АТП промысловых исследований / Алаева_Н_Н___Томус_Ю_Б___Низамов_В_В_«Автоматизация_технологических_процессов_промысловых_исследо

запрашивает у

каждого

из этих

устройств

его

уникальный номер

ка

(идентификатор), хранящийся в памяти PnP-устройства. После АГНИэтого BIOS

разрешает все конфликты между устройствами. При этом устройства, которые

не нужны

для

загрузки

- не обслуживаются.

е

В случае возникновения

т

неразрешимых программно конфликтов звучит сигнал

р воги через динамик

ВА1.

После

загрузки «Монитора» «Гектор» п сылает

в ПК по СОМ-порту

(магистраль RS-232С) символ присутствия «Гекторао» - слово 0х50 каждые 50

мс. Программа регистрации (LOG) обнаруживаети

этот символ и посылает

команду на начало загрузки драйвера обслуживания подключенного

скважинного прибора (подача десяти

айт 0xFE и одного 0х10). После этого

программа

LOG загружает

б

блпередает

ему

управление прибором.

драйвер

Указанная выше связь «Гектора» с иПК по магистрали RS-232С осуществляется

через плату МКГ (А3), разъем которой шлейфом связан с разъемом Х6 (9-ти

ая

контактный, типа DB9P), расположенный на передней панели «Гектора».

Посредством специального к беля этот разъем связан с СОМ - портом ПК по

нн

интерфейсу RS-232С.

Стандарт RS-232C применяется при относительно медленной передаче

сигналов - скорость передачи данных от 50 до 38400 бит/с; максимальная длина

ро

соединения (без п вторителей) – 15м. Информация передается последовательно

бит за битом асинхронным способом. Передаваемый байт данных содержит бит

кт

парите а и соп овождается стартовым и стоповыми битами. Единица и нуль

кодирую ся

импульсами

напряжения положительной и отрицательной

е

полярности. Временная диаграмма передачи байта показана на рис. 1.19.

л

Э

AIN0, +5В., -5В., МD, SТ+, SТ- у МКГ.

АГНИ

Модули расширения, объединенные с одной стороны интерфейсом ISA

ВАS материнской платы, с другой стороны связаны сигнальными линиями

геофизического интерфейса ГИ, по которым информационные сигналы от

скважинного прибора поступают на обработку в «Гектор» и далее в ПК.

Только два модуля МКГ и АЦП кроме ГИ имеют дополнительные внешние

выводы: А1-А32 у АЦП и CD0-CD7, +AIN0,-AIN0 - +AIN7,-AIN7, сигналы

интерфейса RS-232С (Е1-Е9) и сигналы для внешнего использования +AIN0, -

ка

Таблица №7

е

Характеристика стандартного физического инт рф йса RS-232C

Стандар

Вид

т

Длина

Число

Скорость

т

подклю

Вид передачи

при-

передачи

линии без

чения

емник в

повтори-

на одон

телей

бл

ипере-

(макс), м

RS-232C

Точка к

Несимметричная линия,

1/1

19,2

15

точке

и

Кбит/с

передача по на-

пряжению, дуплекс.

1/1

300

Передача по току,

9,6 Кбит/с

2000

ая

1,2 Кбит/с

дуплексб

Некоторые особо сложные скважинные приборы требуют применения

нн

наземного специального оборудования, как для энергоснабжения и организации

специфической системы телеметрии, так и для получения промежуточных

ро

результатов первич ой обработки информации в виде сигналов постоянного

тока. Для связи с эт й нестандартной аппаратурой (в геофизике она называется

«панели геофизических методов») служит модуль точного АЦП (А2), который

кт

для удобс ва пользователей снабжен 5-ю дифференциальными входами,

выведенными на переднюю панель «Гектора» - ХS1-ХS10, а также 16-ю

е

дифф р нциальными входами, выведенными по 8 входов на внешние разъемы

л

ХР2 (входы А1-А16) и ХР3 (входы А17-А32).

Э

Сигналы CD0-CD7 от МКГ являются буферированной системной шиной

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:

1.

Из каких основных составных частей состоит структурная схема регистратора

«Гектор» и для чего они предназначены?

