1、分類號UDC密 級學 號碩士學位論文 碩士學位論文 碩士學位論文 碩士學位論文基于 基于嵌入式的抽油機控制系統(tǒng)研究 嵌入式的抽油機控制系統(tǒng)研究張 帥學 科 名 稱： 稱： 檢測技術與自動化裝置 檢測技術與自動化裝置學 科 門 類： 類： 工 學指 導 教 師： 師： 李 強 副教授 副教授申 請 日 期： 期： 201 201 201 2014 4 4 4 年 3 3 3 3 月基于嵌入式的抽油機控制系統(tǒng)研究 張帥 西安理工大學摘要1論

2、文題目：基于嵌入式的抽油機控制系統(tǒng)研究 論文題目：基于嵌入式的抽油機控制系統(tǒng)研究學科名稱：檢測技術與自動化裝置 學科名稱：檢測技術與自動化裝置碩 士 生：張 生：張 帥 （簽字） （簽字）導 師： 師：李 強（副教授） 強（副教授） （簽字） （簽字）摘 要石油是世界上重要能源之一， 廣泛使用于交通運輸、 能源化工等行業(yè)。 大部分石油儲藏在底下幾千米深度不等， 也有少部分可達到地表。 通常， 開采石油是通過升舉的方式進行的。 應用最廣泛

3、也最常見的石油開采器械是有桿抽油機。 那么在油井開采工作中， 抽油機的正常工作有著非常重要的意義。 但是因為油田的抽油井多數(shù)散布在野外， 而且抽油井數(shù)目較多、 分布廣泛， 對油井生產(chǎn)的工作狀態(tài)的實時監(jiān)控是油田生產(chǎn)企業(yè)的一項重要而困難的內容，那么快速的掌握油井的實時工況，將對石油開采帶來極大的方便。基于這一情況，課題把有桿式抽油機的控制系統(tǒng)作為研究對象，應用 ARM Cortex-M3嵌入式芯片作為油田井口控制模塊核心，以示功圖為分析手段

4、對油井目前工況進行診斷，之后使用變頻器控制電機的轉速， 從而實現(xiàn)有桿抽油機的故障診斷和最優(yōu)沖次調節(jié)。 同時使用無線傳輸模塊——WIFI， 對抽油井場內的信息進行采集利用網(wǎng)絡傳送到采油中繼工作站，方便各個抽油機的工作狀況可以被值班人員實時觀測。本課題的主要內容有 ARM Cortex-M3 控制核心硬件的 PCB 電路設計， 分析各個工況的示功圖和對最優(yōu)沖次的尋找，WIFI 無線傳輸模塊的設計和實現(xiàn)。主要內容中的 ARMCortex-M3

5、 控制核心是利用 LPC1788 芯片設計實現(xiàn)的， 主體的硬件功能分為兩路模擬信號輸入電路，4 路開關量信號輸入電路，4 路繼電器輸出電路，RS485 通訊電路和 WIFI 無線通信電路。其中軟件部分有 uCOSII 操作系統(tǒng)移植，示功圖的繪制和分析，RS485 與無線通信程序的編寫。系統(tǒng)可以按照設定參數(shù)對抽油機沖次實施自動調節(jié)，判斷油井工況， 而且可以進行無線數(shù)據(jù)傳輸。關鍵詞 關鍵詞：有桿抽油機，控制系統(tǒng)，無線傳輸，示功圖，嵌入式，沖