基于DSP控制的原油脫水電源的研究.pdf

1、目前,國內(nèi)許多油田已經(jīng)進入開采后期,開采出來的原油品質(zhì)差、含水率高、乳化嚴重。在這種情況下,傳統(tǒng)的電脫水設(shè)備也逐漸暴露出脫水效果差、電場不穩(wěn)等諸多問題,電脫水難度越來越大。
　　 為了解決以上問題,本課題深入分析了原油電脫水現(xiàn)狀,然后根據(jù)原油電破乳脫水機理,設(shè)計了一種基于DSP控制的交流脈沖原油脫水電源。電源主電路采用逆變技術(shù)設(shè)計,利用IGBT組成的全橋逆變電路產(chǎn)生幅值、頻率、脈寬連續(xù)可調(diào)的高頻振蕩電場,這種電場對乳化膜產(chǎn)生的沖

2、擊力更大,破乳脫水效果明顯好于傳統(tǒng)設(shè)備。
　　 為了提高整個電脫水系統(tǒng)的自動控制能力,本課題利用TMS320LF2407A型號的DSP芯片設(shè)計了一個系統(tǒng)控制模塊,該控制模塊具有數(shù)據(jù)采集、處理及模擬量輸出等功能。DSP控制模塊采集電路中的電流值,然后在DSP軟件程序中根據(jù)電流的變化情況調(diào)整輸出電壓的大小,使電源保持最佳的工作狀態(tài)。控制系統(tǒng)還具有油水界面自動調(diào)節(jié)功能,模塊實時采集油水界面設(shè)定值和實際值,在DSP芯片中根據(jù)數(shù)字PID控

3、制原理計算放水閥的開度,通過不斷調(diào)節(jié)放水閥開度使油水界面穩(wěn)定在設(shè)定值附近,實現(xiàn)整個電脫水系統(tǒng)的動態(tài)平衡。
　　 本文重點介紹了控制模塊的硬件電路的設(shè)計和軟件程序的編寫。硬件電路包括DSP最小系統(tǒng)電路、數(shù)據(jù)采樣電路、模擬量輸出電路、數(shù)據(jù)顯示和串口通信接口電路。在DSP的軟件程序部分,首先介紹了集成開發(fā)環(huán)境CCS3.1,然后重點介紹了控制系統(tǒng)的主程序、電壓調(diào)節(jié)子程序和油水界面調(diào)節(jié)中斷子程序。
　　 論文中最后分析了電源安裝過