基于嵌入式的抽油機(jī)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、石油是世界上重要能源之一,廣泛使用于交通運(yùn)輸、能源化工等行業(yè)。大部分石油儲藏在底下幾千米深度不等,也有少部分可達(dá)到地表。通常,開采石油是通過升舉的方式進(jìn)行的。應(yīng)用最廣泛也最常見的石油開采器械是有桿抽油機(jī)。那么在油井開采工作中,抽油機(jī)的正常工作有著非常重要的意義。但是因?yàn)橛吞锏某橛途鄶?shù)散布在野外,而且抽油井?dāng)?shù)目較多、分布廣泛,對油井生產(chǎn)的工作狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)控是油田生產(chǎn)企業(yè)的一項重要而困難的內(nèi)容,那么快速的掌握油井的實(shí)時工況,將對石油開采帶

2、來極大的方便。
　　基于這一情況,課題把有桿式抽油機(jī)的控制系統(tǒng)作為研究對象,應(yīng)用ARM Cortex-M3嵌入式芯片作為油田井口控制模塊核心,以示功圖為分析手段對油井目前工況進(jìn)行診斷,之后使用變頻器控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速,從而實(shí)現(xiàn)有桿抽油機(jī)的故障診斷和最優(yōu)沖次調(diào)節(jié)。同時使用無線傳輸模塊——WIFI,對抽油井場內(nèi)的信息進(jìn)行采集利用網(wǎng)絡(luò)傳送到采油中繼工作站,方便各個抽油機(jī)的工作狀況可以被值班人員實(shí)時觀測。
　　本課題的主要內(nèi)容有ARM

3、Cortex-M3控制核心硬件的PCB電路設(shè)計,分析各個工況的示功圖和對最優(yōu)沖次的尋找, WIFI無線傳輸模塊的設(shè)計和實(shí)現(xiàn)。主要內(nèi)容中的ARM Cortex-M3控制核心是利用LPC1788芯片設(shè)計實(shí)現(xiàn)的,主體的硬件功能分為兩路模擬信號輸入電路,4路開關(guān)量信號輸入電路,4路繼電器輸出電路,RS485通訊電路和WIFI無線通信電路。其中軟件部分有uCOSII操作系統(tǒng)移植,示功圖的繪制和分析, RS485與無線通信程序的編寫。系統(tǒng)可以按照設(shè)