Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

АТП промысловых исследований / Алаева_Н_Н___Томус_Ю_Б___Низамов_В_В_«Автоматизация_технологических_процессов_промысловых_исследо

.PDF
Скачиваний:
23
Добавлен:
02.07.2016
Размер:
4.16 Mб
Скачать

Министерство образования и науки Республики Татарстан Альметьевский государственный нефтяной институт

 

 

 

Алаева Н.Н., Томус Ю.Б, Низамов В.В.

АГНИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ка

 

 

АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

ПРОМЫСЛОВЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

Методические указаният

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

по выполнению самостоятельных работ

 

 

 

 

 

 

 

бл

 

 

 

 

 

 

 

по дисциплине «Автоматизация техно огических процессов

 

 

 

 

промысловых исследований»

 

 

 

 

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

для бакалавров направлений подготовки

 

 

 

 

27.03.04(220400) «Управлениеи в технических системах»,

 

15.03.04 (220700) «Автоматизация технологических процессов и производств»

 

 

 

 

ая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

очной и очно-заочной форм обучения

 

 

 

 

 

нн

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ро

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кт

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Э

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Альметьевск, 2015

УДК 550.3:681.1 А-45

Алаева Н.Н., Томус Ю.Б., Низамов В.В.

А-45Методические указания по выполнению самостоятельных работ по дисциплине «Автоматизация технологических процессов промысловых исследований»для бакалавров направлений27.03.04(220400) «Управление в технических системах»,15.03.04 (220700) «Автоматизация технологических процессов и производств»очной и очно-заочной форм обучения Альметьевск: Альметьевский государственный нефтяной институт, 2015. - 48с.

 

 

В данных методических указаниях рассмотрена самостоятельная работа

студентовпо дисциплине

«Автоматизация

 

 

 

ка

технологических АГНИпроцессов

промысловых исследований»

 

 

 

 

 

 

е

 

 

Методические

указания

предназначены

для

ба алавров направлений

27.03.04 (220400)

«Управление в технических

т

 

сис

 

мах», 15.03.04 (220700)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

«Автоматизация технологических процессов и пр изводств» (очной и очно-

заочной форм обучения)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Печатается по решению учебно-методическогои совета АГНИ.

 

 

Рецензент:

 

 

 

б

бл

 

 

 

 

 

 

Р.Б.Булатов

к.т.н., доцент кафедрыи

автоматизации и информационных

технологий АГНИ.

 

ая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нн

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ро

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Э

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

© Альметьевский государственный нефтяной институт, 2015

2

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

Введение…………………………………….…………………………………….4

 

Общие рекомендации по организации работы студентов………………….….4

 

Дисциплинарный модуль 7.1.

 

1.

Регистратор «Гектор»……………………………………………..……….5

 

1.1. Блок коммутации…………………………………………………………......8

 

1.2. Блок управления………………………...……………………………….….15

 

1.3. Материнская плата от ПК и модули сопряжения……………………..…..17

 

Вопросы для самоконтроля………………………………………………..…..35

 

Дисциплинарный модуль 7.2.

АГНИ

2.Малогабаритный индикатор-регистратор «МИР»……………………...35

2.1.Работа со скважинным прибором…………………………………….....…41

Вопросы для самоконтроля…………………………………………………....е 44т

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

бл

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

ая

б

 

 

 

 

 

нн

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ро

 

 

 

 

 

 

кт

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

л

 

 

 

 

 

 

Э

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

 

 

 

 

 

 

Цель самостоятельной работы студентов -

овладение методами получения

 

новых знаний, приобретение навыков самостоятельного анализа явлений и

 

процессов, усиление научных основ практической деятельности.

 

 

 

Самостоятельная

 

работа

 

- планируемая учебная, учебно-

 

исследовательская, научно-исследовательская работа студентов, выполняемая

 

во внеаудиторное (аудиторное) время по заданию и при методическом

 

руководстве преподавателя, но без его непосредственного участия (при

 

частичном непосредственном участии преподавателя, оставляющем ведущую

 

роль за работой студентов).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Участие преподавателя необходимо для закрепления полученных знаний и

 

проведения контроля для оценки знаний и выполненных работ по темам курса.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ка

 

 

Главная задача самостоятельной работы студентов это р звитиеАГНИумения

 

приобретения

научных

знаний

путем личного поис

 

информации,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

формирования активного интереса к творческому подходу в учебной работе и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

при выполнении курсовых работ, рефератов и в заключение обучения

 

дипломной работы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Самостоятельная работа студентов в ВУЗе является важным видом

 

учебной и научной деятельности студента. Самостоятельнаяо

работа студентов

 

играет значительную роль в рейтинговойи

технологии обучения.

