CAN總線(xiàn)在石油修井機上的應用

CEC2廣播有以下參數群：PGN0(0)O轉矩，速度控制1,TSCl)、PGN59904(請求)、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、轉速、轉矩、換檔情況、機油溫度等信息。

CEC2接收的數據有以下的參數群：PGN60160(傳輸協(xié)議-數據傳送，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)機控制器2，EFt)、PGN61444(電子發(fā)動(dòng)機控制器1，EEC1)、PGN65262(發(fā)動(dòng)機溫度)等。包含發(fā)動(dòng)機控制方式、轉速、轉矩、油門(mén)位置、溫度等信息。

2.4 系統工作控制過(guò)程

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

1)駕駛室的操作

將駕駛室內的選擇開(kāi)關(guān)置于“臺下”位置，該信號送進(jìn)傳動(dòng)箱的控制電腦，并將傳動(dòng)箱的輸出轉換到臺下。駕駛室行車(chē)可實(shí)現自動(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(xiàn)傳到發(fā)動(dòng)機控制電腦，如果換檔開(kāi)關(guān)未置于空檔，發(fā)動(dòng)機不能起動(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可以調節顯示器上的數字，改變車(chē)輛前進(jìn)中可以自動(dòng)換檔的范圍，比如將顯示器的數字設置為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)機的控制電腦將發(fā)動(dòng)機的轉速及油門(mén)位置信號通過(guò)CAN總線(xiàn)傳送給傳動(dòng)箱的控制電腦，踩下油門(mén)踏板，當發(fā)動(dòng)機轉速達到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)機轉速一直保持在該轉速以上，則傳動(dòng)箱會(huì )升到設定的最高檔。當松開(kāi)油門(mén)踏板，

發(fā)動(dòng)機轉速自動(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)機與傳動(dòng)箱控制電腦間的信號傳遞如圖4所示。

2)作業(yè)平臺的操作

當修井機在井場(chǎng)就位后進(jìn)行修井作業(yè)時(shí)，需要在作業(yè)平臺進(jìn)行操作。首先將駕駛室內的切換開(kāi)關(guān)置于“臺上”位置，并將傳動(dòng)箱的輸出切換到臺上。在作業(yè)平臺只能實(shí)現手動(dòng)換檔。

2.5 實(shí)際應用中遇到的問(wèn)題

該CAN總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )系統廣泛應用在中國石油川慶鉆探工程有限公司的各修井隊的修井機上。這些修井機配置艾里遜傳動(dòng)箱與卡特發(fā)動(dòng)機。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XJl20修井機在前往乎樂(lè )12井的途中，駕駛員反映行車(chē)只有一個(gè)檔位。在修井機到達井場(chǎng)就位以后，我們進(jìn)行了檢測。在作業(yè)平臺上可以進(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)機轉速達到一定值后自動(dòng)進(jìn)行升檔，懷疑發(fā)動(dòng)機轉速未達到換檔點(diǎn)的轉速。通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò )的診斷接口，連接到PC機，在診斷軟件上觀(guān)測傳動(dòng)箱的工作情況，在平臺上操作能進(jìn)行手動(dòng)換檔，各傳感器信號正常，在駕駛室進(jìn)行換檔操作時(shí)，發(fā)現發(fā)動(dòng)機轉速達到2000r/min，但檔位并沒(méi)有升高，一般情況下發(fā)動(dòng)機轉速達到1900r/min時(shí)就可升檔，檢查外圍電路及CAN總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，均未發(fā)現問(wèn)題，懷疑是換檔點(diǎn)的發(fā)動(dòng)機轉速設置過(guò)高。調整油門(mén)位置，發(fā)現當轉速達到2100r/min時(shí)，可以進(jìn)行換檔。

該修井機配置的是C9卡特發(fā)動(dòng)機和艾里遜6000系列的傳動(dòng)箱。經(jīng)向艾里遜公司咨詢(xún)，6000系列的傳動(dòng)箱應用在工程設備上，自動(dòng)換檔時(shí)發(fā)動(dòng)機轉速一般設置在2000r/min左右，它不同于應用在公路運輸的3000/4000系列的艾里遜傳動(dòng)箱，自動(dòng)換檔時(shí)發(fā)動(dòng)機轉速一般設置在1600r/min左右。在修井機的行車(chē)途中，駕駛員一般不會(huì )把發(fā)動(dòng)機的速度加到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)機的轉速設置為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XJl20修井機在前往蓮花000-1井的途中，發(fā)現行車(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機進(jìn)行檢測，顯示駕駛室換檔器有故障，將臺上的換檔開(kāi)關(guān)換到駕駛室，發(fā)現故障依然存在。檢查換檔開(kāi)關(guān)到傳動(dòng)箱控制電腦之間的線(xiàn)束，發(fā)現一根信號線(xiàn)引腳脫焊。將該信號線(xiàn)引腳焊接好，故障排除。

3 結束語(yǔ)

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