EILog-06岩性密度测井仪接口电路设计
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
D I 包含仪 器地 址 、 压控制 增 益及 马达控 制命 令 , SG 高
f l
f
● I
I
f
C N总线 A
● l
下传 命令数 据格式 为归零制 ,+1 V表示 1 . 2 ,一1 V - 2 表示 0 。如 图 2D B三 总线 波形 图所 示_。 T 1 J
些 附加 电路组 成 。 是整 个数字 接 口电路 的核 心的 它
在 DS 上传 数据 中 ,增加 了误 码统计 功 能 ,从 P
而可 以 清楚地 了解遥 传 的工作 状态 , 对测 井质 量具 有 很好 的控 制作 用 ,并可 对仪 器 的故障进 行 及时判 断 。
23 DT 电路 . B
间 。 A 总线 电路 供 电与仪器 内部 供 电地 线 隔离 , C N 有
效 地 降低 仪 器之 间的干 扰 , 保证 各个 仪器 工作可 靠 。
22 DS . P电路l J
图4 DS P处理流程图
DS P电路 主要 由 DS P及上 电数据 加载 所需 要的
一
( )增加 误码 自动 统计 功能 5
设计 中完 成 以下任 务 :
该部 分 电路主 要实现 以下 功能 ( )U G 1 D/ O信 号 的分离 ,产生 C U 中 断 的 G P P O
命 令 ,同时将 C U 采 集 的长短 源距信 号 以串行 方式 P
()接 收 E L g0 1 Io -6遥 传数据 请求 指示 DS P的 C N 总线 中断 一直查 询下发 数据 请求 指 A 示 ( 用远程 帧 来实 现 ) ,一旦响 应到远 程 帧 ,便 告 知
线格 式 的命令 ,发 送到 DSG线 上 。 I ()上 传数 据格 式整 理 4
2 1 0 2年 第 2 6卷 第 4期
李
辉等 : 正交偶极子声 波测井仪器接收换能器筛选分析
・ 1・ 5
s
一l . .  ̄ . f
3 结束语
,
| :. ) f :
^一^ 一
电路 非 常 简单 ,接 口板 通过 了 15 高温和 长期 稳 定性 试验 ,工作 稳 定可 靠 , 目前 应 用该接 口电路 的岩性 密度 测 井仪 已在 7℃
油 田测 井获得 成功 。
关 键 词 :数 字接 口板 ;C AN 总 线 ;D B总 线;总 线转换 T 中图法分 类号 :P 3 . 3 6 1 8 文献标识码 :B 文章编号 :10 -142 1 )40 1-2 0 49 3 (0 20 —0 10
石 2 1 0 2年 第 2 6卷 第 4期
油
仪
器
PETR oLEU M N S I TR UM EN I S
・
开发 设计 ・
EL g0 岩性密度测井仪接 口电路设计 I o 一6
罗 涛 闫水浪 王 江波 韩壮科 寇 莹
(.中国石 油集 团测井有 限公司华北事业部 1
全功 能 C N 模 块 的完全 实现 ,完全符 合 C N 规 范 A A
20 的要求 。C . B AN总 线 结构 的优 点有 :
高速遥传C AN总 线控制单元
据 门 ,使 时钟信 号 无法 到达单 片机 ,于是单 片机 停止 发 送数 据 ,同时数 据 门与上 行数 据线 断 离 。从 C N A 总线来 的下发命令 , 接 口电路产生 下传命令 ( I , 经 DSG)
部分 ,用 以完 成 D B总 线和 C N 总 线数 据 的转 换 、 T A DT 总 线信 号 的产 生 、数据 处 理 、逻辑 转换 等 多种 B 功能 。 P快 速 的运 算速度 和处 理能 力 , 证 了总线 DS 保
转换 过程 中大 量 的数据运 算得 到快 速 的处 理 。 P在 DS
