基于arm的抽油机节能控制系统的设计

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1、苏州大学硕士学位论文基于ARM的抽油机节能控制系统的设计姓名：童颖申请学位级别：硕士专业：电子与通信工程指导教师：仲兴荣2010-11基于ARM的抽油机节能控制系统的设计中文摘要基于ARM的抽油机节能控制系统的设计中文摘要抽油机是应用最普遍的石油开采机械之一，用电量庞大且总体效率很低。本设计利用ARM微处理芯片、传感器、TFT显示屏等构成抽油机节能控制器，实现对抽油机冲程频率的精准控制，提高抽油泵效率，达到节电节能的目的。抽油机井示功图包含了抽油机系统机、泵、杆工作状态的丰富信息，反映了油井的工况，是抽油机井故障诊断的重要基础资料。

2、因此，快速有效的测量抽油机的实时功率和绘制出实际示功图，是抽油机节能控制器设计的重要环节。本文旨在设计一款以32位Cortex-M3芯片STM32F103RBT6为处理控制核心的抽油机节能控制系统，根据外部传感器采集的数据为理论依据，通过STM32F103RBT6微处理芯片进行算法编程，将抽油机井的实测示功图及相关数据显示于TFT屏幕上，供用户准确判断油井的真实工况，及时调节抽油机冲程频率，提高抽油效率。整个控制系统分为三大部分：（1）外部传感信号的读取；（2）数据信号的处理；（3）理论示功图和实际示功图的显示。本文给出了系统的试验的

3、波形和结果，并且对此作了详细的分析。实验表明，整个系统有效的提高了抽油机系统电能综合利用率，具有良好的推广应用价值。关键词：抽油机；示功图；ARM；节能控制作者：童颖指导教师：仲兴荣IAbstractDesignofOilPumpingEnergySavingControllerBasedonARMDesignofOilPumpingEnergySavingControllerBasedonARMAbstractOilpumpingunitisthemostcommonapplicationofdrillingmachines.

4、Itneedslargeelectricpowerbutprovidelowefficiency.Anenergy-savingcontrolsystemforoil-pumpingunitisdesignedwhichusesensorsandTFTLCDbasedonARMcentralprocessor.Itsolvesthefollowingproblems:realizingtheprecisecontrolofpumpingstrokefrequency,improvingefficiencyandenergy-savin

5、g.Indicatordiagramofpumpingwellcontainsabundantinformationofpump,stem,barwhichreflectsthewellcondition.Itisthesignificantdataforfaultdiagnosisofpumpingwell.Therefore,therapidandefficientreal-timemeasurementofpumpingpowerandindicatordiagramdrawingistheimportantlinkofener

6、gy-savingcontrollerdesign.Thispaperaimstodesignanenergy-savingcontrolsystemofoilpumpingwhichbasedona32-bitCortex-M3chipSTM32F103RBT6.Accordingtothedatacollectedbytheoutsidesensors,STM32F103RBT6microprocessorchipwillexecutealgorithmprogrammingtodrawouttheindicatordiagram

7、anddisplayitontheTFTscreens.Itmayhelpusersmakeaccuratejudgmentoftheoilwell’srealcondition,andadjustpumpingstrokefrequency,improvepumpingefficiency.Thewholesystemisdividedintothreeparts:(1)readtheexternalsensorsignals;(2)datasignalprocessing;(3)theoreticalandtheactualind

8、icatordiagramdisplay.Theexperimentalresultsandwaveformsaregivenandanalyzedindetail.Itshowsthatthesystemcanenha