Лекция 9. МИКРОПРОЦЕССОРЫ Основы автоматизации технологических

информации.

с применением микропроцессорных средств (МПС), в
нефтегазодобывающем производстве регламентируется руководящим

документом РД 39-5-1062-84

В соответствии с РД 39-5-1062-84 основными направлениями применения в нефтяной промышленности МПС являются:

технологические комплексы нефтегазодобычи, включая нефтепромыслы и цехи по поддержанию пластового давления;
технологические комплексы подготовки нефти, газа и воды;
технологические комплексы ремонта и освоения скважин;
технологические комплексы строительства скважин;
технологические комплексы газопереработки;
магистральные нефтепроводы;
оборудование для геофизических и геологоразведочных работ.

системы и автономные микро-ЭВМ.
Встроенная микропроцессорная система - это вычислительная контрольно-измерительная

или управляющая система, обрабатывающим элементом которой является микропроцессор.

Микро-ЭВМ - это конструктивно завершенная микропроцессорная вычислительно-управляющая система, оформленная в виде автономного прибора со своим источником питания, интерфейсом ввода-вывода и комплектом программного обеспечения.

В последние годы микропроцессором стали называть миниатюр­ный монолитный прибор, построенный на базе больших интегральных схем (БИС), способный выполнять функции центрального процессора ЦВМ. Микропроцессор, дополненный запоминающим устройством, устройствами ввода-вывода и вспомогательными БИС, образует микроЭВМ. Вместе с тем наметилась тенденция применения микропроцессоров в качестве самостоятельных вычисли­тельных устройств в системах сбора, обработки и передачи информа­ции, а также в системах автоматизированного управления.
С этой целью предусмотрены так называемые «микропроцессор­ные системы», состоящие из микропроцессора, устройства для ввода информации от датчиков, устройства для передачи управляющих воз­действий на исполнительные устройства и запоминающего устройст­ва. Каждая из таких систем предназначена для выполнения некото­рой четко определенной функции.
Однако в отличие от существующих в настоящее время информа­ционных систем и систем управления, построенных на базе жестких связей между элементами системы, функция микропроцессорной си­стемы может быть легко изменена путем изменения программы (алгоритма) ее работы. При этом исключаются такие трудоемкие и дорогостоящие процессы, как перепроектирование системы управле­ния, отключение технологического оборудования, монтаж дополни­тельных элементов системы управления.

устройства, выполненные с использованием технологии больших интегральных схем (БИС) и

обладающие способностью выполнять под программным управлением обработку информации, включая ввод и вывод информации, принятие решений, арифметические и логические операции.

(УУ);
- регистр команд (РК);
- дешифратор команд (ДШК);
- арифметико-логическое устройство (АЛУ);
-

регистр флажков (РФ);
- набор внутренних регистров, состоящий из адресных регистров (РА) и регистров данных (РД);
- программный счетчик (ПС);
- устройство управления шинами (УУШ).

контроллере (ПЛК) (рис. 9.1) можно выделить следующие элементы:
1) центральный процессор

(ЦП), предназначенный для выполнения ко-манд (инструкций) управляющей программы и обработки данных, размещенных в памяти;
2) память контроллера с жестким распределением областей для размещения различных типов данных;
3) модуль самодиагностики (МСД), который осуществляет контроль и диагностику элементов контроллера в процессе его работы и сигнализирует при обнаружении неисправностей;
4) модуль связи с оператором (МСО), с помощью которого выполняется программирование контроллера и оперативное управление в процессе эксплуатации;
5) модули ввода, обеспечивающие прием и первичное преобразование информации от датчиков объекта управления;
6) модули вывода, предназначенные для выдачи управляющих сигналов на исполнительные устройства (механизмы) объекта управления.
Модули ввода/ вывода также называют устройствами связи с объектом (УСО). Основными их элементами являются АЦП и ЦАП.

- схема; б – процесс преобразования напряжения в код; DA1…DA3

- операционные усилители; ес – преобразуемый сигнал (напряжение); Е0 - источник постоянной ЭДС; R – резистор деления напряжения; ПНК – преобразователь напряжения в код.

насосной станции;
АСУ ТП установки подготовки нефти;
АСУ ТП установки подготовки газа;
АСУ

ТП газокомпрессорной станции;
АСУ ТП газораспределительной станции;
АСУ ТП газотурбинной/газопоршневой электростанции;
АСУ ТП пунктов сдачи-приема нефти нефтедобывающей компании;
АСУ ТП цеха поддержания пластового давления;
АСУ ТП слива-налива нефтепродуктов;
АСУ пожаротушением;
автоматические системы противоаварийных защит (ПАЗ);
система автоматизации штанговых глубинных насосов СА-ШГН;
система автоматизации нефтегазоводоразделителя СА-НГВРП;
система автоматизации печей прямого нагрева СА-ППН;
система автоматизации путевых подогревателей СА-ПП;
системы управления установками дозирования реагентов;
автоматизированные системы диспетчерского управления (АСДУ) и др.

В целом переход средств автоматизации на микропроцессорную ба­зу позволит создать новое поколение высоконадежных систем автома­тизации, обеспечивающих более широкие функции управления техно­логическими процессами. Например, АО «Нефтеавтоматика» (г. Уфа) выполняет работы по проектированию и вводу в эксплуатацию АСУ ТП объектов добычи и подготовки нефти: