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1、1深度显示面板深度显示面板( (S St ta an nd da al lo on ne e D De ep pt th h a an nd d D Di is sp pl la ay y P Pa an ne el l) ) 使用说明书使用说明书北京环鼎科技有限公司北京环鼎科技有限公司目录目录2一一. .概述概述3 3二.系统组成及工作原理系统组成及工作原理5三三.SDDP 软件操作手册软件操作手册.9四四. .常见故障与排除方法常见故障与排除方法2121五五. .附原理图附原理图, ,装配图及连接图装配图及连接图.21.21一一. .概述概述3SDDP 深度面板具有接收和处理多种信号，与多
2、种深度测量传感器、张力传感器相接，完成深度及张力的精确.能够对绞车等外设进行主动控制，并且能与主机进行实时通讯。他利用 486CPU 做为主处理器，以 EL(或 LCD)做为显示屏，能够同时接收和处理深度编码器信号、张力信号、磁记号信号. 1.系统功能系统功能1.1 与主机实时通讯功能 该 SDDP 可通过 IEEE488 bus 与主机进行实时通讯，也可通过串口与主机通讯。 1.1.1 当 SDDP 与 EXCELL-2000 配接时，采用 IEEE488 与主机通讯。SDDP 将所采集到的所有信息打上 时间标记发送给主机，同时也可接收主机发送的各种参数。 1.1.2 当 SDDP 与 EX
3、CELL 2530 配接时，采用串口通讯方式。SDDP 接收主机的各种参数和深度与速度 值。 1.2. 深度计算与处理功能 该 SDDP 同时接收并处理 2 个深度编码轮的脉冲信号。SDDP 对各轮脉冲信号分别进行计数，并计 算出深度值和线速度值。 1.3. 磁记号接收 接收磁记号信号并进行 A/D 变换，根据需要可对电缆进行注磁控制。 1.4. 张力信号采集与控制功能 根据张力的类型，SDDP 采用不同的采集通道和控制方式，对张力进行采集和计算。 1.5. 报警功能 根据需要可以设置各种报警参数。 1.6. 显示功能 该 SDDP 采用 EL(或 LCD)做为显示屏，根据配接主机不同有两种工
4、作方式。 1.6.1 SDDP 配接 EXCELL 2000 时，可显示深度、速度、张力、磁记号，同时可显示主机通过 IEEE488 下传的缆头张力。 1.6.2 SDDP 配接 EXCELL 2530 时，SDDP 可显示自己采集到的深度速度值，也可显示主机通过串口下 传的深度和速度值。2.2.输入输出输入输出2.1 输入量： 深度码轮的差分信号； 磁记号探测器的差分信号； 张力计的差分信号； 键盘信号； 电源。(交流 220/110V) 输出量： 深度码轮所需电源； 张力计所需电源； 抱闸信号。 输入输出量：GPIB；43.技术参数技术参数工作电压:220V(110V) 工作湿度:93%R
5、H,400 工作温度:-250-850 海拔高度:5000m 振动:20-500hz,0.02g2/hz 冲击:100g,4ms,3_AXIS 外形尺寸:5二二.系统组成及工作原理：系统组成及工作原理：1.系统组成框图：基于PC104总 线的工控机IEE4882 GPIB 通讯板键盘显示屏SDDP主 控制板SDDP辅 助控制板电源板图 1 SDDP 系统框图62. SDDP 对外接口描述SDDP深度脉码轮 1深度脉码轮 2磁记号探测 器张力计GPIB IEEE4882绞车刹车继 电器输入信号输出信号图1 SDDP输入输出示意图电源张力计刻度图 2 SDDP 对外接口示意图3SDDP 主板工作原