 

Государственным стандартом предусматривается, как правило, 50% часов из

 

общей трудоемкости дисциплины на самостоятельную работу студентов (далее

 

 

 

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

СРС). В связи с этим, обучение в ВУЗеблвключает в себя две, практически

 

одинаковые по объему и взаимовлияниюичасти процесса обучения и процесса

 

самообучения. Поэтому СРС должна стать эффективной и целенаправленной

 

работой студента.

ая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нн

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ

 

 

 

 

 

САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТА

 

 

 

по дисциплине «Автоматизация технологических процессов промысловых

 

 

 

ро

 

 

исследований»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Самостоятельная работа студентов по дисциплине Автоматизация

 

 

кт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

технологических процессов промысловых исследований» состоит из

 

следующих элементов:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Самостоятельное дополнительное изучение тем курса по учебникам и учебным

 

пособиям;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Э

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Выполнение самостоятельных работ по каждому дисциплинарному модулю

л(дает возможность студенту повысить свой балл по текущему контролю);

3.

Подготовка к лабораторным занятиям;

 

 

 

 

 

4.

Подготовка к

промежуточному

контролю

по

дисциплинарным модулям

 

(компьютерное тестирование);

 

 

 

 

 

 

 

5.

Выполнение курсового проекта;

 

 

 

 

 

 

 

6.

Подготовка к дифференцированному зачету по дисциплине.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

Форма контролясамостоятельной работы студента:

1. Текущий контроль по результатам изучения тем дисциплины:

Начисление баллов за самостоятельные работы по дисциплинарным модулям; 2. Промежуточный контроль (компьютерное тестирование);

Для самостоятельного изучения отдельных тем дисциплины сначала рекомендуется ознакомится с вопросами и их последовательностью, а затем переходят к изучению содержания темы.

При первом чтении необходимо получить общее представление об излагаемых вопросах. При повторном чтении необходимо вести конспект, в который заносятся основные понятия рассматриваемой темы. Материал должен

быть систематизирован

в

виде схем,

графиков, таблиц

это облегчает

запоминание материала.

 

 

 

ка

 

После изучения темы важно выполнить самопроверкуи ответитьАГНИна

вопросы (вопросы перечислены в конце

темы). При этом по возможности

старайтесь не пользоваться конспектом.

е

 

 

 

 

 

 

т

 

 

Промежуточный контрольсамостоятельной рабо ы с уд нта заключается в

компьютерном тестировании.

 

 

 

По дисциплине «Автоматизация технологических процессов промысловых

исследований»для бакалавров направлений27.03.04(220400)о

«Управление в

технических системах»,15.03.04 (220700) «иАвтоматизация технологических

процессов и производств» предусмотрен дифференцированный зачет:

- дляочной формы обучения в 8 (восьмом) семестре;

 

 

 

 

 

 

б

 

 

 

 

Дифференцированный зачетполучаютблстуденты, защитившие лабораторные

работы и сдавшие компьютерноеитестирование, предусмотренные рабочей

программой дисциплины.

 

 

 

 

 

 

 

ая

 

 

 

 

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ (27 ЧАСОВ)

 

 

нн

 

 

 

 

 

Дисциплинарный модуль 7.1

 

 

 

 

 

 

1.

Регистратор «Гектор»

 

 

 

Конструктив о регистратор выполнен в виде блока, встраиваемого в

 

 

ро

 

 

 

 

 

приборную ст йку каротажной лаборатории (рис.1.1)

 

 

 

Основу конструкции составляет унифицированный каркас типа ГСП УТК

 

кт

 

 

 

 

 

по ОСТ 25-51-78.

 

 

 

 

 

 

На шасси блока

закреплены: блок питания 31, компенсационный

 

е

 

 

 

 

 

 

трансформатор 220/128, 50Гц – 8, материнская плата 30 и плата управления 6 с

установленным на ней динамиком для звукового сопровождения правильности

Э

 

 

 

 

 

 

 

выполняемых операций. Материнская плата с многоконтактными разъемами

лимеет связь с модулем глубины 5, модулем РК 2, модулем АЦП и модулем АК

3 и модулем КИМ 7. На кронштейне в задней части блока расположены штатные разъемы подключения к стойке станции, к которым подведены питающие напряжения, 15 каналов АЦП, сигналы от датчика глубины и магнитных меток.

