控制系統(tǒng)的人機交互界面，完成內(nèi)部算法與程序的編寫，并對系統(tǒng)進行初步調(diào)試。
　　 (4)設(shè)計氧化切割機動力電源線路，并對系統(tǒng)進行整體調(diào)試與實驗。實驗結(jié)果表明，該氧化切割機可以高效完成樁管的切除工作，其控制系統(tǒng)具有穩(wěn)定、準確等特點，達到了預(yù)期的目