CAN總線在石油修井機(jī)上的應(yīng)用

CEC2廣播有以下參數(shù)群：PGN0(0)O轉(zhuǎn)矩，速度控制1,TSCl)、PGN59904(請(qǐng)求)、PGN61440(電子減速器控制器t,ERCl)、PGN61442(電子傳動(dòng)箱控制器I,ETCl)、PGN61445(電子變速控制器#2，ETC2)、PGN65098(電子變速控制器#7，ETC7)、PGN65272(變速器油液)等。包含變速器控制模式、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、換檔情況、機(jī)油溫度等信息。

CEC2接收的數(shù)據(jù)有以下的參數(shù)群：PGN60160(傳輸協(xié)議-數(shù)據(jù)傳送，TP-DT)、PGN60416(傳輸協(xié)議-連接管理，TP-CM)、PGN61441(電子制動(dòng)控制器1，EBCI)、PGN61443(電子發(fā)動(dòng)機(jī)控制器2，EFt)、PGN61444(電子發(fā)動(dòng)機(jī)控制器1，EEC1)、PGN65262(發(fā)動(dòng)機(jī)溫度)等。包含發(fā)動(dòng)機(jī)控制方式、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、油門(mén)位置、溫度等信息。

2.4 系統(tǒng)工作控制過(guò)程

在駕駛室內(nèi)安裝一只選擇開(kāi)關(guān)，可以選擇駕駛室操作還是修井機(jī)作業(yè)平臺(tái)操作l有操作機(jī)構(gòu)將傳動(dòng)箱的輸出切換到臺(tái)下行車(chē)或臺(tái)上進(jìn)行修井作業(yè)。在駕駛室和作業(yè)平臺(tái)上均裝有換檔開(kāi)關(guān)和油門(mén)操作機(jī)構(gòu)。

1)駕駛室的操作

將駕駛室內(nèi)的選擇開(kāi)關(guān)置于“臺(tái)下”位置，該信號(hào)送進(jìn)傳動(dòng)箱的控制電腦，并將傳動(dòng)箱的輸出轉(zhuǎn)換到臺(tái)下。駕駛室行車(chē)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換檔。駕駛室的換檔開(kāi)關(guān)有倒檔?！癛”、空檔“N”、前進(jìn)檔“D”三個(gè)選擇，在換檔開(kāi)關(guān)上可以設(shè)置前進(jìn)檔換檔的范圍(1-6)。檔位選擇信息送進(jìn)傳動(dòng)箱的控制電腦。

在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，將換檔開(kāi)關(guān)置于空檔“N”，該信息送進(jìn)傳動(dòng)箱控制電腦，再通過(guò)CAN總線傳到發(fā)動(dòng)機(jī)控制電腦，如果換檔開(kāi)關(guān)未置于空檔，發(fā)動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)。

需要車(chē)輛前進(jìn)時(shí)，換檔開(kāi)關(guān)選擇前進(jìn)檔“D”，此時(shí)換檔開(kāi)關(guān)的顯示器會(huì)顯示數(shù)字“6”，表示車(chē)輛在1、2、3、4、5、6檔可以自動(dòng)切換1可以調(diào)節(jié)顯示器上的數(shù)字，改變車(chē)輛前進(jìn)中可以自動(dòng)換檔的范圍，比如將顯示器的數(shù)字設(shè)置為3，表示在行駛過(guò)程中，可以在1、2、3檔進(jìn)行換檔。發(fā)動(dòng)機(jī)的控制電腦將發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速及油門(mén)位置信號(hào)通過(guò)CAN總線傳送給傳動(dòng)箱的控制電腦，踩下油門(mén)踏板，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到1900r/min時(shí)，傳動(dòng)箱控翩電腦會(huì)控制換檔電磁閥組，檔位由1檔變?yōu)?檔，如果發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速一直保持在該轉(zhuǎn)速以上，則傳動(dòng)箱會(huì)升到設(shè)定的最高檔。當(dāng)松開(kāi)油門(mén)踏板，

發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速自動(dòng)降下來(lái)，檔位也依次可以降下來(lái)。倒車(chē)時(shí)，將換檔開(kāi)關(guān)置于倒檔“R”，傳動(dòng)箱控制電腦會(huì)控制換檔電磁閥組，使傳動(dòng)箱處于倒檔工作狀態(tài)。

整個(gè)工作過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)箱控制電腦間的信號(hào)傳遞如圖4所示。