快 速挂 接 E L g0 I o .6系统 。此数 字接 口电路 不但 提 高 了整体 的技 术指 标 、增 强 了仪器 的组 合能 力 , 少 了 减 研 制仪 器 的风 险和成 本 ,也 为其它 DT 总 线仪 器配 B 接 EL g高速 遥 传提 供 了参 考 的解 决办 法 。 Io
中 ,等待发 送 。 D P处 理流程 图如 图 4所 示 。 S
图 3 数字接 口板转换原理图
21 C . AN控 制 电路 C N 控 制 电路 ,主 要是 由具 有差 Biblioteka Baidu收 发驱 动 能 A
力 的 C N 驱动 器和 指定 为 1 0 A 2 Q的特 性 阻抗 电阻 构 成 。互连 两端 接有 与线 路特 性阻抗 相 等 的电阻 , 避 以 免 信号 反射 。此 电阻连 接在 C NH 和 C NL信号 之 A A
控 制命 令 用来实 现推靠 器 的张开 和收 回 。
存 等待 D B总线 发送 。 T
( )D B总 线信 号产 生 3 T
3 应 用效果
E L g 6岩 性密 度测 井仪器 在室 内经 过严 格 的高 Io0 温试 验 ,经 过 了长期 稳定 性试验 ,并 在华 北油 田、长 庆油 田、塔 里木油 田 、吐哈油 田 、克拉玛 依油 田等 区 块 进行 了实 际测井 ,验证 了仪器 的稳 定性 。图 5 在 是 油 田的实 测 曲线 , 图上 可 以看 出仪 器 的重复 性 满足 从
图 2 D B三总线波形图 T
第一作 者简介 :罗 涛, 男,1 7 94年生,工程师,硕士研究生, 9 7 毕业于 西南石油学院测井专业 ,现在 中国石 油集 团测井有限公司华北事 19 年
业部从事测井 资料采集工作 。邮编:0 5 0 607
・
1 ・ 2
石 油 仪 器 P T OL U I T U E R E M NS R ME I NS
2 1 0 2年 8月
2 接 口电 路 设计
根 据 上述设 计 思想设 计硬 件 电路 图如 图 3所示 , 接 口电路 主 要有三 大部分 构 成 。
每从 DT 总线 上收 完 一帧数 据后 ,将数 据进 行 B
整 理成 C N 总 线 数据格 式 ,存 人 发送数 据缓 存数 组 A
一
一
对 于发射 换能 器 , 重点 是其 机 电转换 系数和 发声 声 功率 ;而对 于接 收换 能器 , 灵敏 度和 一致性 则更 其 为重要 。在制 造 仪器 时 ,应 当选 择容 抗相 当 ,谐 振频 率 相近 的接 收换 能器 配对 使用 , 这将有 助 于提高 仪器 的综合 性能 指标 。 修仪 器时 ,如果需 要更 换压 电换 维
I N 制 _ 一f N 制 I c 控 器} A 一 c 控 器 A
n 几 。 U U U_l U 』乙 一 几 r- J .
n 厂 ]r ]厂 ]厂 ] CK ]厂 _ ]厂 ]厂 ]厂UL
图 1 高速遥传系统框 图
① 多个 C N节点 可 以同时发 送数 据 ( A 多主 发送 ) ;
到岩性 密度 仪器 的 C U板 申请 中断 。C U 中断响 应 P P
但 是 仪 器 数 据 传 输速 率 受到 一定 限 制 。由此 设 计 了 “ B总线 . A 总线 转换 数字 接 口电路 ” DT C N ,将 两个 系 统 的总 线进 行 转换 , 实现 EL g 5 性 密度 测井 仪 来 Io 0 岩
设 计指标 。
( 下转 第 1 5页)
在响应远程帧后 ,P C U在 U /O线上仿真 EL g0 DG Io-5
遥传 ,产生一个幅度为 3 .V的 G 6 O脉 冲信号 。并 在该 脉 冲结 束 后 ,在 UC K总线 上 产生 10k is时钟信 L 0 bt /
号 ,同 时将 井下 仪器 的数 据选通 到 UD G 总 线上 , /O 完成 数据 接收 。在 时钟结 束后 ,将 转换好 的 D B 总 T
