Микропроцессорная система управления процессом бурения скважин
Контрольная работа, 24 Ноября 2013, автор: пользователь скрыл имя
Краткое описание
Задание
Разработать микрокомпьютерную систему управления процессом бурения скважин.
Вопросы, подлежащие проработке:
Составить список требований на разработку микрокомпьютерной управляющей системы;
Составить техническое задание на проектирование системы;
Разработать модульную структуру системы;
Вложенные файлы: 1 файл
ЭПУ_кр_1.doc
— 114.50 Кб (Скачать файл)Факультет дистанционного обучения
Томский государственный университет
систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР)
Кафедра ПрЭ
Контрольная работа №1
по дисциплине «Электронные промышленные устройства»
выполнена по методике Сулимов Ю.И. «Электронные промышленные устройства», Томск-2009
Тема: «Микропроцессорная система управления процессом бурения скважин»
V=1
Выполнил:
студент ФДО ТУСУР
гр.:
специальности
ФИО
04 октября 2010 г.
г. Н-ск 2010
Задание
Разработать микрокомпьютерную систему управления процессом бурения скважин.
Вопросы, подлежащие проработке:
- Составить список требований на разработку микрокомпьютерной управляющей системы;
- Составить техническое задание на проектирование системы;
- Разработать модульную структуру системы;
- Представить основные структуры системы;
- Разработать дерево вызова процедур;
- Разработать одну – две программные процедуры системы.
- Техническое задание
Тема: система управления процессом бурения скважин.
- Назначение и область применения системы управления
- Система управления процессом бурения скважин предназначена для автоматизации процесса бурения на разработках скважин жидкостного типа (нефтяные, водяные, и проч.).
- Состав жидкости – буровой раствор, нефть, вода.
- Область применения системы управления процессом бурения скважин – разработки полезных ископаемых.
- Функциональные и технические т
ребования к системе - Система должна:
- Измерять усилие на крюке;
- Определять скорость вращения ротора;
- Измерять давление бурового раствора в скважине;
- Измерять расход бурового раствора;
- Определять состав примесей бурового раствора;
- Аварийно завершать бурение при нестандартных ситуациях;
- Автоматически регулировать норму подачи бурового раствора;
- Автоматически регулировать скорость вращения ротора.
- Условия эксплуатации - промышленные.
- Питание системы от промышленной сети 220/380 В.
- Модульная структура системы:
- Модуль управления, содержит все процедуры системы и выбирает их по мере надобности;
- Модуль управления давлением бурового раствора, на основании измеренных данных производит обработку вычисленных параметров и регулирование давления.
- Модуль измерения расхода бурового раствора, производит измерение и учитывает расход промывочной жидкости.
- Модуль измерения состава примесей бурового раствора, производит химический анализ и вывод результатов;
- Модуль регулирования усилия на крюке и скорости лебедки, определяет параметры и выдает сигнал управления приводом лебедки, выводит результат;
- Модуль управления буровым инструментом, определяет скорость вращения и усилие на валу привода, выдает сигнал управления приводом, выводит результат.
Ввод исходных данных на первоначальном этапе работы системы управления и выбор алгоритма работы должен осуществляться с помощью модуля подготовки.
В результате работы системы образуется большой объем информации, которая будет храниться в модуле хранения данных.
Отображение состояния технологического процесса будет происходить в модуле отображения информации.
Формализуем все модули с помощью таблицы 1.
Табл. 1
Наименование модуля |
Функции модуля |
Вход |
Выход |
Аппарат |
Програм |
Модуль управления |
Управление всей системой |
Все модули |
Все модули |
- |
+ |
Модуль измерения давления |
Измерение давления |
Манометр |
Память, индикатор |
+ |
+ |
Модуль измерения расхода жидкости |
Измерение расхода |
расходомер |
Память, индикатор |
+ |
+ |
Модуль измерения состава примесей |
Измерение химического состава примесей |
Химический анализатор |
Память, индикатор |
+ |
+ |
Модуль управления приводом бурового инструмента |
Измерение скорости вращения и усилия на приводе. Выдача сигнала на привод |
Все модули системы. Тахометр. |
Привод, память, индикатор |
+ |
+ |
Модуль управления приводом лебедки |
Измерение скорости и усилия на приводе. Выдача сигнала на привод лебедки |
Все модули системы. Динамометр. Тахометр. |
Привод, память, индикатор |
+ |
+ |
Модуль подготовки |
Ввод исходных данных |
Клавиатура |
Память исходных данных |
- |
+ |
Модуль хранения данных |
Хранение параметров объекта |
Все модули системы |
Модуль отображения информации |
+ |
- |
Модуль отображения информации |
Отображение измеряемых и расчетных параметров |
Модуль хранения данных |
Дисплей, принтер, сигнализация |
+ |
- |
Основные процедуры.