2.

Нарисовать схему подключения приборов радиоактивного каротажа.

3.

Нарисовать схему подключения приборов акустического каротажа.

4.

Нарисовать схему подключения приборов ядерно-магнитного каротажа.

5.

Нарисовать схему взаимодействия со скважинными акустическими

телевизорами.

6. Нарисовать схему для измерения сигнала ПС и для работы с одножильными

приборами при питании постоянным током.

АГНИ

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ (27 ЧАСОВ)

Дисциплинарный модуль 7.2

ка

2.

Малогабаритный индикатор-регис ра ор «МИР»

е

Индикатор-регистратор МИР реализован в виде блока, устанавливаемого в

т

пульте машиниста лебедки и подключаемого к датчикам натяжения, шагов

квантования по глубине и магнитных меток,

ок коллектору лебедки (жиле

кабеля) и источнику питания скважинногоиприбора (СП), а также к

персональному

компьютеру, исполните ьному

устройству

аварийного

отключения

привода лебедки

к наземным приборам

контроля

технологических параметров с токовымблвыходом. МИР снабжается энергией от

бортового источника постоянного напряженияи

(аккумулятора).

На передней панели МИРа расположены (рис.2.1):

∙

б

в

индикатор скорости И1, для индикации скорости движения кабеля

м/ч;

∙

индикатор глуби ы И2, для индикации глубины нахождения СП в м.;

∙

индикатор

ая

атяже ия И3, для индикации натяжения геофизического

кабеля в кгс.;

∙

светоди дыннVD2 "макс." и VD3 "мин." для индикации состояний:

в режиме "установка" - светодиод "макс." указывает, что устанавливается

верхняя допустимая граница выбранного параметра, а светодиод

"мин." -

ро

нижняя допустимая граница; в режиме "работа" - свечение обоих светодиодов

говорит о входе в интервал коррекции глубины по магнитной метке (ММ) (+-

кт

ММ светодиод "мин." гаснет,

0,5м - интервал ожидания ММ), после прихода

е

при выходе из интервала гаснет светодиод "макс." только в случае прихода ММ

лв интервале

+-0,5м., в противном случае светодиод "макс."

продолжает

светиться, сигнализируя о том, что в данном 10-ти метровом интервале ММ не

Э

пришла;

∙

<M> и <O> - шлицы подстроечных сопротивлений для настройки

диапазона измерения натяжения ("0" - нуль шкалы

и " М"- верхняя граница

шкалы);

33

∙

клеммы Х1 и Х2 "+ ИП - " и переключатель SA3 " + - " для подключения

источника питания скважинного прибора и изменения

его полярности;

∙

клеммы Х3, Х4 и Х5 для оплетки кабеля ОК, первой жилы кабеля ЖК1 и

второй жилы кабеля ЖК2 соответственно;

∙

светодиод VD1 "метка" для визуализации прихода ММ;

∙

ручка резистора R1 "компенсация" для регулировки чувствительности

сигнала ММ;

∙

разъем ХР3 "компьютер" для подключения IBM PC совместимого

компьютера (интерфейс RS-232C);

∙

переключатель SA1 "работа" и "установка" для функционирования МИРа

ка

в основном режиме, либо в режиме установки допустимых границ параметровАГНИ

глубины и натяжения;

е

∙

переключатель SA2 "Б.сеть" и "вкл." для включ ния и вы лючения

МИРа;

т

∙

кнопка S1 "параметр" в режиме "установка" для выбора параметра, для

которого будут устанавливаться границы допустимых значений;

∙

кнопка S2 "граница" в режиме "установка" дляовыбора верхней или

бл

нижней границы параметра;

и

∙

кнопка S3 "разряд" в режиме "установка" д я выбора изменяемого

разряда; в режиме «работа» для ручного ввода «ноль» натяжения;

б

∙

кнопка S4 "значение" в режиме "установка" для изменения значения

разряда; в режиме "работа" для ручногоиввода цены первой ММ.