C U 准 备将 接收 到 的 D B 数据整 理好 ,并 在数 据整 P T
理 好 后 即 时 通 过 C N 总 线 将 数 据 发 送 出 去 ,由 A
E L g0 I o -6遥 传接 收 。 ( )命令 数据 格式 转换 2
当 C N 总 线接 收到遥 传 下发命 令后 ,将命 令 的 A 数据 格 式转换 为 D B 总 线 的命令 数据格 式 ,存到 缓 T
后 ,从计 数器 内读 取数 据 ,并存 储在 单 片机相 对应 的 内存 中 ,等待 传数 中 断命令 。G 脉 冲到达 约 3 0t O 2  ̄ s
后 ,在/ K 时 钟作 用下 ,单 片机利 用时 钟 同步信号 UC
1 设 计 思 想
E L g0 I o -6测井 系统 的 4 0bt 高速 遥传 系统 如 图 3 k is / 1 示 。 A 总线 控制 单 元 中的 C N控 制器 是 B sh 所 C N A oc
发送 到 U G D/ 0总 线上 。 ( )产生 与仪器 上传 数据 位数相 同的 C K 时钟 , 2 L 作 为上传 串行数 据 的同步 信号 。 ()对 下传命 令解 码 ,形成 仪器地 址 、长 源距 高 3
压控 制量 、短 源距 高压控 制量 、及继 电 器控制 命令 。 长 源距 高压控 制量 、 短源 距高 压控制 量分 别 用来 调整 高压 电路 的高压值 ,实现 井下仪 器 自动稳 谱 ; 电器 继
图 4 Y 向发射 芎向接收的波形 方
6 3
^ ^ ^^ ^^ 一
一
一
能 器片 , 则需 要事 先对 仪器 上原有 探头 的各 个换 能器
片 进行 测试 、 析和 对 比 ,然后再 选择 较 为一致 的换 分
在 每一个 时钟周期 内逐 位将数据通 过上行数据 线 ( D U /
G O)送至 接 口电路 ,每 8个 时 钟产生 一个 传数 中 断
命 令 , 行数 据格 式 为不归 零制 , 上 信号 幅度 为 1 .V。 2 当设定 的数 据位 数传 送完毕 后 , 闭时钟 门和上 行数 关
摘
河北 廊坊 )(.中国石油集 团测井有限公司 陕西 西安 ) 2
要: 文章介 绍 了 EL g 6岩性 密度 测 井仪接 口 电路 的设 计解 决方案 , 详 细分析 岩性 密度 测井仪 数据 结构 的基础 上 , Io0 在
阐 述 了以 DS 为核 心 实 现 总 线格 式 转 换 的 基 本 原 理 ,该 方 法 对 DT 总 线 格 式 的 仪 器转 换 成 C P B AN 总 线 格 式 均 能 适 应 。硬 件
一
压 电换能 器制 作完 成后 , 具有 了相应 的固有频 其 率 ,在 固有 频率 处 ,阻抗特 性参 数特征 明显 。测 量压 电换能器 的阻抗 参数并 分析这些 参数 的特征是 正确选
择 和使 用压 电换 能器 的关 键 。
6 0
6 o
^f 一 『V… ’一. ^ ^ 6 o ^vA^ I^^一一 l… … 6 o ^ :’ 0 / 一. y v : -
② 双绞 线 、差 分 电平传输 及全 自动 硬件 C C 校验 机 R
0 引 言
目前 E L g I o 岩性 密度 仪器 已在 全 国大 多数油 田投 入 生产 ,测井 成 功率 和作 业效 率 高 ,测 井效 果 良好 ,
制, 确保 可靠数据 传输 ; 每条 C N总线 最多可 以连 ③ A 接 10节 点 ; C N 节点在 出现 错误时会 自动关 闭输 1 ④ A 出功能 ,以使总线 上其他 节点不受 到影响 。 EL g0 岩性 密度 井下 仪作 为一个子 节点存在 整 I o 一6 个 系统之 中 。 字接 口电路与 高速 遥传通 信 时负 责通 数 过 C N总 线上传 岩性 密度 数据和 接收 遥传 下发命令 。 A 从接 口电路来 的 G O脉 冲 ( 其幅 度为 3 ,送 .V) 6