Для модуля управления лебедкой, необходимы следующие процедуры:
Инициализация модуля;
Задание направления движения;
Задание скорости движения;
Измерение усилия на крюке;
Измерение скорости лебедки;
Запись данных в модуль хранения данных;
Для модуля управления ротором, необходимы следующие процедуры:
Инициализация модуля;
Задание направления вращения;
Задание скорости вращения;
Измерение усилия на валу привода;
Измерение скорости вращения ротора;
Запись данных в модуль хранения данных;
Для модуля измерения давления, необходимы следующие процедуры:
Инициализация модуля;
Задание необходимого давления;
Измерение текущего давления;
Регулирование давления;
Запись данных в модуль хранения данных;
Для модуля расхода промывочной жидкости, необходимы следующие процедуры:
Инициализация модуля;
Измерение расхода бурового раствора;
Запись данных в модуль хранения данных;
Для модуля анализа химического состава, необходимы следующие процедуры:
Инициализация модуля;
Измерение текущего химического состава бурового раствора;
Запись данных в модуль хранения данных;
Дерево вызова процедур:
Процедуры системы:
ПРОЦЕДУРА: УПРАВЛЕНИЕ ЛЕБЕДКОЙ (;УЛ)
РАЗРАБОТАЛ
ИСПРАВЛЕНА
НАЧАЛО ПРОЦЕДУРЫ
ВЫЗОВ: РУЧНОЙ
ВЫЗОВ: УСТАНОВЛЕНИЕ НАПРАВЛЕНИЯ ВРАЩЕНИЯ (;НВЛ )
ВЫЗОВ: УСТАНОВЛЕНИЕ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ (;СВЛ)
ВЫЗОВ: ЗАПИСЬ ПАРАМЕТРОВ В ПАМЯТЬ (;НВЛ, СВЛ)
ВЫЗОВ: ОЖИДАНИЕ ЗАПУСКА
ЕСЛИ ЛЕБЕДКА РАБОТАЕТ
ТО ВЫЗОВ: ВЫВОД НА ЭКРАН «СКОРОСТЬ ЛЕБЕДКИ»
ВЫЗОВ: ВЫВОД НА ЭКРАН «УСИЛИЕ НА ЛЕБЕДКЕ»
ЕСЛИ ПАРАМЕТРЫ ВЫШЕ НОРМЫ
ТО ВЫЗОВ: АВАРИЙНЫЙ ОСТАНОВ (; STOP)
ВЫЗОВ: ВЫВОД НА ЭКРАН «АВАРИЯ»
ВОЗВРАТ
КОНЕЦ ПРОЦЕДУРЫ
ПРОЦЕДУРА: УПРАВЛЕНИЕ РОТОРОМ (;УР)
РАЗРАБОТАЛ
НАЧАЛО ПРОЦЕДУРЫ
ВЫЗОВ: РУЧНОЙ
ВЫЗОВ: УСТАНОВЛЕНИЕ НАПРАВЛЕНИЯ ВРАЩЕНИЯ (;НВР )
ВЫЗОВ: УСТАНОВЛЕНИЕ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ (;СВР)
ВЫЗОВ: ОЖИДАНИЕ ЗАПУСКА
ЕСЛИ БУР РАБОТАЕТ
ТО ВЫЗОВ: ВЫВОД НА ЭКРАН «СКОРОСТЬ РОТОРА»
ВЫЗОВ: ВЫВОД НА ЭКРАН «УСИЛИЕ НА ПРИВОДЕ»
ЕСЛИ ПАРАМЕТРЫ ВЫШЕ НОРМЫ
ТО ВЫЗОВ: АВАРИЙНЫЙ ОСТАНОВ (; STOP)
ВЫЗОВ: ВЫВОД НА ЭКРАН «АВАРИЯ»
ВОЗВРАТ
КОНЕЦ ПРОЦЕДУРЫ