На панели управления 1 установлены:

5

- клеммы подключения 3-х жил и брони геофизического кабеля Каб.» 1,2,3 и _|_); - клеммы входа в геофизический интерфейс регистратора Вх.» 1,2,3 и 4);

- переключатель рода работ Род работ» - 1,2,3,4,5); - выключатель «Сеть» с индикатором включения;

- выключатель стабилизированного напряжения питания для скважинных

выводов «_|_»;

АГНИ

приборов Стаб.», вкл./выкл.);

 

- переключатель «+» и «-» для изменения полярности постоянного стабилизированного напряжения на входе в кабель; - выключатель переменного напряжения 50 Гц для питания скважинных

приборов («50Гц», вкл../выкл.»);

 

 

- переключатель «_|_» и «50» для питания скважинного приборов переменным

напряжением 50Гц изолированным от сети («50») и при заземлении одного из

 

 

ка

- выключатель переменного напряжения 400Гц для питания скважинных

приборов («400Гц», вкл./выкл.);

е

 

т

 

- переключатель «50» и «400» для переключения ис очников переменного

напряжения 50Гц и 400Гц.

 

 

- клеммы («+» и «-» - 1,2,3,4,5) – для подключения 5-ти каналов регистрации

сигналов постоянного тока от различных панелейогеофизических методов;

- три разъема подключения осциллографа к жииам кабеля Осциллограф»);

- разъем подключения внешней ЭВМ Компьютер»);

 

 

- клемма заземления «_|_»;

б

 

 

 

При установке регистратора вблаппаратурную стойку каротажной

лаборатории через разъем XP1и(см. Рис.1.3.)в «Гектор» поступают

необходимые для него, а также для питания

скважинной аппаратуры

 

 

 

ая

 

 

 

напряжения. Через разъемы XP2 и XP3 на модуль ACP от панелей

геофизических методов (вторичных наземных

приборов

некоторых

 

 

нн

 

 

 

 

скважинных приборов) поступают измеряемые сигналы постоянного тока (8

каналов на XP2 и 8 ка алов на XP3). На 5 входов ACP (из общего числа – 16) с

любого

внешнего источника можно подключить сигналы постоянного тока

 

 

ро

 

 

 

 

через входные клеммы XS1-XS10 (5 дифференциальных каналов),

расположенные на передней

панели регистратора. Через разъем XP4 в

 

кт

 

 

 

 

регистратор вводятся внешние сигналы от датчика глубины (ШК+ и ШК-),

датчи а

магнитных меток (МГ), датчика натяжения каротажного кабеля, а

 

е

 

 

 

 

 

также из регистратора напряжения питания датчиков (+5В и +12В).

 

Э

На

рис.1.2. представлена

структурная схема регистратора «Гектор», на

которой изображены его три основные составные части: 1. материнская плата

лот ПК с установленными в ее слоты (или в дополнительные слоты расширения)

с интерфейсом ISA модулями точного 16-ти разрядного 16-ти канального

АЦП, глубины МКГ, радиоактивного каротажа РК, с кодо импульсной

модуляцией входного сигнала КИМ, с время импульсной модуляцией

входного сигнала ВИМ, акустического каротажа АК; 2. блок коммутации,

осуществляющего энергоснабжение конкретного

скважинного

прибора

 

 

 

 

6

 

 

напряжениями питания соответствующей формы и уровня, а также подачу выходных сигналов этого прибора на разъем платы коммутации А14 (см. рис.4); 3. блок управления А6, который после формирования сигналов с XS11, XS13 и XS15 передает их на входы соответствующего прибору модуля сопряжения через геофизический интерфейс ГИ. Питание регистратора

осуществляется от встроенного стандартного источника

 

питания для

персональных компьютеров IBM мощностью 400-500 ватт.

 

 

АГНИ

 

 

 

 

 

 

 

 

ка

 

 

 

Рис.2а. Конструкция регистратора «Гектор».

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

т

 

 

 

На рис.3 представлена структурная схема регистра ора «Г ктор», на которой

изображены его три основные составные части: 1. ма еринская плата от ПК с

установленными в ее слоты (или в дополнительные слоты расширения) с

интерфейсом ISA модулями точного 16-ти разрядногоо

16-ти канального АЦП,

глубины МКГ, радиоактивного каротажа РК, ис кодо импульсной модуляцией

входного сигнала КИМ, с время импу ьсной модуляцией входного сигнала

ВИМ,

акустического каротажа АК; 2. лок коммутации, осуществляющего

 

 

 

б

 

 

 

 

энергоснабжение конкретного скваж нногоблприбора напряжениями питания

соответствующей формы и уровня,иа также подачу выходных сигналов этого

прибора на разъем платы коммутации А14 (см. рис.4); 3. блок управления А6,

 

 

ая

 

 

 

 

 

который после формирования сигналов с XS11, XS13 и XS15 передает их на

входы соответствующего прибору модуля сопряжения через

геофизический

 

 

нн

 

 

 

 

 

интерфейс ГИ. Пита ие регистратора осуществляется от встроенного

стандартного источ ика питания для персональных компьютеров IBM

мощностью 400-500 ватт.