f l
f
● I
I
f
C N总线 A
● l
下传 命令数 据格式 为归零制 ,+1 V表示 1 . 2 ,一1 V - 2 表示 0 。如 图 2D B三 总线 波形 图所 示_。 T 1 J
些 附加 电路组 成 。 是整 个数字 接 口电路 的核 心的 它
在 DS 上传 数据 中 ,增加 了误 码统计 功 能 ,从 P
而可 以 清楚地 了解遥 传 的工作 状态 , 对测 井质 量具 有 很好 的控 制作 用 ,并可 对仪 器 的故障进 行 及时判 断 。
23 DT 电路 . B
间 。 A 总线 电路 供 电与仪器 内部 供 电地 线 隔离 , C N 有
效 地 降低 仪 器之 间的干 扰 , 保证 各个 仪器 工作可 靠 。
22 DS . P电路l J
图4 DS P处理流程图
DS P电路 主要 由 DS P及上 电数据 加载 所需 要的
一
( )增加 误码 自动 统计 功能 5
设计 中完 成 以下任 务 :
该部 分 电路主 要实现 以下 功能 ( )U G 1 D/ O信 号 的分离 ,产生 C U 中 断 的 G P P O
命 令 ,同时将 C U 采 集 的长短 源距信 号 以串行 方式 P
()接 收 E L g0 1 Io -6遥 传数据 请求 指示 DS P的 C N 总线 中断 一直查 询下发 数据 请求 指 A 示 ( 用远程 帧 来实 现 ) ,一旦响 应到远 程 帧 ,便 告 知
线格 式 的命令 ,发 送到 DSG线 上 。 I ()上 传数 据格 式整 理 4
2 1 0 2年 第 2 6卷 第 4期
李
辉等 : 正交偶极子声 波测井仪器接收换能器筛选分析
・ 1・ 5
s
一l . .  ̄ . f
3 结束语
,
| :. ) f :
^一^ 一
电路 非 常 简单 ,接 口板 通过 了 15 高温和 长期 稳 定性 试验 ,工作 稳 定可 靠 , 目前 应 用该接 口电路 的岩性 密度 测 井仪 已在 7℃
油 田测 井获得 成功 。
关 键 词 :数 字接 口板 ;C AN 总 线 ;D B总 线;总 线转换 T 中图法分 类号 :P 3 . 3 6 1 8 文献标识码 :B 文章编号 :10 -142 1 )40 1-2 0 49 3 (0 20 —0 10
石 2 1 0 2年 第 2 6卷 第 4期
油
仪
器
PETR oLEU M N S I TR UM EN I S
・
开发 设计 ・
EL g0 岩性密度测井仪接 口电路设计 I o 一6
罗 涛 闫水浪 王 江波 韩壮科 寇 莹
(.中国石 油集 团测井有 限公司华北事业部 1
全功 能 C N 模 块 的完全 实现 ,完全符 合 C N 规 范 A A
20 的要求 。C . B AN总 线 结构 的优 点有 :
高速遥传C AN总 线控制单元
据 门 ,使 时钟信 号 无法 到达单 片机 ,于是单 片机 停止 发 送数 据 ,同时数 据 门与上 行数 据线 断 离 。从 C N A 总线来 的下发命令 , 接 口电路产生 下传命令 ( I , 经 DSG)
部分 ,用 以完 成 D B总 线和 C N 总 线数 据 的转 换 、 T A DT 总 线信 号 的产 生 、数据 处 理 、逻辑 转换 等 多种 B 功能 。 P快 速 的运 算速度 和处 理能 力 , 证 了总线 DS 保
转换 过程 中大 量 的数据运 算得 到快 速 的处 理 。 P在 DS
快 速挂 接 E L g0 I o .6系统 。此数 字接 口电路 不但 提 高 了整体 的技 术指 标 、增 强 了仪器 的组 合能 力 , 少 了 减 研 制仪 器 的风 险和成 本 ,也 为其它 DT 总 线仪 器配 B 接 EL g高速 遥 传提 供 了参 考 的解 决办 法 。 Io
