基于PIC的偏心注水井测调控制系统设计
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提 高原 油采 收率 ， 降低 采 油成 本 是提 高 我 国石 油生产 能力 的关键举 措 。全 国各大油 田要达 到稳 产 的 目的 ， 临 的一 大难 题 ：如何 严 格 控 制 注水 量 。 面 从笼 统注水 发 展 到 分 层偏 心注 水 是 一 项 重 大 的 突 破， 但存在 的问题是 工 作量 非 常大 ， 时费 力 、 费 准确 率低 。偏心注水井 分层 流量测调 系统能使 测调仪器 在一 次下井过程 中分别完 成各层井 下层位 流量测试 和 目标层 位流量 的 自动 配注任务 。此控制 系统 的关 键在 于控 制一 台直 流 伺服 电动机 ， 流伺 服 电机 具 直 有 以下优 点 ： 以方便 地实 现 在宽 范 围 内 的无 级 调 可 速、 功率 因子高 、 动转矩大 、 动 电流小 、 出功 率 启 启 输 高。并且调 速精度 高 、 调速范 围广 、 过载 能力强 。
摘
要 ：针 对偏 心注水 井流量 系统 建立 闭环 控制 ，以 ＰＣ单片机 为主控单 元 ，并 引入 ＰＤ控制理 Ｉ Ｉ
论 ，通过 对流量进 行对 比分析 来控 制 电机 转动 带动 井下调 节阀 以 实现 控 制 流量 在理 想 范 围 内的
目的 。
关键词 ：偏 心注水井 ；直 流 电机 ；闭环 控制
Ａ ｓ ａ ｔ ｈ ａｅ ｅ ｐ ｃｏｅ ｏｐ ｃｎｒｌａ ｉｇ ａ ｆ ｗ ｉ ｅｃｎ ｃ ｉ ｅｔ ｎ ｗ ｌ ＰＣ ｂ ｔ ｃ：Ｔ ｅ ｐｐ ｒｓｔ ｕ ｌ ｄ ｌ ｏｔ ｉ ｎ ｔｌ ｎ ｃｅ ｔ ｎ ｃ ｏ ｅ ． Ｉ ｒ ｓ ｓ ｏ ｏ ｍ ｏ ｉ ｒ ｊ ｉ １
２ １ 年第６ ００ 期
中 图分 类 号 ：Ｅ ３ ． Ｔ ９４ １ 文 献 标识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：０９— ５２ ２ １ ） ６— ０２— ３ １０ ２ ５ （０ ０ ０ ０２ ０
基 于 ＰＣ的偏 心 注水 井测 调控 制 系统设 计 Ｉ
温 嘉斌 ，贺 同 山
（ 哈尔滨理工大学 电气与电子工程学院 ，哈尔滨 １０４ ） ５００
Ｄ ｓ ｎ ｏ ｏ ｃｅ ｔｉ ｉ ｅｔ ｎ ｗ ｌ ｅｉ ｆ ｗ ｉ ｅｃｎｒｃ ｎ ｃｉ ｅ ｇ ｌ ｆ ｎ ｊ ｏ ｌ
ｃ ｎ ｒ ｌｓ ｓ ｅ ａ ｅ ｎ ＰＩ ｏ ｔ ｏ ｙ ｔ ｍ ｂ ｓ ｄ ｏ Ｃ
Ｗ Ｅ ｉ． ｉ ． ＨＥ Ｔ ｎ —ｈ ｎ Ｎ Ｊａｂ ｎ ｏ ｇｓ ａ
（ｄｏｌ ｆ ｃ ｉ ｌ ｎ ｌ ｔ ｎｃＥ ｇ ｅｒ ｇ Ｈ ｒｉ ｎ ｅｓｙｏ ｃ ｎｅａｄＴｃｎ ｌ ｙ Ｈ ｒｉ ０４， Ｓ ｌ ｔ ｃ ｄＥｅ ｒ ｉ ｎｉ ｅｉ ， ａｂｎＵ ｉ ｒｔ ｆ ｉ ｃ ｎ ｅ ｏ ｇ ， ａｂｎ１ ００嘶 ｏ ｏ Ｈｅ ｒ ａ ａ ｃｏ ｎ ｎ ｖ ｉ Ｓｅ ｈ ｏ ５ ）
原 理
