基于单片机的测井绞车面板设计

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1、油罐尉岛仪2016年第2卷第1期PETROLEUMTUBULARGOODS＆INSTRUMENTS·23··开发设计·基于单片机的测井绞车面板设计曾自强，张雄辉(川庆钻探测井公司重庆400021)摘要：为了减少误差，获取准确的深度值，并提醒操作人员及时停车射孔，设计了一种基于单片机的绞车面板。该面板以C8051F021单片机为核心，对深度和张力信号进行模块化处理，然后以LED的方式显示深度、速度、张力、差分张力和倒计时，其中深度显示范围为9999．99m，分辨率为10mm，具有结构简单、可靠性高、精度高等特点，满足了工作需求，并给出了相关的

2、电路原理图。关键词：C8051F021；单片机；深度信号；张力信号中图法分类号：P631．81文献标识码：A文章编号：2096—0077(2016)01—0023—03TheDesignofLoggingWinchPanelBasedonMicrocomputerZENGZiqiang，ZHANGXionghui(ChuanqingDrillingLoggingCompany，Chongqing，400021，China)Abstract：Inordertoreducethenumericalerror，obtaintheaccurated

3、epthvalueandremindtheoperatortostopintime，thispaperdesignawinchpanelbasedonmicrocomputer．ThiswinchpanelusesC8051F021microcomputerasthecore，whichcanprocessdepthsignalandtensionsignal，anddisplaythedepth、speed、tension、differentialtensioninLED，amongthem，thedisplayeddepthrangei

4、s9999．99me—ters，resolutionis1centimeter．Itisprovedthatthesystemstructureissimple，highreliability，highprecision，andsatisfiedtherequire—ments，finally，theschematiccircuitdiagramisprovided．Keywords：C8051F021；microcomputer；depthsignal；tensionsignalO引言度和深度数据的测量及显示。1总体设计在石油测井作业中，

5、绞车面板起着至关重要的作用，不仅要求能够准确的为绞车操作人员提供下井仪器测井绞车面板框图如图1所示。的深度、速度、张力、差分张力等基本信息，以确保施工安全和正常施工，还要求绞车面板能够与地面系统进行通讯，将数据传递给地面测井软件，进行存储、显示，辅助测井曲线，确保测井资料的准确获取。单片机具有体积小、集成度高、能耗低和成本低等图1测井绞车面板框图优点⋯，已广泛应用于工业控制和智能仪器仪表中。单片机的指令系统丰富，可以根据控制要求设计相应的功马丁代克深度脉冲信号经过深度信号处理单元送能，重要的是可以通过软件方法代替部分硬件功能，极入单片机单元

6、进行采集，井口张力计张力信号经过张力大的扩展单片机的功能。信号处理单元也送入单片机单元进行采集，单片机单元本文介绍以C8051F021单片机为核心的控制单元，将采集到的信号进行计算和处理，并将深度及张力信号结合MAX7219多功能显示驱动芯片驱动LED数码管，等送人绞车面板显示单元进行显示，同时主机采集箱通以少量的驱动电路和分立元件实现了测井绞车张力、速过RS485接口和绞车面板进行串行数据通讯。第一作者简介：曾自强，男，1979年生，工程师，2oo5年毕业于西安石油大学测控技术及仪器专业现在川庆钻探测井公司从事仪器维修工佟E-mail：z

7、zq-8848@163．Corn。·24·谁村岛器2016年2月倍频脉冲经计数器4分频后做为深度信号送入单片2深度信号处理单元机处理单元，由单片机根据每米对应的脉冲数计算出深A度值。2．1增量式光电编码信号增量式光电编码器是目前测井中普遍使用的测量3张力信号处理单元深度和速度的传感器件，它的特点是每产生一个脉冲信号就对应于一个增量位移，输出脉冲数与位移量成正比张力信号处理单元由三部分组成：第一级差分放大关系。当测井电缆上提下放时，电缆带动光电编码器旋器、第二级主放大器和差分张力信号处理通道组成，如转，产生A、B两路相位相差90。的脉冲信号。

8、下放时正图5所示。转A超前B为90。，上提时反转B超前A为90。，通过对差分张力信号脉冲信号进行计数就可以得到绞车深度，而单位时间内的脉冲数所对应的电缆长度即为绞车速度。目前所使