Здесь же на боковой щеке находятся разъемы подключения внешних

устройств (рис.2.1.):

ая

- ХР4 – для датчика натяжения ДН;

- ХР5 – для назем ых промысловых датчиков с токовым выходом 4-20мА и

для управления устройством отключения привода лебедки;

- ХР6 – для датчика глубины ФТГ;

ро

- ХР7 – для датчиканнмагнитных меток ДММ;

- ХР8 – для бо товой сети +12В.

кт

малогабаритный индикатор-регистратор в

Прог аммно-управляемый

каротажном подъемнике предназначен для:

е

«ЖК1» и Х5

∙

регистрации информации по входу (клеммы: Х3 «ОК», Х4

«ЖК2») от скважинных

приборов с импульсными,

частотными,

Э

времяимпульсными и кодоимпульсными выходными сигналами (приборы РК,

лЛМ, приборы ГДИ: ГДИ-2,4,5,7; КАМА-6,7; ГЕО-К, ГКЛ-2Ц, КСАТ-7,

НАПОР, САКМАР, ГИК и т.п.);

∙

регистрации информации по входу (разъём ХР5) от наземных (устьевых)

∙

контроля скорости, глубины (с коррекцией по магнитным меткам и

компенсацией износа кабеля и мерного ролика) и натяжения кабеля с

индикацией и регистрацией контролируемых параметров;

∙

ввода максимальных и минимальных критических значений натяжения

кабеля и глубины;

∙

подачи звукового сигнала при достижении критических значений

параметров;

∙

аварийного отключения привода лебедки.

Регистратор "МИР" устанавливается в любом каротажном подъемнике в

панель машиниста и подключается к коллектору, внешнему источнику питания

скважинных приборов, бортовому компьютеру, аккумулятору автомобиля (или

внешнему источнику питания постоянного тока 12/24В.,1А.), датчикам: шагов

квантования

по глубине, магнитных

меток и натяжения кабеля (например

ка

«КОНПАК»), исполнительному устройству аварийного отключенияАГНИпривода

лебедки и,

при необходимости,

к устьевым прибор м контроля

технологических параметров.

е

т

Регистратор имеет следующие технические характеристики:

1.

Габаритные размеры, не более, мм.

275*170*70

2.

Масса, не более, кг.

о2,0

числоимпульсных сигналов, имп/мин

и

до 65535

частотных сигналов, Гц

бл

до 50000

до 3,0периода, сек

б

∙

кодоимпульсных сигналов (кодыиМиллера, Манчестер-II и др.), Бод

ая

до 80000

∙

сигналов локатора муфт при скорости каротажа, м/час от 50 до 1000;

4.

.Пределы регистрации по к н лу передачи данных от наземных

нн

приборов (ХР5):

∙

токовых сигналов, мА

.

4 - 20

Интерфейс с бортовой ЭВМ

RS-232

ро

5000 и 10000

Предел к нтр ля натяжения, кгс

Погрешность контроля натяжения, %

1

кт

9999,9

Предел контроля глубины, м.

Предел контроля скорости перемещения кабеля, м/с 3,0

е

1,0

Ц на шага квантования, см.

Э

Ц на магнитной метки, м.

10,0

Напряжение питания, В.

12

лПотребляемая мощность, не более, ва.

5,0

Неинформативные параметры регистратора "МИР":

значений параметров;

∙

отключение привода лебедки при аварийном значении натяжения;

∙

индикация вхождения в зону коррекции глубины по магнитным меткам;

37

∙

индикация вида устанавливаемого критического

значения параметра

(мин. или макс.).

На рис.2.2. представлена принципиальная электрическая схема платы

формирования и обработки сигналов (ФОС) регистратора, основной

операционной схемы прибора. Эта плата подключается

к передней панели

(рис.2.1.) с помощью двух разъёмов ХР1 и ХР2. Через эти разъёмы

осуществляется связь схемы с органами управления, индикации и внешними

устройствами. Основу схемы составляют два процессора: DD1 (PIC16F73), для

обработки сигналов управления, приема информации от датчиков контроля

каротажа, управления индикацией, и DD6 (PIC16F765) для приема и обработки

сигналов от скважинных и наземных приборов, информационного обмена с

первым процессором и персональным компьютером.