本 测调仪整体 结构 主要 由直 流 电机 、 节臂 、 调 电 路板 、 可调堵塞器 对 接接 口、 流量 计 等组 成 ， １为 图 测调仪器 的整体结 构 图 ， 作 时测 调 仪 的可 调堵 塞 工
日期 ：２ ０ ０９—１ —０ １ ３ 基 金 项 目 ： 国家 科 技 支 撑 计 划 （ ０ ８ Ａ ３ Ｂ４） 黑 龙 江 省 攻 关 项 ２０ Ｂ Ｆ ４ ０ ； 目（ Ｃ ７ ５ １ Ｇ ０Ａ ０ ） 作者简介 ：温嘉斌 （９ １一） 男， １６ ， 教授 ， 博士后 ， 研究方向为电机、 电 机控 制 。
ｍｉｒ ｃ ｎ ｒ ｌｅ ｓ ｃ ｏ ｏ ｔｏｌ ｒ ａ ｍａｎ ｎ ｔ ｓ ｓ ｄ ｎ ｔ ｅ ＰＩ ｉ ｕ ｉ ｕ ｅ ａ ｄ ｈ ｎ ｉ Ｄ ｃ ｎ ｏ ｔ ｅ ｒ ｉ ｉ ｔｏ ｕ ｅ ． Ｐ Ｃ ｎ ｙ ｅ ａ ｄ ｏ ｔ ｌ ｈ ｏｙ ｓ ｎ ｄ ｃ ｄ ｒ ｒ Ｉ ａ ａ ｚ ｓ ｎ ｌ ｃ ｍｐ ｒ ｓｔ ｅ ｄ ｔ ｔ ｅａ ｌ ａ ｕ ｓ Ｓ ｈ ｔ ｉ ｍａ ｓ ｔ ｅ ｆｏ ｉ ｎ ｉ ｅ ｌｒ ｎ ｅ ｂ ｏ ｔｏｌ ｇ ｓ Ｉ ｏ ｏ ａ ｅ ｈ ａａ ｗｉｈ ｄ ｆ ｕ ｔｖ ｅ ， Ｏ ｔ ａ ｔ ｋｅ ｈ ｗ ｎ ａ ｄ ａ ａ ｇ ｙ ｃ ｎｒ ｌ ｎ ｅｖ ｌ ｌ ｉ
２ 一 ２
偏心 注 水 井 自动 测 调 系 统 的 主要 功 能 是 通
功能划 分 主要 由流量测 量单 元 、 下测 调仪单元 、 井 可
过 闭环控 制 系统实现 井下 各层 流量 自动适 时地 控制
调式堵 塞 器单元 、 面 数据 回放 处 理 系统 四部分 组 地
器对接接 口与井 下可调式堵 塞器 的投捞调 节接 口正
确对接后 ， 调 仪 开 始 工作 ， 过对 井 下 流量 的采 测 通 集 、 比 ， 片机发 出指令 控制 电机转动来带 动井下 对 单 可调堵塞器 转动 已达 到调 节流量 的 目的 。图 ２为井 下 可调式堵 塞器示 意 图。
１ 直流伺服 电机 ２调节臂 ３可调堵塞 器对接接 口 ４流水进 口 ． ． ． ５流量计 ６ ． 出口 ７导向机构 ８ 流水 ． 下挂重锤接头
图 １ 测调仪器的整体结构图
１投 捞 调 节接 口 ２定位 机 构 ３出 水 口 ４滤 网 ． ． ． ．
１ 偏 心注 水 井测 调 系统 的组 成 与工 作
ｍｏｏ ｏ ｄ ｉｅ ｒｔ ｔ ｇ ｖ ｌｅ ｔｒｔ ｒ ｏａ ｎ ａｖ ． ｖ ｉ
Ｋｅ ｏ ｄ ：ｅｃｎｒ ｊｃｉ ｅ ；Ｄ ｏｏ； ｌｓｄｌ ｐｃｎｒｌ ｙｗ ｒ ｓ ｃｅｔｃｉ ｅｔ ｎｗ ｌ Ｃ ｍ ｔ ｃ ｅ ｏ ｏｔ ｉ ｎ ｏ ｌ ｒ ｏ ｏ ｏ
０ 引 言
摘
要 ：针 对偏 心注水 井流量 系统 建立 闭环 控制 ，以 ＰＣ单片机 为主控单 元 ，并 引入 ＰＤ控制理 Ｉ Ｉ
论 ，通过 对流量进 行对 比分析 来控 制 电机 转动 带动 井下调 节阀 以 实现 控 制 流量 在理 想 范 围 内的
目的 。
关键词 ：偏 心注水井 ；直 流 电机 ；闭环 控制
