油气管柱疲劳试验装置控制与监测研究

来源 :中国石油大学(华东) | 被引量 : 0次 | 上传用户:penghong97
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
油气管柱作为石油、天然气的输送通道,一旦发生疲劳破坏,将会对海洋环境和国民经济带来重大损失。为确保石油开发过程的安全、可靠性,需要对油气管柱进行疲劳试验,以精确预报管柱疲劳寿命,发现管柱疲劳易发区域,完善管柱结构改进,提高管柱的疲劳寿命。因此,研发高效率的油气管柱疲劳试验装置具有重要的工程实际意义。  本文针对油气管柱疲劳试验需求,研发共振型弯曲疲劳试验装置的控制与监测子系统,以西门子PLC为核心控制器,结合现场总线技术、LabVIEW虚拟仪器技术以及以太网等技术,设计出以工控机为上位机,PLC为下位机的两级控制系统。  结合共振弯曲疲劳试验法的工作原理,提出黄金分割法快速搜寻试件共振频率点,并基于西门子PLC设计出自适应模糊PID系统控制器,保证管柱试件能够在共振频率附近振动。其中,模糊控制器采用MATLAB离线仿真建模获得模糊查询表,PLC编程实现在线查询的方法进行设计。经试验验证,采用该方法可以有效地满足疲劳试验装置各项控制指标,是一种较为理想的智能控制方案。  同时,结合控制系统结构,基于PROFIBUS现场总线技术完成了PLC与变频器的通信互联,主要包括变频器参数设置,通信报文结构选择,主/从站组态以及系统程序的设计。并借助LabVIEW虚拟仪器技术完成数据采集和串口通信设计,实现对应变数据的采集与分析。  根据控制系统要求,分别采用WINCC组态软件和GSM模块建立了现场监控系统和手机短信形式的远程监控系统。上位机借助WINCC组态软件完成系统操作界面设计、监控界面制作以及数据报表的设计,实现对试验过程数据的实时监控。远程监控系统则借助于GSM网络,以PLC与GSM模块为发送终端,通过PLC编程完成试验数据发送。  最后,依据控制系统设计,选取合适的材料与设备,制定油气管柱共振弯曲疲劳试验样机试验方案,完成样机组装与系统调试。
其他文献
近年来,由于传统能源的日益枯竭和生态环境的破坏,分布式发电技术得到迅速发展,由小容量分布式电源构成的微电网成为研究的热点。大量分布式电源接入电网,给电网规划、控制、保护等带来一系列问题。因此,对分布式电源、微电网的控制技术研究具有重要的理论和现实意义。本文在查阅大量国内外文献的基础上,阐述了微电网的基本概念,深入分析了微电网的运行控制问题,包括微电网的运行模式及相关因素、微电网并网运行模式与孤岛运
该文建立了大型电力系统中给定信息结构约束下的协调非线性优化控制理论,并在其指导下综合应用新兴的"柔性交流输电系统(FACTS)"设备——静止同步补偿器(STATCOM)与典型的传
该文首先对直流耐压试验、0.1Hz超低频耐压试验和振荡波耐压试验在PE/XLPE电缆绝缘检测方面的优点和缺点,以及变频串联谐振耐压试验装置在PE/XLPE电缆和GIS上的适应性等方面
根据《小学数学新课准》的要求,数学教师要从学生的现有知识和生活经验入手,密切联系生活实际,让学生在形象有趣的教学活动中进行观察比较、动手操作、推理猜想以及交流探讨,在此
主动配电网是通过使用灵活的网络技术实现潮流的有效管理,以便对局部的分布式电源进行主动控制和主动管理;分布式电源在适当的监管环境和接入协议下可承担支持系统的责任地配电
白酒行业经历了发展时期的黄金十年,销售收入、利润一路飙升,对应的白酒上市公司也是市值一路上涨,成为股市难得穿越牛熊的常青树,白酒行业的高额利润不但促使白酒企业纷纷快
活动是人生存和发展的必要条件和基本形式。一切关于人的科学研究都应该是对人的活动的研究,特别是研究人的实践的科学,更是要以人的活动研究为本。学校的教育活动是学校教育的
学位
兴趣是指一个人趋向于认识,掌握某种事物,力求参与某项活动,并且带有积极情绪色彩的心理倾向。人对他所感兴趣的事物总是使他不知不觉地心向神往,表现出注意的倾向,兴趣可以孕育愿
该文利用220V、3000VA的干式变压器对直流偏磁现象进行了实验研究,对直流偏磁引起的激磁电流的增加、激磁电流的波形畸变、变压器铁芯损耗的增加、空间杂散磁密的变化进行了