Файл: білас Саынов атындаы араанды техникалы университеті орауа жіберілді па каф мегерушісі.docx

4 Дербес компьютердің автоматтандыру объектісімен байланыс құрылғысының схемалық схемасын әзірлеу
4.1 Зоя бұрғылау процесін басқарудың автоматтандырылған жүйесінің сипаттамасы

Зоя 1.1 жүйесі мұнай мен газға Ұңғымаларды бұрғылау режимдерін жедел басқару және оңтайландыру мақсатында бұрғылаудың технологиялық параметрлерін бақылауға арналған және мыналарды қамтамасыз етеді:

• 
  туынды параметрлерді есептей отырып, автоматты түрде жинау және өңдеу және ағымдағы ақпаратты бұрғышыны және бұрғылау шеберін бейнелеу және тіркеу құралдарында көрнекі түрде ұсыну;
  
• 
  ауысым үшін баянатты қоса алғанда, сандық-аналогтық және графикалық түрде бұрғылау нәтижелерін құжаттау,
  
• 
  осы оқиғалардың жарық және дыбыс дабылы бар пайдаланушы белгілеген шектерден тыс технологиялық параметрлердің шығуын бақылау;
  
• 
  "ілгектегі салмақ", "кірудегі қысым" параметрлері тиісті бұрғылау жабдығына бұғаттау сигналдарын бере отырып, шекті мәндер үшін шыққан кезде авариялық сигнал беру;
  
• 
  компьютер өшірілген кезде бұрғылау қондырғысының автономды жұмысы;
  
• 
  техникалық қызмет көрсетуге және метрологиялық қамтамасыз етуге жұмсалатын ең аз шығындармен жоғары пайдалану сенімділігі мен ұзақ мерзімділігі.
  

Кез-келген автоматты басқару жүйесінің қажетті типтік элементіне технологиялық параметрлер датчиктері жатады. Датчиктің мақсаты-бақыланатын немесе реттелетін шаманы одан әрі қолдануға ыңғайлы басқа шамаға түрлендіру.

Жүйеде келесі датчиктер бар:

• 
  ілгектегі салмақ датчигі тәл арқанының бекітілген тармағына орнатылады. Сенсордағы бастапқы түрлендіргіш ретінде тензометриялық күш өлшеу элементі қолданылады.
  
• 
  ротордағы моментті бақылау датчигі (тензометриялық) бекіткіш сырға-кергіштің немесе бекіткіш тіректің орнына ротор жетегінің редукторына орнатылады. Сенсорға әсер ететін созылу немесе қысу күші бақыланады.
  
• 
  сорғының басқару сенсоры (индуктивті Жақындық сенсоры) сорғы жетегінің шкафына орнатылады.
  
• 
  ротордың айналу жылдамдығын бақылау арнасының сенсоры ротордың жетек білігінің айналу жылдамдығын анықтайды. Бастапқы түрлендіргіш ретінде Жақындық сенсоры қолданылады. Трансмиссияға орнатылады.
  
• 
  қысым датчигі (тензорезисторный) айдау желісіне орнатылады.
  
• 
  тереңдік сенсоры түбінің тереңдігін, берілуін, тальблоктың орналасуын есептеу үшін бастапқы ақпаратты береді. Тізбекті беріліс сенсоры лебедка білігіне қосылған.
  
• 
  шығыс (ойықта) бұрғылау ерітіндісінің шығынын өзгерту датчигі – индикаторы қалақтың ауытқу бұрышын ағынның деңгейі мен жылдамдығына байланысты тік күйден электр сигналына түрлендіреді.
  
• 
  біріктірілген тығыздық датчигінде – бұрғылау ерітіндісінің деңгейі (БР) және шығудағы БР тығыздығы бастапқы түрлендіргіш ретінде дифференциалды манометр қолданылады. Бұрғылау ерітіндісіне батырылған түтіктердегі гидростатикалық қысым өлшенеді, ол арқылы ауа қысыммен үрленеді.
  
