测井智能绞车面板设计

论文摘要

现代石油测井作业中,不仅需要绞车面板为绞车操作人员提供井下仪器井下运行的深度、张力、速度、差分张力等基本信息,以保证施工质量和施工安全；还要求绞车面板能够适应现代测井技术发展的需求,能够与地面仪进行双向通讯,为操作人员和管理人员提供更多、更全面的信息(如射孔倒计数信息等),更人性化的操作界面和自动控制功能,降低操作人员劳动强度。现代电子技术(特别是集成电路和液晶显示技术)和信息技术的高速发展,为绞车面板的智能化和人性化设计提供了丰富的实现手段。本论文采用高性能DSP作为处理核心,设计了一种彩色液晶显示的测井智能绞车面板,该面板不仅具有传统绞车面板的基本功能,还具有通过CAN总线与测井地面仪进行双向通讯,实现部分测井信息在绞车面板上显示等功能。论文主要完成了以下工作：1.研究了智能绞车面板的发展趋势,进行了测井智能绞车面板功能设计(包括基本功能和扩展功能)。2.研究深度、张力、速度、差分张力的计算和校验方法。3.采用DSP作为处理核心,完成了智能绞车面板硬件的设计。其功能包括彩色液晶屏显示,键盘输入,与地面仪进行CAN总线通讯,采集深度脉冲和张力数据等。同时还预留了数字控制接口,用于后续的绞车自动控制功能设计。4.采用分层结构设计了系统基础软件。系统软件分3层：硬件管理层、数据管理层和计算处理层。本系统以TMS320LF2407A为处理核心,具有较强的智能化水平和扩展能力,可以根据用户的需求方便的植入应用程序,在现有功能的基础上,扩展面板的井场视频显示和绞车自动控制等功能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 国内外研究水平
• 1.3 课题研究主要内容
• 第2章 测井智能绞车面板综合研究
• 2.1 绞车面板的发展
• 2.2 智能化绞车面板的功能设计
• 2.3 绞车面板的性能指标
• 2.4 系统设计总体方案
• 第3章 系统硬件设计
• 3.1 TMS320LF2407A介绍及硬件资源分配
• 3.2 TMS320LF2407A最小系统设计
• 3.2.1 电源复位电路设计
• 3.2.2 时钟电路
• 3.2.3 JTAG电路设计
• 3.2.4 外部并行存储器扩展电路设计
• 3.2.5 接口电路设计
• 3.2.6 串行存储电路设计
• 3.3 深度系统原理
• 3.3.1 测井深度测量原理
• 3.3.2 光电编码器原理
• 3.4 深度采集系统设计
• 3.4.1 深度系统功能设计
• 3.4.2 深度脉冲计数电路设计
• 3.5 张力采集系统设计
• 3.5.1 张力计量原理
• 3.5.2 张力采集电路设计
• 3.6 彩色液晶显示系统设计
• 3.6.1 显示器的选型
• 3.6.2 彩色液晶模块
• 3.6.3 RS-232C标准介绍
• 3.6.4 RS-232C接口电路设计
• 3.7 输入系统设计
• 3.8 通信系统设计
• 3.8.1 CAN介绍
• 3.8.2 CAN总线接口设计
• 3.9 电源设计
• 第4章 系统软件的设计
• 4.1 系统软件总体设计
• 4.2 主程序设计
• 4.3 深度计算程序
• 4.3.1 深度计量算法
• 4.3.2 TMS320LF2407A正交脉冲计数原理
• 4.3.3 张力值的计算和误差校正方法
• 4.3.4 深度、张力采集计算程序
• 4.4 液晶显示驱动程序
• 4.4.1 液晶显示界面方案设计
• 4.4.2 液晶显示模块串行通讯程序设计
• 4.4.3 液晶显示模块控制指令
• 4.5 CAN驱动程序
• 4.5.1 CAN控制器模块介绍
• 4.5.2 CAN通讯程序设计
• 4.6 键盘管理程序
• 第5章 系统试验、测试
• 5.1 试验平台介绍
• 5.2 张力标定校验试验
• 5.3 CAN通讯测试
• 5.4 液晶显示调试
• 第6章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果