siemens x
I/O 設(shè)備

工業(yè)過(guò)程控制和數(shù)據(jù)采集過(guò)程中的鑒相處理在石油鉆探等行業(yè)的應(yīng)用

2025China.cn   2008年09月08日
鑒相處理是工業(yè)控制、數(shù)據(jù)采集行業(yè)一項(xiàng)十分重要的環(huán)節(jié)。通過(guò)鑒相處理,可以判斷出鉆井作業(yè)大鉤的上下運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、測(cè)井作業(yè)中井下工具的上下運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、鋼絲作業(yè)中井下電子壓力講的上下運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、汽車(chē)的前進(jìn)或后退狀態(tài)、自動(dòng)泥漿流變儀齒輪盤(pán)的正反運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。用ISM11X可以很好地用于這些環(huán)節(jié)。它具有使用方便、抗干擾能力強(qiáng)、數(shù)字濾波系數(shù)軟件設(shè)置、反應(yīng)速度快等許多特點(diǎn)。是構(gòu)筑高精度深度測(cè)量及數(shù)控制系統(tǒng)的優(yōu)選工業(yè)模塊組件。

引言
  鑒相工作在許多場(chǎng)合起著非常重要的作用。在石油鉆探、礦井采樣、設(shè)備監(jiān)控等眾多場(chǎng)合被廣泛地使用。通過(guò)安裝在旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)上的開(kāi)關(guān)量傳感器,產(chǎn)生相位差90度的A、B兩路脈沖信號(hào),A信號(hào)先到表示著一個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng),而B(niǎo)信號(hào)先到來(lái)則表示著在向另一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)過(guò)的脈沖數(shù)的計(jì)量,可以準(zhǔn)確地計(jì)算出物體正反兩方向走過(guò)的距離。圖二是一般用的深度傳感器的機(jī)械原理圖,圖三是A、B信號(hào)及變換后的信號(hào)圖形。

  我在《深度信號(hào)的軟件鑒相方法》中曾經(jīng)詳細(xì)地闡述過(guò)AB信號(hào)的鑒相方法,它的好處在于利用上位機(jī)的功能進(jìn)行鑒相工作,但許多工業(yè)控制場(chǎng)一臺(tái)上位機(jī)一般是驅(qū)動(dòng)許多下位模塊,上位機(jī)的工作量十分繁重,這就需要有更合適的模塊與現(xiàn)有的模塊型成一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò),減小上位機(jī)的工作量,使用系統(tǒng)運(yùn)行的更可靠?;谶@種環(huán)境需要,ISM11X是一種非常理想的鑒相模塊,它可以自動(dòng)地完成鑒相工作。

  ISM是Intelligent Sensor Module的簡(jiǎn)稱(chēng),是德國(guó)Gartner公司生產(chǎn)的高速可配置模塊,它可以通過(guò)軟件配置直接外接壓力、溫度、電壓、電流、數(shù)字量等信號(hào),它具有數(shù)字濾波功能,采用標(biāo)準(zhǔn)的RS485總線,支持CAN、PROFIBUS等各種現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議。下圖是它的外型圖。

  具有鑒相功能的ISM模塊有 ISM110 ISM111 ISM112,其中的IO1接傳感器的A信號(hào)、IO2接傳感器的B信號(hào),經(jīng)過(guò)ISM11X配帶的ICP100設(shè)置程序,將IO1和IO2設(shè)置成鑒相模式。在IO1和IO2與地之間分別接上一個(gè)1K的電阻,在RS485總線上就可以讀出鑒相后的計(jì)數(shù)值。
構(gòu)筑方法

  ISM11X通常還會(huì)帶有4路模擬量輸入通道,每個(gè)通道的輸入范圍都是可以獨(dú)立自由設(shè)定的,這一點(diǎn)與牛頓和亞當(dāng)模塊不太一樣(NUDAM及IDAM模塊的所有通道的輸入范圍都使用一個(gè)設(shè)定值,不能獨(dú)立設(shè)定)。因此,ISM11X可以接入不同量程的傳感器,需要做的只是根據(jù)傳感器的不同,對(duì)每個(gè)道進(jìn)行獨(dú)立的設(shè)置即可。ISM11X更詳細(xì)的情況見(jiàn) 智能傳感器模塊ISM11X

軟件編程

  我們以VB3為例,在FORM1窗體上放置MSCOMM控件(VB3自帶)。按下述步驟進(jìn)行編程:

先初始化RS232-RS485模塊
rt = 1
gs = "9600,N,8,1"
en = 0
en = True

然后向ISM11X發(fā)指令
Chan$ = Right$(Str$(CHNO), 1)
If CHNO >= 0 And CHNO <= 4 Then
= "#02" + Chan$ + Chr$(13)
End If

從ISM11X讀入鑒相器的計(jì)數(shù)值
Instring$ =
If Left$(Instring$, 2) = ">+" Or Left$(Instring$, 2) = ">-" And Len(Instring$) >= 3 Then
IdamValue = Val(Right$(Instring$, Len(Instring$) - 2))
End If

現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

  中海技服用ISM11X構(gòu)筑的IDC2000系統(tǒng)成功地進(jìn)行了國(guó)家863計(jì)劃海底大位移井的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)任務(wù),并成功地與PRL2000相結(jié)合在新疆塔克拉瑪干沙漠完成了TK431井基于衛(wèi)星鏈路的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)任務(wù)。在使用過(guò)程中,未發(fā)現(xiàn)ISM11X任何異常情況。用它構(gòu)筑的深度系統(tǒng)在500米范圍內(nèi)誤差小于10公分,充分證明了ISM11X的現(xiàn)場(chǎng)適用性。利用ISM11X構(gòu)筑實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),不僅安裝使用簡(jiǎn)單、編程簡(jiǎn)單,而且價(jià)格適中,穩(wěn)定性好。

(轉(zhuǎn)載)

標(biāo)簽:工業(yè) 過(guò)程控制 數(shù)據(jù)采集 過(guò)程 鑒相處理 石油鉆探 應(yīng)用 我要反饋 
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