• 
  бастапқы термохимиялық түрлендіргіштің негізінде жасалған жанғыш газдардың жалпы құрамының датчигі. Шығыс ағынының өзгеру индикаторымен бірге орнатылады. Ұқсас датчиктер жарылыс қаупі бар аймақта газ құрамын бақылау және сигнал беру үшін қолданылады.
  
• 
  кіріс және шығыс БР температура сенсоры арнайы микросхеманың негізінде жасалады және сәйкесінше жұмыс сыйымдылығы мен ойыққа орнатылады.
  
• 
  ауа температурасының сенсоры (ұқсас) кабельдік түйіспе қорабында орналасқан.
  
• 
  датчик сәттен бұлағындағы (тензометрический) белгіленеді.
  
• 
  датчик сәттен бері турбобуре (тензометрический) белгіленеді торабы стопора ротордың.
  

---

Датчиктерден кабельдік ақпарат UKP блогына жіберіледі, онда сигналдарды түрлендіру және өңдеу жүзеге асырылады, содан кейін бұрғылаушы оқ пен компьютерге.

Ақпараттық-метрологиялық сипаттамалар толық көлемде қоса берілген 4.1-кестеде келтірілген.
Кесте 4.1

Ақпараттық метрологиялық сипаттамалар

Бақыланатын параметр
Параметрдің атауы, өлшем бірлігі	Бақылау ауқымы
1 ілгектегі салмақ, кН	0 - 5000; 0 - 4000 0 - 3000; 0 - 2500 0 - 2000; 0-1500
2 Қашауға жүктеме, кН	0-500
3.Ротордағы айналу сәті, кНм	0-60 0-30
4. Кіріс қысымы, Мпа	0-40
5 Кіріс шығыны, л/с	0-100
6 Ротор айналымы, об/мин	0-300
7 Әрбір сорғының жүру саны (үшке дейін), жүру/мин	0-125
8 Шығысты өзгерту, %	0-99
9. Беру, м	0-99,9
10. Таль блогының жағдайы, м	0-60 0-45
11 Союдың тереңдігі, м	0 - 9999
12 Қашаудың кенжардағы орны, м	0 - 9999
13 Ағымдағы уақыт, күні	-
14. Бұрғылау уақыты 1 м ұңғылау,мин/м	0-1000
15. Ұңғылаудың механикалық жылдамдығы, м / сағ	0-200
16 . СПО жылдамдығы, м / с	0-3
17. Бұрғылау уақыты, мин	0-999999
18. Проходка на долото, м	0-999
19. Бұрғылау ерітіндісінің тығыздығы (БТ), г/смЗ	0,8-2,6
20. БТ деңгейі, м	0,4-2,0; 0,8-2,4 1,2-2,8
21 БТ жиынтық көлемі, мЗ	0 - 999,9
22. БТЖиынтық көлемнің өзгеруі, мЗ	0-500
23 Жанғыш газдардың жиынтық құрамы, % НКПР	0-50
24. Ілгектегі сәт, кНм	0-60
25. Турбобур сәті, кНм	0-30
26 Кіріс және шығыс температурасы,°С	0-100
27 Ауа температурасы,°С	0-100
28. Науадағы жуу сұйықтығының тығыздығы, г/смЗ	0,8-2,6

