聂丹阳

(西安石油大学 机械工程学院，陕西 西安 710065)

0 引 言

钻杆排放是钻井作业中的一项重要操作[1]。动力猫道是目前送钻至二层台的主要技术手段,整体送钻过程比较成熟。但是，国内针对于地面钻杆输送还未达到自动化，大部分排管工作还是依靠于人工搬运[2]。在现场工作时，猫道排管架的一端放置着管桥架，管桥架上铺满了钻杆，需要用钻时，工人将钻杆推移至排管架上。这种搬运钻杆的方式效率较低，工作强度大，工人安全得不到保证。

针对上述问题，设计一种基于PLC的地面自动排管控制系统，利用SolidWorks软件进行三维建模，结合PLC控制技术，对其运行过程进行分析，确保控制系统的合理性，从而实现以自动化的方式进行排管，不仅减少劳动力，也提高了工作效率。

1 自动排管装置的结构及工作原理

1.1 地面自动排管装置的结构

地面自动排管装置如图1所示。地面自动排管装置安装在动力猫道的排管架旁侧，主要由皮带输送机和升降架两部分组成[3]。排入钻杆时，钻杆的初始状态是依次排列放置于皮带输送机上，排出钻杆时，钻杆放置于排管架上。

图1 地面自动排管装置结构图

图中两个皮带输送机和两个升降架对称放置，其高度与动力猫道的排管架高度保持一致。皮带输送机前端通过耳板与升降架连接，皮带输送机的驱动轮轴上安装有链轮，通过链传动，使得皮带输送机运行[4]，其驱动方式为电机驱动。升降架的驱动方式为液压驱动，其下方安装有液压缸。……