2)作業(yè)平臺(tái)的操作

當(dāng)修井機(jī)在井場(chǎng)就位后進(jìn)行修井作業(yè)時(shí)，需要在作業(yè)平臺(tái)進(jìn)行操作。首先將駕駛室內(nèi)的切換開(kāi)關(guān)置于“臺(tái)上”位置，并將傳動(dòng)箱的輸出切換到臺(tái)上。在作業(yè)平臺(tái)只能實(shí)現(xiàn)手動(dòng)換檔。

2.5 實(shí)際應(yīng)用中遇到的問(wèn)題

該CAN總線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用在中國(guó)石油川慶鉆探工程有限公司的各修井隊(duì)的修井機(jī)上。這些修井機(jī)配置艾里遜傳動(dòng)箱與卡特發(fā)動(dòng)機(jī)。在使用中曾經(jīng)遇到以下的問(wèn)題。

1)在行車(chē)過(guò)程中只有一個(gè)檔位，不能進(jìn)行換檔

一臺(tái)XJl20修井機(jī)在前往乎樂(lè)12井的途中，駕駛員反映行車(chē)只有一個(gè)檔位。在修井機(jī)到達(dá)井場(chǎng)就位以后，我們進(jìn)行了檢測(cè)。在作業(yè)平臺(tái)上可以進(jìn)行正常的換檔，說(shuō)明換檔電磁閥組及液壓回路工作正常，但在臺(tái)下駕駛室進(jìn)行操作時(shí)，傳動(dòng)箱不能換檔，只有一個(gè)檔位。駕駛室的換檔是靠發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值后自動(dòng)進(jìn)行升檔，懷疑發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速未達(dá)到換檔點(diǎn)的轉(zhuǎn)速。通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)的診斷接口，連接到PC機(jī)，在診斷軟件上觀測(cè)傳動(dòng)箱的工作情況，在平臺(tái)上操作能進(jìn)行手動(dòng)換檔，各傳感器信號(hào)正常，在駕駛室進(jìn)行換檔操作時(shí)，發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到2000r/min，但檔位并沒(méi)有升高，一般情況下發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到1900r/min時(shí)就可升檔，檢查外圍電路及CAN總線網(wǎng)絡(luò)，均未發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，懷疑是換檔點(diǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)置過(guò)高。調(diào)整油門(mén)位置，發(fā)現(xiàn)當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到2100r/min時(shí)，可以進(jìn)行換檔。

該修井機(jī)配置的是C9卡特發(fā)動(dòng)機(jī)和艾里遜6000系列的傳動(dòng)箱。經(jīng)向艾里遜公司咨詢，6000系列的傳動(dòng)箱應(yīng)用在工程設(shè)備上，自動(dòng)換檔時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速一般設(shè)置在2000r/min左右，它不同于應(yīng)用在公路運(yùn)輸?shù)?000/4000系列的艾里遜傳動(dòng)箱，自動(dòng)換檔時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速一般設(shè)置在1600r/min左右。在修井機(jī)的行車(chē)途中，駕駛員一般不會(huì)把發(fā)動(dòng)機(jī)的速度加到2000r/min，特別是在山路上行駛時(shí)，所以駕駛員經(jīng)常會(huì)反映行車(chē)時(shí)只有一個(gè)檔位。經(jīng)與艾里遜公司協(xié)商，通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)接口，將自動(dòng)換檔時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)置為1900r/min。

2)在行車(chē)過(guò)程中，只能在1、2檔切換，不能升到更高檔位

一臺(tái)XJl20修井機(jī)在前往蓮花000-1井的途中，發(fā)現(xiàn)行車(chē)只有兩個(gè)低速檔，不能換到更高的檔位。經(jīng)檢查，在作業(yè)平臺(tái)能進(jìn)行正常的換檔，說(shuō)明電磁閥組及液壓回路工作正常。通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)診斷接口，連上PC機(jī)進(jìn)行檢測(cè)，顯示駕駛室換檔器有故障，將臺(tái)上的換檔開(kāi)關(guān)換到駕駛室，發(fā)現(xiàn)故障依然存在。檢查換檔開(kāi)關(guān)到傳動(dòng)箱控制電腦之間的線束，發(fā)現(xiàn)一根信號(hào)線引腳脫焊。將該信號(hào)線引腳焊接好，故障排除。

3 結(jié)束語(yǔ)

在修井機(jī)上利用CAN總線交換信息，該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也可應(yīng)用到配置有艾里遜傳動(dòng)箱和卡特發(fā)動(dòng)機(jī)的車(chē)載鉆機(jī)及大型的公交車(chē)上，減少車(chē)輛的布線，提高系統(tǒng)的可靠性。