---

4.2 Бұрғылау процесінің АБЖ-дағы УСО-ның орны
ТП АБЖ басқару объектісімен байланыс құралдары да болуы тиіс. Алайда, деректерді өңдеу жүйелері мен ТП АБЖ арасындағы басты айырмашылықтардың бірі-соңғысы нақты уақыт режимінде басқару объектісінің жай-күйі туралы ақпарат алуға, осы ақпаратқа жауап беруге және технологиялық процестің барысын автоматты түрде басқаруға қабілетті болуы керек. Осы мәселелерді шешу үшін ТП АБЖ негізінде құрылған ЭЕМ басқарушы есептеуіш машиналар (УВС) класына жатуы тиіс, яғни. басқару Есептеу кешені (УВК) УВК басқару процесінде келіп түсетін ақпаратты автоматты түрде қабылдауға және өңдеуге және технологиялық жабдықтың атқарушы органдарына тікелей басқару әсерін беруге бағытталған есептеу машинасы ретінде анықталуы мүмкін. Мұндай бағыт объектімен байланыс құрылғыларымен қамтамасыз етіледі (УСО) (4.1-сурет) – басқарушы ЭЕМ мен басқару объектісі арасында ақпарат алмасуға арналған мамандандырылған блоктар жиынтығы. Пассивті және белсенді УСО бар.

Пассивті құрылғылар сенсорларды сұрау командаларын және басқару әрекеттерін беру командаларын орындайды. Оларда кіріс және шығыс блоктарының жиынтығы және басқару блогы бар. Аналогты және дискретті ақпаратты қабылдауды қамтамасыз ететін кіріс және шығыс блоктарының құрамына аналог-код және аналог-код түріндегі ақпарат түрлендіргіштері, коммутаторлар, күшейткіштер және т. б. кіреді. кіріс-шығыс блоктары





Сурет 4.1 – Басқару компьютері негізіндегі ТП АБЖ типтік құрылымы
Осы дипломда бұрғылау процесінің жай-күйі туралы ақпаратты жинау және бастапқы өңдеу жүйесінде объектімен функционалды түрде аяқталған байланыс құрылғысының конструкциясы әзірленеді (сур. АААА). Бұрғылау процесінің жай-күйі туралы ақпаратты жинау және алғашқы өңдеу жүйесі ЗОЯ ТП АБЖ-нің маңызды функционалды ішкі жүйесі болып табылады.

Схема негізінен k555 және K155 сериялы TTL интегралды схемаларында жасалған.

Бұл модель практикалық, арзан және қарапайым және кез-келген сенсорды IBM PC немесе балама компьютермен байланыстыруға мүмкіндік береді.

IBM PC жүйелік шинасының жұмыс істеу принциптері және жоғарыда аталған дизайн қосылған негізгі аппараттық интерфейс, сондай-ақ үзілістер, есептегіштер мен таймерлер жүйесінің жұмысы егжей-тегжейлі қарастырылады.

4.3 Сұлбаның сипаттамасы
Әзірленген схемада сіз 64 портты пайдалана аласыз – 32 кіріс және 32 шығыс. 4.2-кестеде төлем порттарын бөлу берілген.

---

Кесте 4.2

Төлем порттарын бөлу

Сызық портты таңдау	Порт нөмірі (16-шы)	Аты	Функция	Микросхема
E0	300	PORTA	Паралл. ВВ порт А	Intel 8255
E1	301	PORTB	Паралл. ВВ порт В	Intel 8255
E2	302	PORTC	Паралл. ВВ порт С	Intel 8255
E3	303	PCNTRL	Паралл. ВВ Басқару	Intel 8255
E4	304	CNT0	Санауыш 0	Intel 8253
E5	305	CNT1	Санауыш 1	Intel 8253
E6	306	CNT2	Санауыш 2	Intel 8253
E7	307	TCNTRL	Таймер/ Санауыш Басқару	Intel 8253
E8	308	ADC	АЦП Мекен-жайы, деректер
E9	309	STAT	АЦП Жағдайы
E10	30A	START	АЦП Іске қосу
E11	30B	DACO	ЦАП Мекен жайы
E12	30C	GATE	Таймер / есептегіш Строб
E13	30D		Қалам порты Басқару
E14	30E		Іске қосылмаған
E15	30F		Іске қосылмаған
E16	310		Іске қосылмаған
E17	311		Іске қосылмаған
E18	312		Іске қосылмаған
E19	313		Іске қосылмаған
E20	314		Іске қосылмаған
E21	315		Іске қосылмаған
E22	316		Іске қосылмаған
E23	317		Іске қосылмаған
E24	318		Іске қосылмаған
E25	319		Іске қосылмаған
E26	31A		Іске қосылмаған
E27	31B		Іске қосылмаған
E28	31C		Іске қосылмаған
E29	31D		Іске қосылмаған
E30	31E		Іске қосылмаған
E31	31F		Іске қосылмаған

