水下控制模块测试装置的设计与研究

摘要

随着陆地能源的减少和人类对能源需要量的增大,海洋石油工业越来越受到世界各国的重视,向深海开发油气已经成为一个不可阻挡的大趋势。然而我国在海洋工程相关领域的技术跟发达国家还有较大的差距,特别是在水下控制模块测试方面。水下控制模块是控制和监测水下生产设施正常运行的关键部件,其运行稳定性直接影响到水下生产设施的正常工作,水下控制模块在下水前,应当完成其功能和性能测试,确保水下控制模块工作性能的稳定性。因此对水下控制模块测试装置的设计与研究具有重要意义。
　　首先,通过分析水下控制模块功能、工作原理、主要组成部分和其驱动执行装置,明确测试对象。提出了测试对象的主要参数、测试装置的测试目标,最后针对“控制”和“监测”的功能确定了“液压”和“电气”测试方法,并详细阐述了相关的测试内容,为水下控制模块测试装置总体方案的设计奠定了基础。
　　其次,在对测试方法和测试对象深入研究分析的基础之上,提出测试装置的基本功能要求,确定测试装置的总体设计方案主要包括:测试台、测试装置液压源、信号发生装置和测试系统。根据测试对象提出了各部分功能性能要求,完成了水下控制模块测试台和液压源的设计以及主要元件的选型,阐述了信号发生装置和测试系统的功能。
　　再次,提出了测试系统的功能性能指标,确定了测试系统、水下控制模块和测试台信号交换的方式,完成了测试系统的方案设计,并对测试系统中的关键部件进行选型。
　　最后,利用WinCC组态软件设计测试系统的图形界面,完成测试系统主界面、趋势曲线界面、历史数据界面和用户管理界面的设计,实现测试系统对水下控制模块的控制功能,以及对测试台测试参数和水下控制模块控制反馈数据的实时显示,数据归档。

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第1章 绪论

1.1 引言

1.2 水下生产控制系统的发展

1.3 水下控制模块国内外发展现状

1.4 国内外水下控制模块测试装置简介

1.5 课题来源、目的及意义

1.6 本文主要研究内容

第2章 水下控制模块测试方法研究

2.1 水下控制模块的功能

2.2 水下控制模块的工作原理以及构成

2.3 水下控制模块驱动的执行装置

2.4 水下控制模块测试方法

2.5 本章小结

第3章 水下控制模块测试装置总体方案设计

3.1 水下控制模块测试装置的组成

3.2 测试台方案设计

3.3 测试装置液压动力源方案设计

3.4 信号发生装置简介

3.5 测试系统简介

3.6 本章小结

第4章 水下控制模块测试系统设计

4.1水下控制模块测试系统功能

4.2 测试系统与SCM测试台信号交换

4.3 测试系统设计

4.4 PLC、WinCC与SCM之间的通讯

4.5 本章小结

第5章 水下控制模块测试系统组态软件设计

5.1 西门子WinCC组态软件简介

5.2 上位机监控功能的实现

5.3 测试系统控制界面组态设计

5.4 本章小结

结论

参考文献

致谢