· Датчик-индикатор изменения расхода бурового раствора на выходе (в желобе) преобразует угол отклонения лопатки от вертикального положения в электрический сигнал в зависимости от уровня и скорости потока.
· В совмещенном датчике плотности - уровня бурового раствора (БР) и плотности БР на выходе в качестве первичного преобразователя применяется дифференциальный манометр. Измеряется гидростатическое давление в погруженных в буровой раствор трубках, через которые под давлением продувается воздух.
· Датчик суммарного содержания горючих газов, выполненный на основе первичного термохимического преобразователя, монтируется вместе с датчиком-индикатором изменения расхода на выходе. Аналогичные датчики применяются для контроля газосодержания и сигнализации во взрывоопасной зоне.
· Датчик температуры БР на входе и выходе выполнен на основе специальной микросхемы и устанавливается, соответственно, в рабочей емкости и в желобе.
· Датчик температуры воздуха (аналогичный) размещен в кабельной распределительной коробке.
· Датчик момента на ключе (тензометрический) устанавливается на приводном тросе ключа.
· Датчик момента на турбобуре (тензометрический) устанавливается на узел стопора ротора.
Информация от датчиков по кабелям передается в блок УКП, где осуществляется преобразование и обработка сигналов, и, затем, в пуль бурильщика и ЭВМ.
Информационно-метрологические характеристики в полном объеме приведены в прилагаемой таблице №.
Таблица №.
Контролируемый параметр | ||
Наименование параметра, единица измерения |
Диапазон контроля | |
1 Вес на крюке, кН |
0 - 5000; 0 - 4000 0 - 3000; 0 - 2500 0 - 2000; 0-1500 | |
2 Нагрузка на долото, кН |
0-500 | |
3. Крутящий момент на роторе, кНм |
0-60 0-30 | |
4. Давление на входе, Мпа |
0-40 | |
5 Расход на входе, л/с |
0-100 | |
6 Обороты ротора, об/мин |
0-300 | |
7 Число ходов каждого насоса (до трех), ход/мин |
0-125 | |
8 Изменение расхода на выходе, % |
0-99 | |
9. Подача, м |
0-99,9 | |
10. Положение талевого блока, м |
0-60 0-45 | |
11 Глубина забоя, м |
0 -9999 | |
12 Положение долота над забоем, м |
0 - 9999 | |
13 Текущее время, дата |
- | |
14. Время бурения 1 м проходки, мин/м |
0-1000 | |
15. Механическая скорость проходки, м/час |
0-200 | |
16. Скорость СПО, м/с |
0-3 | |
17. Время бурения долотом, мин |
0-999999 | |
18. Проходка на долото, м |
0-999 | |
19. Плотность бурового раствора (БР),г/смЗ |
0,8-2,6 | |
20. Уровень БР, м |
0,4-2,0; 0,8-2,4 1,2-2,8 | |
21 Суммарный объем БР,мЗ |
0 - 999,9 | |
22. Изменение суммарного объема БР, мЗ |
0-500 | |
23 Суммарное содержание горючих газов, % НКПР |
0-50 | |
24. Момент на ключе, кНм |
0-60 | |
25. Момент турбобура, кНм |
0-30 | |
26 Температура на входе и выходе,°С |
0-100 | |
27 Температура воздуха,°С |
0-100 | |
28. Плотность промывочной жидкости в желобе, г/смЗ |
0,8-2,6 |
4.2 Место УСО в АСУ процесса бурения
АСУ ТП должна иметь возможность и средства связи с объектом управления. Однако из главных различий между системами обработки данных и АСУ ТП состоит в том, что последняя должна быть способна в реальном времени получать информацию о состоянии объекта управления, реагировать на эту информацию и осуществлять автоматическое управление ходом технологического процесса. Для решения этих задач ЭВМ, на базе которой строится АСУ ТП, должна относиться к классу управляющих вычислительных машин (УВС), т. е. представлять собой управляющий вычислительный комплекс (УВК) УВК можно определить как вычислительную машину, ориентированную на автоматический прием и обработку информации, поступающей в процессе управления, и выдачу управляющих воздействий непосредственно на исполнительные органы технологического оборудования. Такая ориентация обеспечивается устройствами связи с объектом (УСО) (рис. ммм) - набором специализированных блоков для информационного обмена между управляющей ЭВМ и объектом управления. Различают пассивные и активные УСО.
Пассивные устройства выполняют команды опроса датчиков и команды выдачи управляющих воздействий. Они содержат комплекты входных и выходных блоков и блок управления. В состав входных и выходных блоков, обеспечивающих прием аналоговой и дискретной информации, входят преобразователи формы информации типа аналог-код и код-аналог, коммутаторы, усилители и т. п. Блок управления обеспечивает необходимый обмен информацией с управляющей ЭВМ и управление всеми блоками устройства, расшифровывает команды, поступающие от ЭВМ, и обеспечивает необходимый обмен информацией через блоки ввода-вывода
Активные УСО способны работать в автономном режиме слежения за состоянием управляемого объекта (процесса), а также выполняют определенные алгоритмы преобразования информации, например, алгоритмы регистрации параметров и сигнализации об отклонении их от нормы, регулирования по одному из относительно простых законов и др. Построение УСО по активному принципу позволяет повысить надежность АСУ ТП в целом и эффективность использования управляющей вычислительной машины в результате сокращения потока информации, поступающей от объекта управления в управляющую ЭВМ. )