Ａ ｓ ａ ｔ ｈ ａｅ ｅ ｐ ｃｏｅ ｏｐ ｃｎｒｌａ ｉｇ ａ ｆ ｗ ｉ ｅｃｎ ｃ ｉ ｅｔ ｎ ｗ ｌ ＰＣ ｂ ｔ ｃ：Ｔ ｅ ｐｐ ｒｓｔ ｕ ｌ ｄ ｌ ｏｔ ｉ ｎ ｔｌ ｎ ｃｅ ｔ ｎ ｃ ｏ ｅ ． Ｉ ｒ ｓ ｓ ｏ ｏ ｍ ｏ ｉ ｒ ｊ ｉ １
２ １ 年第６ ００ 期
中 图分 类 号 ：Ｅ ３ ． Ｔ ９４ １ 文 献 标识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：０９— ５２ ２ １ ） ６— ０２— ３ １０ ２ ５ （０ ０ ０ ０２ ０
基 于 ＰＣ的偏 心 注水 井测 调控 制 系统设 计 Ｉ
温 嘉斌 ，贺 同 山
（ 哈尔滨理工大学 电气与电子工程学院 ，哈尔滨 １０４ ） ５００
Ｄ ｓ ｎ ｏ ｏ ｃｅ ｔｉ ｉ ｅｔ ｎ ｗ ｌ ｅｉ ｆ ｗ ｉ ｅｃｎｒｃ ｎ ｃｉ ｅ ｇ ｌ ｆ ｎ ｊ ｏ ｌ
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原 理
本 测调仪整体 结构 主要 由直 流 电机 、 节臂 、 调 电 路板 、 可调堵塞器 对 接接 口、 流量 计 等组 成 ， １为 图 测调仪器 的整体结 构 图 ， 作 时测 调 仪 的可 调堵 塞 工
日期 ：２ ０ ０９—１ —０ １ ３ 基 金 项 目 ： 国家 科 技 支 撑 计 划 （ ０ ８ Ａ ３ Ｂ４） 黑 龙 江 省 攻 关 项 ２０ Ｂ Ｆ ４ ０ ； 目（ Ｃ ７ ５ １ Ｇ ０Ａ ０ ） 作者简介 ：温嘉斌 （９ １一） 男， １６ ， 教授 ， 博士后 ， 研究方向为电机、 电 机控 制 。
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２ 一 ２
偏心 注 水 井 自动 测 调 系 统 的 主要 功 能 是 通
功能划 分 主要 由流量测 量单 元 、 下测 调仪单元 、 井 可
过 闭环控 制 系统实现 井下 各层 流量 自动适 时地 控制
调式堵 塞 器单元 、 面 数据 回放 处 理 系统 四部分 组 地
器对接接 口与井 下可调式堵 塞器 的投捞调 节接 口正
确对接后 ， 调 仪 开 始 工作 ， 过对 井 下 流量 的采 测 通 集 、 比 ， 片机发 出指令 控制 电机转动来带 动井下 对 单 可调堵塞器 转动 已达 到调 节流量 的 目的 。图 ２为井 下 可调式堵 塞器示 意 图。
１ 直流伺服 电机 ２调节臂 ３可调堵塞 器对接接 口 ４流水进 口 ． ． ． ５流量计 ６ ． 出口 ７导向机构 ８ 流水 ． 下挂重锤接头
图 １ 测调仪器的整体结构图
１投 捞 调 节接 口 ２定位 机 构 ３出 水 口 ４滤 网 ． ． ． ．
１ 偏 心注 水 井测 调 系统 的组 成 与工 作
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０ 引 言