【正文】 其探頭信號延長線與出口接線盒出口電導率相連接。 數(shù)據(jù)采集模塊選型本系統(tǒng)選用北京阿爾泰AD、DA數(shù)據(jù)采集卡PCI8735型數(shù)據(jù)采集模塊。5V、177?？砂聪聢D連接成模擬電壓單端輸入方式，32路模擬輸入信號連接到AI0～AI31端，其公共地連接到AGND端。 　選擇通道 　啟動A/D轉換 RS232于1962年發(fā)布的，命名為EIA232E，作為工業(yè)標準，為了保證不同廠家產(chǎn)品之間的兼容。因此，本系統(tǒng)設計選用的是RS485串行通信方式。 輸出：RS485標準 隔離：3000VDC 溢流及漏失實時監(jiān)測系統(tǒng)就是針對以上問題而開發(fā)的。利用通用工業(yè)組態(tài)軟件開發(fā)的應用工程項目，當現(xiàn)場或用戶的需求發(fā)生變化時，不需要做很多的修改而方便地完成軟件的更新和升級。每個用戶根據(jù)工程的實際情況，采用通用工業(yè)組態(tài)軟件提供的底層設備(包括：PLC、智能模塊、智能儀表、變頻器、智能儀表等)的I/O Driver、開放式的畫面制作工具和數(shù)據(jù)庫，就可以完成一個具有動畫效果、實時數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)和曲線并存、具有多媒體功能和網(wǎng)絡功能的工程，且不受行業(yè)的限制。絕大多數(shù)流行的關系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)都采用了SQL語言標準。 高效的。 易于安裝、部署和使用。例如，在組態(tài)環(huán)境下，禁止普通人員進入查看或修改組態(tài)參數(shù)；或是在系統(tǒng)運行時，對于某些重要運行參數(shù)是不允許普通人員進行修改的。如圖45： 圖45 系統(tǒng)監(jiān)測界面數(shù)據(jù)顯示 1）實時趨勢曲線實時趨勢曲線是根據(jù)被測參數(shù)的瞬時值隨時間的變化而繪制出的變量—時間關系曲線圖。如圖48所示： 圖48 歷史趨勢曲線3）專家報表 專家報表提供了類似于Excel的電子表格功能，能夠實現(xiàn)復雜形式的報表格式，為現(xiàn)場工作人員提供方了一個方便、靈活而又高效的報表設計系統(tǒng)。軟件數(shù)據(jù)采集是監(jiān)測系統(tǒng)的核心，通過實時采集鉆井作業(yè)過程中的監(jiān)測數(shù)據(jù)，為實時監(jiān)測、曲線繪制、數(shù)據(jù)報表生成與查詢以及報警記錄等模塊提供數(shù)據(jù)來源。雙擊選擇“變量”菜單下的“I/O設備組態(tài)”，在彈出的窗口中依次選擇“MODBUS”,“標準MODBUS”，“ MODBUS（RTU串行口）”。通過裸數(shù)據(jù)無法直接對測量參數(shù)進行監(jiān)測，由于數(shù)據(jù)采集模塊采集的電流信號與經(jīng)A/D轉換過后的裸數(shù)據(jù)之間是成線性關系的，通過在組態(tài)軟件中編譯程序，對A/D轉換結果進行標度變換，可以把裸數(shù)據(jù)轉換為物理值，直接利用物理數(shù)值來進行監(jiān)測。工作人員還可以通過設置來查詢歷史報警記錄，對已經(jīng)發(fā)生了的異常情況的產(chǎn)生原因進行分析。數(shù)據(jù)存儲警記錄報警記錄分為實時報警和歷史報警兩類。圖411 I/O設備組態(tài)現(xiàn)場傳感器輸出的是4～20mA標準電流信號，經(jīng)數(shù)據(jù)采集模塊采集并轉換為與輸入電流信號相對應的0～65535的裸數(shù)據(jù)。RS485串口通訊方式采用差分信號負邏輯，實現(xiàn)點對點的通信，與RS232通訊方式相比可以實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)通信。 圖49 數(shù)據(jù)查詢 軟件數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)所要監(jiān)測的參數(shù)由現(xiàn)場傳感器轉換成模擬電信號，再經(jīng)A/D轉換后成為相應的數(shù)字量，但是這些數(shù)字量僅僅對應了被測參數(shù)值的大小，并不是原來帶有量綱的參數(shù)值。如圖47所示：圖47 實時趨勢曲線 2）歷史趨勢曲線歷史趨勢曲線是根據(jù)保持在實時數(shù)據(jù)庫中的歷史數(shù)據(jù)隨著歷史時間的變化而繪制出來的二維曲線圖。如圖4圖44所示： 圖43 用戶身份驗證 圖44 系統(tǒng)用戶管理界面顯示 1）監(jiān)測界面監(jiān)測界面中，主要是用圖形動畫的形式描述鉆井作業(yè)現(xiàn)場，可以模仿鉆進過程、起鉆過程、下鉆過程和關井循環(huán)四種情況。 監(jiān)測軟件功能模塊設計 軟件總體構架圖本系統(tǒng)采用力控Forcecontrol ，通過各種組件可以實現(xiàn)各項功能。 智能的。它具有以下特點： 可信任的。SQL語言的主要功能就是同各種數(shù)據(jù)庫建立聯(lián)系，進行溝通。通用工業(yè)組態(tài)軟件所能完成的功能都用一種方便用戶使用的方法封裝起來，用戶不需要掌握太多的編程語言技術，就可以很好地實現(xiàn)一個復雜工程所要求的所有功能。 開發(fā)軟件平臺介紹 組態(tài)軟件簡介組態(tài)軟件是過程控制和數(shù)據(jù)采集中的專用軟件，它為用戶提供了簡捷的操作方法和良好的開發(fā)界面，其預設置的各種軟件功能模塊可以非常容易實現(xiàn)和完成監(jiān)控層的各項功能，同時還能與各種硬件廠家的計算機和I/O設備相連，與高可靠的工控計算機及網(wǎng)絡系統(tǒng)相結合，為控制層和管理層提供軟、硬件的全部接口，實現(xiàn)系統(tǒng)集成。下面是實物連接方式如圖317： 圖317 數(shù)據(jù)采集總體框架圖第四章 系統(tǒng)軟件設計通常，在鉆井作業(yè)中都是通過錄井錄取鉆井工程資料的信息，再經(jīng)綜合分析后，獲得鉆井工況、事故等信息。 通訊速度自適應 本系統(tǒng)設計選用的是北京阿爾泰科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的 DAM3210型RS485轉變RS232模塊，該模塊的主要技術參數(shù)如下：并為擴展應用范圍，電子工業(yè)協(xié)會又于1983年在RS422的基礎上制定了RS485標準，增加了多點、雙向通信能力，即是允許多個發(fā)送器連接到同一個總線上，并且同時增加了發(fā)送器的驅動能力和沖突保護的特性，擴展了總線共模范圍幅度，后更名為TIA/EIA485A標準。 去A/D轉換結果：分兩次讀取，先取高8位，然后取出低四位，取出的數(shù)十六位，低四位為零。 　延時程序　　16路模擬輸入信號正端接到AI0～AI15端，其模擬輸入信號負端接到AI16～AI31端，現(xiàn)場設備與PCI8735板共用模擬地AGND。此種方式主要應用在干擾較大，通道數(shù)相對較少的場合。1LSB系統(tǒng)測量精度：%工作溫度范圍： 40℃ ～ +85℃存儲溫度范圍：40℃ ～ +120℃DI 數(shù)字量輸入功能通道數(shù)：16路電氣標準： TTL兼容高電平的最低電壓：2V低電平的最高電壓：DO數(shù)字量輸出功能通道數(shù)：16路電氣標準： TTL兼容高電平的最低電壓：低電平的最高電壓：上電輸出：低電平 數(shù)據(jù)采集模塊的使用方法AD單端輸入連接方式單端方式是指使用單個通道實現(xiàn)某個信號的輸入，同時多個信號的參考地共用一個接地點。該模塊的主要技術指標如下： 圖332 數(shù)據(jù)采集卡圖 AD 模擬量輸入功能轉換器類型：AD7321輸入量程(InputRange)：177。它取決于系統(tǒng)所要監(jiān)測的參數(shù)的數(shù)量；分辨率：指的是數(shù)據(jù)采集設備能夠區(qū)別兩個鄰近模擬電壓的能力，它反映了A/D轉換器所能分辨的模擬輸入信號的最小變化量，一般用A/D轉換的位數(shù)來表示；輸入模擬信號范圍：傳感器輸出的模擬信號必須處于所選數(shù)據(jù)采集卡輸入信號的范圍內，這樣才能夠被數(shù)據(jù)采集卡準確處理；最高采樣頻率：采樣頻率指的是采集設備采集數(shù)據(jù)時，相鄰兩個數(shù)據(jù)時間間隔的倒數(shù)。該傳感器沒有電極老化的問題，二位手動量程開關組合檔。該產(chǎn)品有溫度自動補償功能。這兩個線圈和導線可以看作是兩個理想變壓器。當傳感器處于空氣中時，由于空氣的磁導率很小，在次級線圈中感應出的電流很小。PT1000 測量電流：PT100 mA 自熱系數(shù)：／mW（0℃時） 溫度系數(shù)：TCR=3850ppm/K當被測介質中有溫度發(fā)生變化時，所測得的溫度是感溫元件所在范圍內介質中的平均溫度。如圖33所示：圖33 電容式靶式流量計圖37 立壓傳感器安裝 鉆井液溫度傳感器 鉆井液溫度的變化可間接反映地熱物資含量，是監(jiān)測異常壓力的重要參數(shù)。 防護等級：IP65 IP67 安裝位置 在正常的條件下，電容式靶式流量計像閥門那樣螺栓固定在管道上的。 量程比：1：15 工況溫度：196～+500℃適用于各種氣體、液體及蒸汽等介質的測量，如圖傳感器選型 雖然可以精確測量液體流量的傳感器較多，如電磁流量傳感器、渦輪流量傳感器、超聲波流量傳感器等等，但是受鉆井現(xiàn)場安裝條件和鉆井液性能的影響，目前能夠有效用于鉆井液出口流量測量的傳感器并不是很多，綜合錄井比較常用的是靶式流量傳感器。 ρ——工況下介質密度（kg/m3）當介質在測量管中流動時，因其自身的動能通過阻流件（靶）時而產(chǎn)生的壓差，并對阻流件有一作用力，其作用力的大小與介質流速的平方成正比，其數(shù)學方式表達如下：F=CdAρ然后將特制的金屬架固定在鉆井