基于dsPIC30F6014A的控压钻井专用控制器设计

学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 基于 d s P l C 3 0 F 6 O 1 4 A的控压钻井专用控制器设计 刘进 。等 P WM脉冲 ，通过输 出电路转换为 4～ 2 0 m A的直流 电流送给节流管汇中的阀门。 1 ． 3 控制器系统模型构建 控制器控制模型如图 2 所示。该模型主要依据 井 口流量计测得 的输 人输 出流 量 、井 口压力 计测 得的压力和泥浆泵 的排量等工 艺参数 ，通过 实时 比对 目标值 ，计算 出偏差并 以此为依据确定 各节 流管汇 中节流 阀的开度 或平板 阀的闭合状态 ，实 现 井底 压力 平衡 的控 制 。 图 2 控 压 钻 井 控 制 器 模 型 控制模 型 中，目标 值设定 的是 由上位机 中水 力学模型根据 录井 台传 回的数 据计算得到 的 以维 持井底安全工作 的压力 值。控 制器采集井 口压力 值并与上位机传来 的压 力值做 比较 ，计算 出压力 偏差 ，由偏差值计算确定控制器该输出的电信号 。 2 控 制器 的硬 件构造 专用控制器模块以 d s P I C 3 0 F 6 0 1 4 A为核心，主 要包括模拟量采集通道模块 、R S 4 8 5电路和 R S 2 3 2 电路通讯模 块 、信号 隔离模块 、电源模块 、平板 阀及节流阀 D O输出控制模块 、平板阀及节流阀 D I 输人控制模块和工业 串 口服务器 N P 8 0 1以太 网通 讯模 块 。其硬 件结 构框 图如 图 3所示 。 6 路压力信号( 罗斯蒙特 AN0 OC0 一 OC 2 AN1 D1 0 一DI 5 AN DO0 一 DO2 AN3 d s PI C3 0 F 6 01 4 A AN5 S s D D O I ； U1 RX U1 TX U2 RX 8 F 流量计3 图 3 测控系统总体框 图 2 ． 1 模 拟 量采 集 电路的设 计 控制器采用 T L 0 8 4芯片来构建模拟量采集 电 路 。T L 0 8 4是一款多用途 四通道运算放大器。模拟 量采集 电路将采集得 到的信息经过 阻抗 匹配 、一 阶滤波、放大 、调零和调满量 程、限幅等环节之 后送到芯片 中，具体电路如图4所示 。 1 nK 图 4 模 拟 量 输 入 电 路 2 ． 2 开关 量 电路的 设计 开关量电路 的设 计主要用 于检测和控制节 流 管汇中平板 阀的闭合状态 。电路选用 T L P 5 2 1 光电 隔离芯片来构......