Микросхема DA1 (генератор импульсов) с транзистором VT1 служат для

ка

подмагничивания датчика магнитных меток ДММ, выходной сигн АГНИл с которого

через микросхему DA2, транзистор VT2 и инвертор DD2.3 поступ ет на вывод

е

25 (порт В) процессора DD1. Сигналы глубины ШК+ и ШК- (+ при спуске, -

т

при подъёме), возникающие в датчике глубины ч р з каждый сантиметр

перемещения скважинного прибора, поступают в DD1 на выводы 26 и 27.

Управляющие сигналы с панели управления от переключателя SA1 и кнопок

S1, S2, S3 и S4 поступают соответственно на выводыо28, 21, 22, 23 и 24 DD1.

бл

Контроль натяжения каротажного кабеля производитсяи

процессором DD1 по

входу 2 от усилителя датчика натяжения УДН. Принципиальная схема УДН

представлена на рис.2.3.

и

ая

б

нн

ро

кт

е

л

Э

Рис.2.3. Принципиальная схема УДН

13 служит для аварийного отключения привода лебедки.

Информационный сигнал от скважинного прибора проходит на процессор

ка

DD6 разными путями: с клеммы ЖК1 через разъём Х2 по проводуАГНИ27, далее

через конденсатор С17 либо сразу на вывод 1 коммутатора DА7, либо через

конденсатор С18

е

этого

и нелинейный дифференциатор (DА3) на вывод 3

т

коммутатора. Коммутатор управляется процессором DD6 по выводу 39 (RВ6) в

зависимости от

скважинного прибора, подключенного к ЖК1.

Если

скважинный прибор использует систему телеметрии с кодом Манчестер-2, то

информационный сигнал проходит через нел нейныйодифференциатор (DА3),

коммутатор DА7, усилители DА8.1-4, компаратори

DА10 и ключ DА14 на

входы 37, 38 кодера-декодера DD5. Далее парал ельный двухбайтовый сигнал с

DD5 проходит в порт D процессора DD6. Если же информационный сигнал

б

использует другой вид модуляции,

то блего путь несколько изменяется: ЖК1,

DА7, DА8.1-4, DА10, DА14 и далееина вывод аналогового ввода 6 (порт RА4)

процессора (для локатора муфт) или на счетный вход 17 (порт RС2) процессора

ая

(для остальных скважинных приборов).

Кроме того, скв жинные приборы с импульсными, частотными, время-

импульсными выход ыми сигналами могут быть подключены к регистратору

по следующей цепи: ЖК2, провод 69, конденсатор С45, двухкаскадный

усилитель DA4, провод 31, порт RA0 процессора DD6.

ро

наземных

технологических датчиков

Информаци нныеннсигналы

формируются в плате интерфейса А1 (выводы 48 и 54), проходят через разъём

кт

ХР1 (выводы 2 и 27) и далее непосредственно на процессор DD6 на его

аналоговые входы 7 (порт RА5) и 4 (порт RА2), по проводам 70 и 30.

е

Принципиальная электрическая схема платы интерфейса А1 приведена на

рис. 2.4. Бортовая сеть напряжением +12В подключена на выводы 1 и 2 платы

Э

и через защитный диод VD1 и конденсатор фильтра С1 – на вход DC/DC

лпреобразователя типа TEN6-24. На выходе преобразователя получается

напряжение +24В, которое фильтруется конденсатором С2 и через нагрузочные

резисторы R2 и R3 проходит на датчик давления (выводы 7, 8) и датчик расхода

(выводы 10, 11). Выходной ток датчиков (4-20

мА)

создает на нагрузочных

ка

АГНИ

е

т

о

и

бл

и

ая

б

нн

роРис.2.4. Принципиальная электрическая схема платы интерфейса

Дляктобслуживания систем телеметрии с различными тактовыми частотами

е

DD3.1-4 с частотой 1МГц и программно управляемый

испо ьзуется генератор

лделитель частоты на счетчике DD4 и коммутаторе DА9.

Кроме того, усилители DА5 и DА6 обеспечивают контроль напряжения на

Эвходе в каротажный

кабель и тока потребления скважинным прибором,