6、理： 31 主板原理框图图 3 模拟板原理框图差分磁记号经滤波放大多路开关选择ADC 电路差分张力信号经滤波放大编码轮信号光电隔离CPLDPC104 总线732主板工作原理 3.2.1 磁记号 由霍尔效应器件（1mv/20Gauss）产生的磁记号信号为毫伏级的差分小信号，此信号的处理经 由一下几部分分步处理：图 4 磁记号处理电路示意图 原始信号经带通运算放大电路处理后，实现 23.5 倍的放大，滤掉高频串扰信号. 将实现 0.16Hz160Hz 间的增益放大；送入下级电路进一步处理；3.3 张力信号： 考虑到国内张力计与国外张力计的区别，电路设计上采用了两套电路以解决兼容性的问题，以 下将分
7、别论述：时钟电路8位计数器CLK/8CLK+CLK-张力计激励电路 （SNS完成反馈控制）CLK/8张力计激励反 馈差分信号张力计激励差 分信号差分放大电路采样保持电路反馈和基电 平调整电路CLK-CLK+采样通道3采样通道3放大电路图5 张力信号处理电路模块图图 5 张力信号处理模块 3.3.1HES 张力处理: HES 张力处理采用了“斩波”的处理方法，目的是克服在接头不同金属间的热电效应带来的漂移， 具体流程如下： 产生斩波用时钟，经 8 位计数器产生所需不同的信号； 激励电路采用反馈电路以补偿供电的衰减； 张力信号经放大电路放大后，基电压下拉至-4 伏，以满足采样的幅度要求；3.3.2
8、 国产与 3700(5700)张力计信号处理:差分信号CPLDADC 电路多路开关带通运放电路PC1048图 6 国产张力计信号处理示意图 国产与 3700(5700)张力计信号处理不同在带通运放电路增益不一样,国产增益为 1:1,3700(5700)张力 计增益 1:10,电源供给也不一样,国产张力计单电源+15V,3700(5700)张力计双电源+15V/-15V,外加刻 度输入信号. 如果 3700(5700)或 HES2000 张力计,右测面有一拔动开关,向上拔动,表示 0 刻,向下拔动, 表示正刻. 3.3 绞车刹车信号：,向上拔动,表示 0 刻 通过 CPLD 输出信号经三极控制继
9、电器输出.3.4 深度信号处理： 编码轮信号经 MC3486 双端输入变单端输入,再经光耦隔离输入至 CPLD 产生中断由 PC104 计 数.4.辅助控制板工作原理： 由于张力计类型不同,处理电路各不一样,辅助控制板也不一样.请参考张力处理信号 3.2 小节.5 电源模块 由开关电源模块产生+12V,+5V 电源.+5V 供给 PC104 主板,+12V 供给 SDDP 主控制板与辅助控制板.6.AT 总线信号： AT 信号经缓冲器后输出。地址和读写信号利用 CPLD 中的译码电路生成一系列控制各模块所需的读 写和片选信号。7.AD 采样模块： 此模块主要完成对各模拟通道进行采样，CPLD
10、将产生其所需的控制信号。8.键盘接口： 考虑到市场上有 PS2 接口的小键盘，设计上可以省掉键盘接口电路部分。9.显示屏: 采用 EL 或 LCD 显示屏,其接口与 PC104 相连.差分信号CPLDADC 电路多路开关带通运放电路PC1049三三.SDDP 软件操作手册软件操作手册1.SDDP 软件总述软件总述:此 SDDP 软件安装于 SDDP 系统的 PC104 板的 DOC(Disk of Chip)中，工作环境为 DOS 操作系统。 其主要功能为，提供进行深度测井时的测井深度和电缆上的张力、速度、磁记号等各项数据的处理及显 示，以及差分张力的显示，并且通过 GPIB 通讯接口与上位机
11、的通讯进行数据交换和命令控制。 键盘基本操作(键盘见右图)：F1F2F3789BS4561230确认0 至 9 为数字键，当没有数值输入时，用来选择对应的菜单项，当有数值输入时，用来输入数字。和 为光标选择键，用来进行光标上下移动，以配合数字键方便的进行菜单项的选择。当显示 参数列表时，也用来翻页。 和 为符号键，当进行数值输入时，配合数字键进行正确的数值输入， 为负号， 为小数 点。 BS 为退格键，当进行数值输入时，如果不小心输入错误，用 BS 键删除上一次输入的数字。 确认键即回车键，用来确认操作。 F1、F2、F3 为特殊服务键，其中 F2 和 F3 待用。F1 用来进行上位机的张力刻
