本发明公开了一种动力猫道管柱测控装置，包括位移检测单元、感应触发单元、感应触发单元、运算单元及操作界面，位移检测单元、感应触发单元、感应触发单元分别与运算单元信号连接，运算单元与操作界面信号连接。本发明还公开了一种动力猫道管柱测控方法，在猫道运送管柱过程中计算管柱长度并控制管柱伸出长度，为其它管柱处理设备提供支持，无需停机和现场目测，使动力猫道更加智能化，便于实现一键式操作，计算值可用于其它管柱处理设备的软件编程和进行全程自动化控制。
1.一种动力猫道管柱测控方法，其特征在于：依赖于一种动力猫道管柱测控装置，包括位移检测单元(1)、第一感应触发单元(2)、第二感应触发单元(3)、运算单元(4)及操作界面(5)，位移检测单元(1)、第一感应触发单元(2)、第二感应触发单元(3)分别与运算单元(4)信号连接，运算单元(4)与操作界面(5)信号连接，首先，通过操作界面(5)输入参数A、B、C、D及Y，其中，A表示猫道上部的后链轮中心轴到第二感应触发单元(3)的距离，B表示小滑车长度，C表示猫道前端到第一感应触发单元(2)的距离，D表示前后两链轮中心距，Y表示管柱伸出长度预设值，将该几个参数作为已知条件存储在猫道控制程序中，利用上述的动力猫道管柱测控装置，本方法按照以下步骤实施：
猫道向钻台面运送管柱时，以小滑车尾部在第二感应触发单元(3)处时位移检测单元(1)的值作为初始计数点，当小滑车推动管柱到达第一感应触发单元(2)处时，管柱前端被第一感应触发单元(2)检测到；
程序读取位移检测单元(1)的值，并作为管柱起始位置记录到运算单元(4)中；
运算单元(4)计算位移检测单元(1)所测得的行程差即为小滑车的移动距离a，再计算得到管柱长度：x＝D－(B+a+A)；
步骤4，计算得到小滑车移动距离b、管柱伸出长度y和控制小滑车回位停止以管柱起始位置作为位移检测单元(1)的新计数点，实时读取位移检测单元(1)的数据，计算小滑车的移动距离b，而管柱伸出长度：y＝b－C，随着小滑车持续推进而不断增大，当达到预先设定值Y时，运算单元(4)令小滑车停止，此时y＝Y，实现控制管柱的伸出长度；
当猫道运送完一根管柱时小滑车回位，第二感应触发单元(3)检测小滑车是否后退至极限位置，发送开关量信号，通过运算单元(4)令小滑车停止，即完成一次完整的管柱输送过程。
2.根据权利要求1所述的动力猫道管柱测控方法，其特征在于：所述的位移检测单元(1)安装于猫道上部的前链轮中心处，检测轴随链轮中心轴旋转；第一感应触发单元(2)安装于小滑车滑道前部；第二感应触发单元(3)安装于小滑车滑道后部。
3.根据权利要求1所述的动力猫道管柱测控方法，其特征在于：所述的运算单元(4)安装于猫道控制柜中，与中央控制台相连；操作界面(5)位于管柱处理系统中央控制台，嵌入到主操作界面中。
动力猫道管柱测控装置及方法
技术领域
[0001] 本发明属于自动化控制技术领域，涉及一种动力猫道管柱测控装置，本发明还涉及一种动力猫道管柱测控方法。
背景技术
[0002] 动力猫道是管柱处理系统中的重要设备，用于将排管架上的管柱输送到钻台面上，动力猫道的智能化程度直接影响管柱处理自动化程度。管柱类型的多样化是管柱处理系统中的一个难点。目前，猫道上小滑车的启停需要手动控制，设备自动化程度低，管柱伸出长度需要人工目测，随着管柱长度的不同小滑车的启停位置也不相同，这就要求操作者必须连续、重复性地实时观测小滑车位置，对操作人员自身素质要求较高，劳动效率低。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种动力猫道管柱测控装置，解决了现有技术中，现场人员需要实时观测管柱状态，手动操作劳动效率低的问题。
[0004] 本发明的另一目的是提供一种动力猫道管柱测控方法，在猫道运送管柱过程中计算管柱长度并控制管柱伸出长度，为其它管柱处理设备提供支持，使动力猫道更加智能化，便于实现一键式操作。
[0005] 本发明所采用的技术方案是，一种动力猫道管柱测控装置，包括位移检测单元、感应触发单元、感应触发单元、运算单元及操作界面，位移检测单元、感应触发单元、感应触发单元分别与运算单元信号连接，运算单元与操作界面信号连接。
[0006] 本发明所采用的另一技术方案是，一种动力猫道管柱测控方法，依赖于上述的装置，首先，通过操作界面输入参数A、B、C、D及Y，其中，A表示猫道上部的后链轮中心轴到感应触发单元的距离，B表示小滑车长度，C表示猫道前端到感应触发单元的距离，D表示前后两链轮中心距，Y表示管柱伸出长度预设值，将该几个参数作为已知条件存储在猫道控制程序中，
[0007] 然后，按照以下步骤实施：
[0008] 步骤1，检测管柱前端
[0009] 猫道向钻台面运送管柱时，以小滑车尾部在感应触发单元处时位移检测单元的值作为初始计数点，当小滑车推动管柱到达感应触发单元处时，管柱前端被感应触发单元检测到；
[0010] 步骤2，记录管柱起始位置
[0011] 程序读取位移检测单元的值，并作为管柱起始位置记录到运算单元中；
[0012] 步骤3，计算得到小滑车移动距离a和管柱长度x
[0013] 运算单元计算位移检测单元所测得的行程差即为小滑车的移动距离a，再计算得到管柱长度：x＝D－(B+a+A)；
