基于μC_OS-Ⅲ抽油机通讯系统RTU的设计与实现.pdf

《基于μC_OS-Ⅲ抽油机通讯系统RTU的设计与实现.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号TP23学号152030385密级全日制专业型硕士学位论文题目基于μC/OS-Ⅲ抽油机通讯系统RTU的设计与实现作者姓名杨晓东导师姓名、职称穆向阳教授学科(专业)名控制工程称提交论文日期2018年6月6日学位论文创新性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论

2、文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：____________日期：____________学位论文使用授权的说明本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学。学校享有以任何方法发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为西安石油大学。论文作者签名：__________日期：__________导师签名：

3、__________日期：__________·注：如本论文涉密，请在使用授权的说明中指出（含解密年限等）。I中文摘要论文题目：基于μC/OS-Ⅲ抽油机通讯系统RTU的设计与实现专业：控制工程硕士生：杨晓东(签名)导师：穆向阳(签名)摘要随着物联网技术在油气田生产的大规模应用，以及其现场对抽油机井场工况数据的实时性、精准性需求的日益提高，我国的油气田已经由数字化向智慧化发展。智慧油田的关键技术之一是对井场数据的智能采集、传输及控制，其核心控制设备是搭载于抽油机的远程控制终端(RemoteTerminalUnit，RT

4、U)。现有的抽油机RTU通讯协议单一、通用性不高、通讯距离有限，因此设计一套集多种通讯协议、有线无线通讯相结合的抽油机RTU通讯系统具有很高的应用价值和现实意义。通过对油田井场生产工艺与井场监测设备的需求分析，并考虑石油石化行业相应标准和技术规范，确定出抽油机RTU的功能需求与技术指标，本文提出并设计了一种基于ARM嵌入式系统为核心的抽油机RTU通讯系统。结合RTU主从站通讯模式设计了单井通讯和多井集联通讯，并在符合A11标准的基础上详细规划了RTU通讯方案。硬件系统平台上，核心处理器采用STM32F429IGT6作

5、为主控芯片，通讯模块由有线方式和无线方式相结合，采用RS-232/485串口通讯、ZigBeePro通讯模块及以太网TCP/IP通讯模块进行各个层级的数据传输，硬件电路设计包括控制电路、通信电路的设计。软件系统平台上，首先在抽油机RTU中植入μC/OS-III嵌入式实时操作系统，其板级支持包BSP的移植为整个软件系统提供底层硬件支持，其次利用μC/OS-III的高效率多任务调度开发了具有主从站MODBUSRTU通讯模式的下行数据采集任务、上行传输任务、PC通信任务、数据存储任务及智能报警任务等子程序，最后在实验室完成

6、抽油机RTU通讯系统的部分功能测试。模拟测试结果表明，抽油机RTU通讯系统能够准确采集油井生产数据、现场工况数据，实现了RTU主从站MODBUSRTU通讯模式的单井通讯和多井集联通讯，支持故障报警及远程控制，达到设计的预期目的。关键词:抽油机RTUARMμC/OS-III通讯协议论文类型:应用研究II英文摘要Subject:DesignandImplementationofRTUBasedonμC/OS-IIIPumpingUnitCommu-nicationSystemSpecialty:ControlEngine

7、eringName:YangXiaodong(signature)Instructor:MuXiangyang(signature)ABSTRACTWiththelarge-scaleapplicationoftheInternetofThingstechnologyinoilandgasfieldproduction,andtheincreasingdemandforthereal-timeandaccuracyoftheworkinigconditiondataofthepumpingunit,theoiland

8、gasfieldsinChinahaveevolvedfromdigitizedtointelli-gent.OneofthekeytechnologiesofSmartOilfieldisintelligentcollection,transmissionandcontrolofwellsitedata.Thecorecontrolequip