中 ,等待发 送 。 D P处 理流程 图如 图 4所 示 。 S
图 3 数字接 口板转换原理图
21 C . AN控 制 电路 C N 控 制 电路 ,主 要是 由具 有差 Biblioteka Baidu收 发驱 动 能 A
力 的 C N 驱动 器和 指定 为 1 0 A 2 Q的特 性 阻抗 电阻 构 成 。互连 两端 接有 与线 路特 性阻抗 相 等 的电阻 , 避 以 免 信号 反射 。此 电阻连 接在 C NH 和 C NL信号 之 A A
控 制命 令 用来实 现推靠 器 的张开 和收 回 。
存 等待 D B总线 发送 。 T
( )D B总 线信 号产 生 3 T
3 应 用效果
E L g 6岩 性密 度测 井仪器 在室 内经 过严 格 的高 Io0 温试 验 ,经 过 了长期 稳定 性试验 ,并 在华 北油 田、长 庆油 田、塔 里木油 田 、吐哈油 田 、克拉玛 依油 田等 区 块 进行 了实 际测井 ,验证 了仪器 的稳 定性 。图 5 在 是 油 田的实 测 曲线 , 图上 可 以看 出仪 器 的重复 性 满足 从
图 2 D B三总线波形图 T
第一作 者简介 :罗 涛, 男,1 7 94年生,工程师,硕士研究生, 9 7 毕业于 西南石油学院测井专业 ,现在 中国石 油集 团测井有限公司华北事 19 年
业部从事测井 资料采集工作 。邮编:0 5 0 607
・
1 ・ 2
石 油 仪 器 P T OL U I T U E R E M NS R ME I NS
2 1 0 2年 8月
2 接 口电 路 设计
根 据 上述设 计 思想设 计硬 件 电路 图如 图 3所示 , 接 口电路 主 要有三 大部分 构 成 。
每从 DT 总线 上收 完 一帧数 据后 ,将数 据进 行 B
整 理成 C N 总 线 数据格 式 ,存 人 发送数 据缓 存数 组 A
一
一
对 于发射 换能 器 , 重点 是其 机 电转换 系数和 发声 声 功率 ;而对 于接 收换 能器 , 灵敏 度和 一致性 则更 其 为重要 。在制 造 仪器 时 ,应 当选 择容 抗相 当 ,谐 振频 率 相近 的接 收换 能器 配对 使用 , 这将有 助 于提高 仪器 的综合 性能 指标 。 修仪 器时 ,如果需 要更 换压 电换 维
I N 制 _ 一f N 制 I c 控 器} A 一 c 控 器 A
n 几 。 U U U_l U 』乙 一 几 r- J .
n 厂 ]r ]厂 ]厂 ] CK ]厂 _ ]厂 ]厂 ]厂UL
图 1 高速遥传系统框 图
① 多个 C N节点 可 以同时发 送数 据 ( A 多主 发送 ) ;
到岩性 密度 仪器 的 C U板 申请 中断 。C U 中断响 应 P P
但 是 仪 器 数 据 传 输速 率 受到 一定 限 制 。由此 设 计 了 “ B总线 . A 总线 转换 数字 接 口电路 ” DT C N ,将 两个 系 统 的总 线进 行 转换 , 实现 EL g 5 性 密度 测井 仪 来 Io 0 岩
设 计指标 。
( 下转 第 1 5页)
在响应远程帧后 ,P C U在 U /O线上仿真 EL g0 DG Io-5
遥传 ,产生一个幅度为 3 .V的 G 6 O脉 冲信号 。并 在该 脉 冲结 束 后 ,在 UC K总线 上 产生 10k is时钟信 L 0 bt /
号 ,同 时将 井下 仪器 的数 据选通 到 UD G 总 线上 , /O 完成 数据 接收 。在 时钟结 束后 ,将 转换好 的 D B 总 T
C U 准 备将 接收 到 的 D B 数据整 理好 ,并 在数 据整 P T
