自升式海洋平台升降系统同步控制研究

发布时间：2018-07-02 09:45

  本文选题：自升式海洋平台 + 同步控制　； 参考：《中国石油大学(华东)》2015年硕士论文

【摘要】：自升式海洋平台是海洋石油开发的重要设备,其工作的安全性和可靠性直接制约着人们对海洋石油的开采能力。因此,进行自升式海洋平台升降系统的研究,具有非常重大的意义。本文以自升式海洋平台升降装置的传动电机为控制对象,开展自升式海洋平台升降装置控制理论与方法的研究。采用可编程控制器,设计适用于我国自升式海洋平台的升降系统总体控制方案;提出适用于平台升降装置的多电机同步控制策略,利用MATLAB进行多电机同步控制的仿真研究,基于可编程控制器搭建平台升降系统同步控制试验平台。分析平台升降系统平衡控制要求,针对平台单条桩腿电机提出采用速度偏差耦合同步控制方式,针对平台3台主电机提出采用速度-位置偏差耦合控制方式。基于MATLAB对所提出的桩腿电机同步控制策略进行仿真研究。基于S7-300 PLC搭建平台升降系统同步控制试验平台,设计并完成针对平台桩腿电机的速度-位置偏差耦合同步控制,通过WINCC组态对电机转速及位置进行监控。基于WINCC设计自升式海洋平台升降系统的监控系统,实现S7-300 PLC与S120变频器之间的PROFIBUS-DP通讯,以及上位机与S7-300 PLC之间的工业以太网通讯,对平台升降过程中平台高度、齿轮载荷、平衡倾角进行监控,对故障信号进行报警。
[Abstract]:Jack-up offshore platform is an important equipment for offshore oil development. The safety and reliability of its work directly restrict people's ability to exploit offshore oil. Therefore, it is of great significance to study the lifting system of self-elevating offshore platform. In this paper, the control theory and method of the self-elevating offshore platform lifting device are studied with the driving motor of the self-elevating offshore platform as the control object. The overall control scheme of the lifting system suitable for China's jack-up offshore platform is designed by using the programmable controller, and the multi-motor synchronous control strategy suitable for the platform lifting device is put forward, and the simulation research of the multi-motor synchronous control is carried out by using MATLAB. The platform synchronous control test platform is built based on programmable logic controller (PLC). Based on the analysis of the balance control requirements of the platform lifting system, the speed deviation coupling synchronous control method is proposed for the platform single leg motor and the speed position deviation coupling control mode is proposed for the three main motors of the platform. Based on MATLAB, the proposed synchronous control strategy of pile-leg motor is simulated. Based on S7-300 PLC, the synchronous control test platform of platform lifting system is built. The speed and position deviation coupling synchronous control of platform leg motor is designed and completed. The speed and position of the motor are monitored by WINCC configuration. Based on WINCC, the monitoring system of self-elevating offshore platform is designed to realize PROFIBUS-DP communication between S7-300 PLC and S120 inverter, and industrial Ethernet communication between upper computer and S7-300 PLC. Balance the inclination to monitor and alarm the fault signal.
【学位授予单位】：中国石油大学(华东)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TE95

【参考文献】

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本文编号：2089719