 

 

 

 

 

 

 

ро

 

 

 

 

 

 

кт

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

Э

 

 

 

 

 

 

 

л

 

Рис.1.1. Регистратор «Гектор»

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ка

АГНИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

бл

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ая

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нн

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ро

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

Рис.1.2. Структурная схема регистратора «Гектора»

 

Э

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л

 

 

 

 

1.1. Блок коммутации

 

 

 

 

 

На рис. 1.3 изображена принципиальная электрическая схема регистратора

«Гектор». Блок коммутации представлен платами: коммутации А14,

переключателей А11 и вспомогательной А13; галетным (на 8-мь галет)

переключателем

SQ1.1

 

 

SQ1.8

 

на

 

пять

положений;

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ка

АГНИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

бл

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ая

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нн

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ро

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

Рис. 1.3. Электрическая принципиальная схема «Гектора»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Э

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

клеммами XS10, XS20, XS21, XS22 и шлейфом 4 для связи с блоком управления А6. Жилы кабеля ЖК1, ЖК2, ЖК3 и оплетка кабеля ОК от внешнего разъема ХР4 с помощью жгута соединены с выводами 66 – 69 платы вспомогательной А13. Эти выводы подключены к гнездам XS12, XS14, XS16 и XS18 (левые гнезда на передней панели «Гектора» под названием «ЖК»). Им соответствуют правые гнезда XS11, XS13, XS15 и XS17 под названием «Вход», которые соединены с выводами платы 60, 61, 62 и 65, а также с общими

выводами галет SQ1.1 - SQ1.3 и корпусом. Таким образом, жилы кабеля могут

быть подключены к измерительным модулям с помощью прилагаемых к

«Гектору» перемычек со штекерами на концах, либо подключая жилы кабеля

непосредственно к гнездам XS11, XS13, XS15. В обоих случаях это можно

делать в комбинации, соответствующей подключенному скважинному прибору.

Контакты 1 – 5, указанных выше галет, совместно с галетой SQ1.4 являются

 

 

ка

входными для платы коммутации А14, с помощью которой информационныеАГНИ

сигналы отделяются от напряжений питания, если та овые совмещены на

 

е

какой-либо жиле кабеля. При этом используются нагрузочные резисторы R1 и

т

 

R2, на которых выделяется полезный сигнал, чтобы зат м ч рез конденсаторы

о

 

 

С1-С3, либо через трансформатор TV1 попасть на к н ак ы 1-5 выходных галет

SQ1.5, SQ1.6 и SQ1.7, общие выводы которых с единены с клеммами XS19 –

XS21 для подключения внешнего осциллографа, а также в виде сигналов

SIG1_IN, SIG2_IN и SIG3_IN вместе с рядом входныхи

и проходных через плату

коммутации сигналов (LOG_1, FOUT, L MUFT, CHECK, UR=, RU=, UR~, RU~,

CHTL1, CHTL2, GND~) попасть на выходной разъем платы переключателей

А11, а затем с помощью шлейфа 4 – на разъемблХ8 блока управления А6.

На плате переключателей расположеныи

и выведены на переднюю панель

регистратора выключатели SA1, SA2 и SA3 для подключения источников

 

б

 

 

напряжения соответственно с параметрами 0 – 150…400 В., 50 Гц. (например,

П4508 или аналогичного), 0 – 300 В., 300-400 Гц. (например, П4506 или

аналогичного), 0 – 50…300 В. постоянного тока (например, П4506 или

ая

 

 

 

аналогичного) жгутом от внешнего разъема ХР1 на выводы платы 29-34, и

переключатели SA5, SA6 и SA7 для соответственно: 1. подключения к

скважинному приб ру источника переменного тока либо частотой 50 Гц., либо

 

 

нн

– 300-400 Гц.; 2. подключения этих источников либо к двум жилам кабеля

(изолированно от корпуса), либо между жилой кабеля и его оплеткой; 3.

 

 

ро

под лючения источника постоянного тока либо одной полярности (плюс)

относит льно корпуса, либо другой (минус). В цепи как постоянного, так и

 

кт

пер м нного тока установлены нагрузочные резисторы R1 и R2 по 50 Ом., на

 

е

 

которых выделяются информационные сигналы, поступающие затем либо

лнепосредственно на входы модулей сопряжения, либо туда же, но после

формирования в блоке управления. Отдельно эта часть схемы регистратора

Э

 

 

представлена на рис.1.4.

10