理 好 后 即 时 通 过 C N 总 线 将 数 据 发 送 出 去 ,由 A
E L g0 I o -6遥 传接 收 。 ( )命令 数据 格式 转换 2
当 C N 总 线接 收到遥 传 下发命 令后 ,将命 令 的 A 数据 格 式转换 为 D B 总 线 的命令 数据格 式 ,存到 缓 T
后 ,从计 数器 内读 取数 据 ,并存 储在 单 片机相 对应 的 内存 中 ,等待 传数 中 断命令 。G 脉 冲到达 约 3 0t O 2  ̄ s
后 ,在/ K 时 钟作 用下 ,单 片机利 用时 钟 同步信号 UC
1 设 计 思 想
E L g0 I o -6测井 系统 的 4 0bt 高速 遥传 系统 如 图 3 k is / 1 示 。 A 总线 控制 单 元 中的 C N控 制器 是 B sh 所 C N A oc
发送 到 U G D/ 0总 线上 。 ( )产生 与仪器 上传 数据 位数相 同的 C K 时钟 , 2 L 作 为上传 串行数 据 的同步 信号 。 ()对 下传命 令解 码 ,形成 仪器地 址 、长 源距 高 3
压控 制量 、短 源距 高压控 制量 、及继 电 器控制 命令 。 长 源距 高压控 制量 、 短源 距高 压控制 量分 别 用来 调整 高压 电路 的高压值 ,实现 井下仪 器 自动稳 谱 ; 电器 继
图 4 Y 向发射 芎向接收的波形 方
6 3
^ ^ ^^ ^^ 一
一
一
能 器片 , 则需 要事 先对 仪器 上原有 探头 的各 个换 能器
片 进行 测试 、 析和 对 比 ,然后再 选择 较 为一致 的换 分
在 每一个 时钟周期 内逐 位将数据通 过上行数据 线 ( D U /
G O)送至 接 口电路 ,每 8个 时 钟产生 一个 传数 中 断
命 令 , 行数 据格 式 为不归 零制 , 上 信号 幅度 为 1 .V。 2 当设定 的数 据位 数传 送完毕 后 , 闭时钟 门和上 行数 关
摘
河北 廊坊 )(.中国石油集 团测井有限公司 陕西 西安 ) 2
要: 文章介 绍 了 EL g 6岩性 密度 测 井仪接 口 电路 的设 计解 决方案 , 详 细分析 岩性 密度 测井仪 数据 结构 的基础 上 , Io0 在
阐 述 了以 DS 为核 心 实 现 总 线格 式 转 换 的 基 本 原 理 ,该 方 法 对 DT 总 线 格 式 的 仪 器转 换 成 C P B AN 总 线 格 式 均 能 适 应 。硬 件
一
压 电换能 器制 作完 成后 , 具有 了相应 的固有频 其 率 ,在 固有 频率 处 ,阻抗特 性参 数特征 明显 。测 量压 电换能器 的阻抗 参数并 分析这些 参数 的特征是 正确选
择 和使 用压 电换 能器 的关 键 。
6 0
6 o
^f 一 『V… ’一. ^ ^ 6 o ^vA^ I^^一一 l… … 6 o ^ :’ 0 / 一. y v : -
② 双绞 线 、差 分 电平传输 及全 自动 硬件 C C 校验 机 R
0 引 言
目前 E L g I o 岩性 密度 仪器 已在 全 国大 多数油 田投 入 生产 ,测井 成 功率 和作 业效 率 高 ,测 井效 果 良好 ,
制, 确保 可靠数据 传输 ; 每条 C N总线 最多可 以连 ③ A 接 10节 点 ; C N 节点在 出现 错误时会 自动关 闭输 1 ④ A 出功能 ,以使总线 上其他 节点不受 到影响 。 EL g0 岩性 密度 井下 仪作 为一个子 节点存在 整 I o 一6 个 系统之 中 。 字接 口电路与 高速 遥传通 信 时负 责通 数 过 C N总 线上传 岩性 密度 数据和 接收 遥传 下发命令 。 A 从接 口电路来 的 G O脉 冲 ( 其幅 度为 3 ,送 .V) 6