1单设定频率抽油机变频控制系统
这是最简单系统，不区分上下冲程，抽油机以设定上冲程频率运行。图8.1为最简单抽油机变频控制系统回路示意图。
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（图1） 最简单抽油机变频控制系统回路示意图
上系统中，必须通过人工操作决定电机是工频电源工作还是变频工作。上冲程与下冲程速度一样，通过数字式操作器调整电机运行速度。
图1左面为电气控制接线图，整个控制供电为220Vac; 图7.1右面为油田变频器PMD相应外围接线示意图。各控制器件作用详细功能介绍见下表。
图1 各控制器件功能介绍表
MC1 | MC1为工频运行控制接触器，通过人工选择工频运行模式后，右图中MC1常开触点闭合运行电机，左图与变频控制绕组串联的常闭触点断开，进一步保证单一运行模式的可靠性；同时变频器运行控制接触器MC2断开。 |
MC2 | MC2为变频器运行控制接触器，通过人工选择工频运行模式后，右图中MC2常开触点闭合运行电机，左图与工频控制绕组串联的常闭触点断开，进一步保证单一运行模式的可靠性；同时工频运行控制接触器MC1断开。 |
MC3 | MC3为变频器直接输入接触器，直接通过开关控制其导通和断开，当变频器出现故障时，将系统运行在工频状态，同时断开该接触器可以在不停整个油田系统运行情况下检修和拆换变频器，该接触器通常处于导通状态。 |
MX | MX为总供电控制开关；当MX断开时，工频运行控制接触器和变频器运行控制接触器都无法带电吸合。 |
RUN | RUN是变频器上下冲程速度设置控制开关；这里，该信号才通过DI1输入低电平，使得变频器处于上冲程速度和下冲程速度一致。 |
停止按钮 | 当按下停止按钮时，总供电控制开关MX自动断开使整个油田系统停止运行；松开停止按钮后系统也不自动上电，直到按下运行按钮。 |
运行按钮 | 当油田系统处于停止状态时，按下运行按钮后，就可以使油田系统运行，或处于工频运行状态，或处于变频器运行状态。 |
2不同上下冲程频率与故障自动旁路的抽油机变频控制系统（P5=0）
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（图2）不同上下冲程频率与故障自动旁路的抽油机控制系统回路示意图
上系统中，把变频器故障旁路继电器的输出用来自动控制工频与变频切换，当变频器进入“PASS”状态，即切换至工频工作，即使故障现象消失系统也不会切换回变频工作。只有关断变频器电源并重新上电初始化变频器，才能回到正常变频工作状态。
上系统中，必须安装行程检测装置，实时测量抽油机是处于上冲程还是下冲程，分别设置上下冲程的速度以达到最佳运行效果。
图2左面为电气控制接线图，整个控制供电为220Vac; 图7.2右面为油田变频器PMD相应外围接线示意图。各控制器件作用详细功能介绍见下表。
图2 各控制器件功能介绍表
MC1 | MC1为工频运行控制接触器，在变频器没有旁路故障时，通过人工选择工频运行模式后，右图中MC1常开触点闭合运行电机，左图与变频控制绕组串联的常闭触点断开，进一步保证单一运行模式的可靠性；同时变频器运行控制接触器MC2断开。 |
MC2 | MC2为变频器运行控制接触器，在变频器没有旁路故障时，通过人工选择工频运行模式后，右图中MC2常开触点闭合运行电机，左图与工频控制绕组串联的常闭触点断开，进一步保证单一运行模式的可靠性；同时工频运行控制接触器MC1断开。 |
MC3 | MC3为变频器直接输入接触器，直接通过开关控制其导通和断开，当变频器出现故障时，将系统运行在工频状态，同时断开该接触器可以在不停整个油田系统运行情况下检修和拆换变频器，该接触器通常处于导通状态。 |
MX | MX为总供电控制开关；当MX断开时，工频运行控制接触器和变频器运行控制接触器都无法带电吸合。 |
上冲程、下冲程 | 上冲程、下冲程是变频器上下冲程速度设置控制开关；这里，该信号才通过DI1和DI2输入低电平，可以分别设置变频器上冲程速度和下冲程速度。 |
ALM1、ALM2 | ALM1(1B)、ALM2(1C)是变频器故障旁路继电器报警连接端子；当变频器报警时这两个端子处于短路状态。 |
TRX | TRX为报警自动切换工频控制开关；当变频器报警后，TRX绕组上电使得同时其常闭触点断开，从而MC2绕组断电，MC2常开触点继而闭合；TRX绕组上电使得同时其常开触点闭合，进而与MC2常开触点串联给MC1绕组供电来自动启动工频运行。 |
停止按钮 | 当按下停止按钮时，总供电控制开关MX自动断开使整个油田系统停止运行；松开停止按钮后系统也不自动上电，直到按下运行按钮。 |
运行按钮 | 当油田系统处于停止状态时，按下运行按钮后，就可以使油田系统运行，或处于工频运行状态，或处于变频器运行状态。 |
注意：当变频器出现故障，需要断开其输入接触器MC3维修拆卸时，为了保持油田系统工频运行不受影响和人员安全，需先把手工开关调到工频运行状态。此时ALM1和ALM2两连接线电压为220Vac，请注意作合理安全隔离处理。
3 外部PID闭环控制的抽油机变频控制系统（P5=1）
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（图3） 外部PID闭环控制的抽油机控制系统回路示意图
上系统中，若EXT与COM短接，则变频器的设定频率取决于PID控制器的输出，如果能实际测量油井的出油流量，就能构成一个流量闭环控制系统。