[0014] 步骤4，计算得到小滑车移动距离b、管柱伸出长度y和控制小滑车回位停止[0015] 以管柱起始位置作为位移检测单元的新计数点，实时读取位移检测单元的数据，计算小滑车的移动距离b，
[0016] 而管柱伸出长度：y＝b－C，随着小滑车持续推进而不断增大，当达到预先设定值Y时，运算单元令小滑车停止，此时y＝Y，实现控制管柱的伸出长度；
[0017] 当猫道运送完一根管柱时小滑车回位，感应触发单元检测小滑车是否后退至极限位置，发送开关量信号，通过运算单元令小滑车停止，即完成一次完整的管柱输送过程。
[0018] 本发明的有益效果是：动力猫道管柱测控方法，在猫道运送管柱过程中计算管柱长度并控制管柱伸出长度，为其它管柱处理设备提供支持，无需停机和现场目测，使动力猫道更加智能化，便于实现一键式操作，计算值可用于其它管柱处理设备的软件编程和进行全程自动化控制。该动力猫道管柱测控方法是不依赖于某种特定硬件的一种控制技术方法，使用该方法搭建的架构，依托动力猫道系统自身控制器或定制专用电控元件，注入该方法设计的算法流程，动力猫道就能够方便地实现自动化测控管柱，易进行普遍推广。
附图说明
[0019] 图1为本发明的组成结构示意框图。
[0020] 图2为本发明的实施流程示意框图。
[0021] 图3为动力猫道运送管柱状态1示意图。
[0022] 图4为动力猫道运送管柱状态2示意图。
[0023] 图5为动力猫道运送管柱状态3示意图。
[0024] 图中，1.位移检测单元，2.感应触发单元，3.感应触发单元，4.运算单元，5.操作界面，
[0025] 另外，A表示猫道上部的后链轮中心轴到感应触发单元S2的距离，
[0026] B表示小滑车长度，
[0027] C表示猫道前端到感应触发单元S1的距离，
[0028] D表示前后两链轮中心距，
[0029] Y表示管柱伸出长度预设值，
[0030] y表示管柱伸出长度，
[0031] x表示管柱长度，
[0032] a、b分别表示以两个不同起始点计算的小滑车移动距离。
具体实施方式
[0033] 下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
[0034] 如图1所示，本发明动力猫道管柱测控装置实施例的配置包括：位移检测单元1(简称T1)、感应触发单元2(简称S1)、感应触发单元3(简称S2)、猫道控制柜中的运算单元4(简称CU)及中央控制台中的操作界面5，其中的位移检测单元1、感应触发单元2、感应触发单元3分别与运算单元4信号连接，运算单元4与操作界面5信号连接。
[0035] 位移检测单元1(简称T1)安装于猫道上部的前链轮中心处，检测轴随链轮中心轴旋转；感应触发单元2(简称S1)安装于小滑车滑道前部；感应触发单元3(简称S2)安装于小滑车滑道后部。运算单元4安装于猫道控制柜中，与中央控制台相连；操作界面5位于管柱处理系统中央控制台，嵌入到主操作界面中。
[0036] 本发明装置的工作原理是：
[0037] 通过感应触发单元2检测管柱起始位置，并将其存储到运算单元4中，位移检测单元1记录小滑车的移动位置，并将信号传送至猫道控制柜中的运算单元4，经计算得出管柱长度。同时，运算单元4实时计算管柱伸出长度，当达到预设值时，令小滑车停止。感应触发单元3检测小滑车是否后退至极限位置，发送开关量信号，通过运算单元4令小滑车停止移动。
[0038] 如图2，本发明方法的实施过程是，首先通过操作界面5输入参数A、B、C、D及Y，其中，A表示猫道上部的后链轮中心轴到感应触发单元3的距离，B表示小滑车长度，C表示猫道前端到感应触发单元2的距离，D表示前后两链轮中心距，Y表示管柱伸出长度预设值，将该几个参数作为已知条件存储在猫道控制程序中，然后，按照以下步骤实施：
[0039] 步骤1，检测管柱前端
[0040] 猫道向钻台面运送管柱时，以小滑车尾部在感应触发单元3处时位移检测单元1的值作为初始计数点，当小滑车推动管柱到达感应触发单元2处时，管柱前端被感应触发单元2检测到；
[0041] 步骤2，记录管柱起始位置
[0042] 程序读取位移检测单元1的值，并作为管柱起始位置记录到运算单元4中；
[0043] 步骤3，计算得到小滑车移动距离a和管柱长度x
[0044] 运算单元4计算位移检测单元1所测得的行程差即为小滑车的移动距离a，再计算得到管柱长度：x＝D－(B+a+A)；
[0045] 步骤4，计算得到小滑车移动距离b、管柱伸出长度y和控制小滑车回位停止[0046] 以管柱起始位置作为位移检测单元1的新计数点，实时读取位移检测单元1的数据，计算小滑车的移动距离b，而管柱伸出长度：y＝b－C，随着小滑车持续推进而不断增大，当达到预先设定值Y时，运算单元4令小滑车停止，此时y＝Y，即达到控制管柱伸出长度的目的；
[0047] 当猫道运送完一根管柱时小滑车回位，感应触发单元3检测小滑车是否后退至极限位置，发送开关量信号，通过运算单元4令小滑车停止，即完成一次完整的管柱输送过程。
[0048] 本发明方法，由猫道自身结构和信号传感单元安装位置确定的固定参数及管柱伸出长度预设值可在中央控制台操作界面5中输入，或者在进行运算单元4的编程时直接写入程序中。
[0049] 各控制单元根据实际情况选择或定制硬件，灵活性、通用性强。其中位移检测单元1信号可通过通信总线形式传输。