12、度。当按下 F1 键时 张力为满刻度时的张力，此时 SDDP 为刻度状态。当再次按下 F1 键时 SDDP 又恢复测井状态。程序刚启动时的界面如下图：10112.SDDP 的菜单解释：的菜单解释：CONFIG Menu (Selection 1)按数字键盘的数字键 1 选择 System CONFIG (configuration) 菜单，显示界面如下图所示。通过光标 键或想选择的选项的数字键来移动到想要的选项, 然后按回车键。下面是各选项的详细解释。1.CABLE PARAMS MENU 2.ENCODER PARAMS MENU 3.STRETCH CORRCTION MENU 4.MEA
13、SURING SYSTEM MENU 5.MISCELLANEOUS MENU 8.PARAMETER SUMMARY 9.RE-INITIALIZE SDDP1.CABLE PARAMS (parameters) MENU 允许操作员选择电缆参数或输入新的数值。 1.CABLE VOLUME (GALS/KFT) OR (LITS/KM) 电缆在泥浆中的重量。 2.CABLE WEIGHT IN AIR (LBS/KFT OR KG/KM) 电缆在空气中的重量。 3.STRCH COEF(FT/100FT-KLBS OR M/100M-KG) 电缆延伸计算。延伸信息在电缆产品说明书 中。 4
14、.MUD WEIGHT (LBS/GALS) OR (KG/Cu.M) 泥浆中的仪器串重量。 5.TOOL WEIGHT (LBS OR KG) 泥浆中的仪器串重量。这个数值是主机赋值的。 2.ENCODER PARAMS (parameters) MENU 允许操作员修改编码轮类型，根据编码轮状态决定是否使 用编码轮，或输入一个新的校准系数。同时选项 6 提供一个编码轮读数的显示，允许操作员监控编 码轮执行时的原始数据和校准后的数据。 1.ENCODER COUNTS PER FOOT 编码轮每米(或每英尺)产生的脉冲数，单位与系统此时的单12位相同。此数据适用于两个编码轮且被用作深度计算。
15、 2.ENCODER 1 (DISABLE = 1) 这个选项用来开/关编码轮一。需要注意的是如果一个编码轮的计 数落后另一个编码轮超过 6 英寸则它将关闭。被关掉的编码轮计数仍然更新,但是不再用于深度 计算。 3.ENCODER 1 CALIBRATION (FT/1000FT) 这个标准值也叫编码轮调整值，它用于补偿磨损编 码轮。 4.ENCODER 2 (DISABLE = 1) 这个选项用来开/关编码轮二。需要注意的是如果一个编码轮的计 数落后另一个编码轮超过 6 英寸则它将关闭。被关掉的编码轮计数仍然更新,但是不再用于深度 计算。 5.ENCODER 2 CALIERATION (F
16、T/1000FT) 这个标准值也叫编码轮调整值,它用于补偿磨损编码 轮。 6.SHOW ENCODER DEPTH & CALIBRATION 此选项是一个非常好的诊断工具，替换底部菜单 并且显示编码轮信息。允许操作员监控编码轮工作。它能显示原始数据和校准数据。RAW ENCODER 1 (FT or M) 从编码轮 1 读取的原始深度。RAW ENCODER 2 (FT or M) 从编码轮 2 读取的原始深度。CAL ENCODER 1 (FT or M) 通过编码轮 1 原始计数和编码轮 1 校准系数得出的修正的深 度。CAL ENCODER 2 (FT or M) 通过编码轮 2 原始计数和编码轮 2 校准系数得出的修正的深度