---

4.3.1 Параллель енгізу-шығару порты

IBM PC компьютері деректерді өңдеудің өте қуатты құралдарына ие болса да, оған бұл жеткіліксіз. Ол сондай-ақ сыртқы әлеммен өзара әрекеттесу құралдарын қажет етеді. Компьютер мен перифериялық құрылғы арасында мәліметтер алмасу үшін I / O аппараттық құралдары және тиісті бағдарламалық жасақтама қажет.
4.3.2 Уақыт диаграммалары

Жүйемен кез-келген интерфейсті сәтті құрудың кілті-оның жұмысын уақытша бөлудің жүйелік шинаның ұқсас параметрлерімен үйлесімділігін қамтамасыз ету. Уақыт диаграммаларында және суретте көрсетілген кестелерде. UUUU, ВВ үшін шиналарды жазу және оқу циклдерінің уақытша таралуы туралы егжей-тегжейлі ақпарат берілген.

Шина циклі әдетте t ұзақтығымен төрт жұмыс кезеңінен тұрады (машина соққысы), бірақ компьютер автоматты түрде осы циклге қосымша күту кезеңін (TW) енгізеді. Осылайша, компьютерде ВВ-ның бүкіл автобус циклі кемінде бес кезеңнен тұрады, яғни оның ұзақтығы шамамен 1,05 мкс құрайды. Шина циклын жүйелік шинадағы дайындық сигналының ұзақтығын (10 СН RDY) реттеу арқылы одан әрі арттыруға болады. Компьютердің адрестік шинасының А16-А19 тұжырымдары ВВ шиналық циклдері кезінде белсенді күйге ауыспайтынына назар аударыңыз.

Вв Шина оқу циклі 8088 микропроцессоры IN пәрменін орындаған сайын басталады. Т1 кезеңі кезінде ALE сигнал желісі белсенді күйге ауысады, оның кесіндісі бойынша мекенжай шинасының АҚ-А15 разрядтарында ВВ портының нақты мекенжайы бар деген белгі беріледі. Т2 кезеңі кезінде IOR басқару сигналы белсенді күйге ауыстырылады, бұл адрестелетін кіріс портының жауабы оның мазмұнын вв-ға шығарудан тұруы керек екенін көрсетеді. деректер шинасы. Т4 кезеңінің басында процессор деректер шинасынан ақпаратты оқиды, содан кейін IOR сигнал желісі белсенді емес күйге ауысады.

8088 процессоры OUT пәрменін орындаған сайын вв жазу циклі басталады. Т1 кезеңінде ALE басқару сигналы белсенді күйге ауысады, оның кесілуі бойынша A15 адрестік шинасының разрядтары (порттың нақты мекен-жайы бар) деген белгі беріледі. Содан кейін T2 кезеңінде iow сигналы белсенді күйге ауысады, ол таңдалған шығыс портына деректер шинасының мазмұнын қарастыру керектігін көрсетеді. Әрі қарай, сол кезеңде 8088 процессоры шығыс портына түсуі керек деректерді шинаға шығарады. T4 кезеңінің басында IOW сигналы белсенді емес күйге ауысады және 8088 процессоры шинадан деректерді жояды.

4.2-суретте ұсынылған кестелерде ең төменгі және ең нашар жағдай үшін деректер түрінде уақыт қатынасы туралы ақпарат беріледі. Демек, бұл деректер шинаның барлық жүктеме жағдайларына және берілген төзімділік шегіндегі барлық қуат кернеулеріне жарамды.

---