PID控制器输出给变频器AI1的信号缺省为0-5V信号，如果PID控制器输出为0-20mA信号，需要客户与我方相关人员提出要求，我司将按要求进行相应配置。
图3左面为电气控制接线图，整个控制供电为220Vac; 图7.1右面为油田变频器PMD相应外围接线示意图。各控制器件作用详细功能介绍见下表。
图3 各控制器件功能介绍表
MC1 | MC1为工频运行控制接触器，通过人工选择工频运行模式后，右图中MC1常开触点闭合运行电机，左图与变频控制绕组串联的常闭触点断开，进一步保证单一运行模式的可靠性；同时变频器运行控制接触器MC2断开。 |
MC2 | MC2为变频器运行控制接触器，通过人工选择工频运行模式后，右图中MC2常开触点闭合运行电机，左图与工频控制绕组串联的常闭触点断开，进一步保证单一运行模式的可靠性；同时工频运行控制接触器MC1断开。 |
MC3 | MC3为变频器直接输入接触器，直接通过开关控制其导通和断开，当变频器出现故障时，将系统运行在工频状态，同时断开该接触器可以在不停整个油田系统运行情况下检修和拆换变频器，该接触器通常处于导通状态。 |
MX | MX为总供电控制开关；当MX断开时，工频运行控制接触器和变频器运行控制接触器都无法带电吸合。 |
EXT | EXT(DI3)可以选择PID控制器频率设定模式；通过将EXT(DI3)接到低电平，变频器频率就可以PID控制器的输出设定；PID信号可以是0-5V电压或0-20mA电流。 |
停止按钮 | 当按下停止按钮时，总供电控制开关MX自动断开使整个油田系统停止运行；松开停止按钮后系统也不自动上电，直到按下运行按钮。 |
运行按钮 | 当油田系统处于停止状态时，按下运行按钮后，就可以使油田系统运行，或处于工频运行状态，或处于变频器运行状态。 |
上下行程触点状态软件自锁
为了判断抽油机上冲程与下冲程状态，需要在抽油机上安装行程开关，这类开关一般是触点式，不会自动保持行程状态。为了解决状态保持问题，有两种方法：
方法1：硬件方式，通过另外搭建硬件电路保持行程状态，如采用继电器互锁以保持行程状态。
方法2：软件方式，通过变频器软件捕获触点信息，由软件自动保持行程状态。这种方式需要设置变频器参数，而且接线方式与常规不同。
8.1上下行程触点状态软件自锁的参数设置
进入变频器参数修改状态（在端子DI3/EXT、DI1/ST1、DI2/ST2不与COM短接的条件下，持续按“参数”键三秒以上），多次按“切换”键以选择第10项“P10 0”，按“▲”或“▼”键，修改设置。
“P10 0”表示软件自锁无效。
“P10 1”表示软件自锁有效
8.2上下行程触点状态软件自锁时的特殊接线
这种状态下，变频器控制接线与常规方式不同，具体如下：
上行程触点信号接入DI1/ST1端子，下行程触点信号接入DI2/ST2端子，变频器运行控制信号接入DI3/EXT端子。
变频器的运行由DI3/EXT是否与COM短接决定。
这种方式下外部模拟量频率给定方式无效，即AI1端子输入无效。
具体接线见图8.1。
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图2.1上下行程触点状态软件自锁的特殊接线示意图
图2.2左面为电气控制接线图，整个控制供电为220Vac; 图7.2右面为油田变频器PMD相应外围接线示意图。各控制器件作用详细功能介绍见下表。
图7.1 各控制器件功能介绍表
MC1 | MC1为工频运行控制接触器，在变频器没有旁路故障时，通过人工选择工频运行模式后，右图中MC1常开触点闭合运行电机，左图与变频控制绕组串联的常闭触点断开，进一步保证单一运行模式的可靠性；同时变频器运行控制接触器MC2断开。 |
MC2 | MC2为变频器运行控制接触器，在变频器没有旁路故障时，通过人工选择工频运行模式后，右图中MC2常开触点闭合运行电机，左图与工频控制绕组串联的常闭触点断开，进一步保证单一运行模式的可靠性；同时工频运行控制接触器MC1断开。 |
MC3 | MC3为变频器直接输入接触器，直接通过开关控制其导通和断开，当变频器出现故障时，将系统运行在工频状态，同时断开该接触器可以在不停整个油田系统运行情况下检修和拆换变频器，该接触器通常处于导通状态。 |
MX | MX为总供电控制开关；当MX断开时，工频运行控制接触器和变频器运行控制接触器都无法带电吸合。 |
上冲程开关、下冲程开关 | 上冲程开关、下冲程开关是变频器识别上下冲程的输入信号；当下冲程开关将DI1电位置零时，软件自动切换并锁存下冲行程状态；当上冲程开关将DI2电位置零时，软件自动切换并锁存上冲行程状态； |
ALM1、ALM2 | ALM1(1B)、ALM2(1C)是变频器故障旁路继电器报警连接端子；当变频器报警时这两个端子处于短路状态。 |
TRX | TRX为报警自动切换工频控制开关；当变频器报警后，TRX绕组上电使得同时其常闭触点断开，从而MC2绕组断电，MC2常开触点继而闭合；TRX绕组上电使得同时其常开触点闭合，进而与MC2常开触点串联给MC1绕组供电来自动启动工频运行。 |
停止按钮 | 当按下停止按钮时，总供电控制开关MX自动断开使整个油田系统停止运行；松开停止按钮后系统也不自动上电，直到按下运行按钮。 |
运行按钮 | 当油田系统处于停止状态时，按下运行按钮后，就可以使油田系统运行，或处于工频运行状态，或处于变频器运行状态。 |