Устройство для обработки измерительной информации установок подготовки нефти

 

11ц 56I968

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Е АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

P т (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.12.75 (21) 2300454/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.06.77. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 03.08.77 (51) М. Кл.-" G 06F 15/46

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам иХооретений и открытий (53) УДК 681.326(088.8) (72) Авторы изобретения

В. Е. Щербина, В. Т. Дробах, М. Н. Галлямов, А. В. Валиев, А. Ш. Фатхутдинов, Г. Н. Бушков, P. Г. Галямов и A. И. Ермишев

Октябрьский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектно-конструкторского института комплексной автоматизации нефтяной и газовой промышленности (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ

ИНФОРМАЦИИ УСТАНОВОК ПОДГОТОВКИ НЕФТИ

Изобретение относится к вычислительной технике и измерительной технике и может быть использовано для обработки цифровой информации на установках, коммерческого учета и безрезервуарной сдачи товарной нефти в нефтяной промышлвнности.

Известно устройство для обра ботки учетных данных, содержащее логические схемы и блоки памяти текущих данных, организованные по принципу динамической памяти, что поз|воляет заполнять ячейки блока без использования специальных устройств управления для поиска занесенного последним слова,в массиве. В целом этим обеспечивается сокращение времени обращения к данным при реализации вычислительных операций (1). Однако это устройство не позволяет реализовать требуемые расчетные операцин по товарной сдаче жидкостного продукта и имеет аппаратурную избыточность.

Известно также устройство для обработки информации, в состав которого входят блок воспроизведения, ключи, к вадратор, интегрирующ ие блок и, счетчик, дешифратор, блок определения стационарности процессов по оценкам среднего квадрата (2). Устройство обеспечивает автоматизированную подготовку информации, накопленной на магнитном носителе. Такое устройство не может использоваться в системс автоматической обработки информации непосредственно с датчиком, поэтому оно не может использоваться непосредственно для расчетных операций.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретеншо является устройство, содержащее группу элементов И, входы каждого из которых соединены с соответствующим выходом блока ввода и выходом

10 регистра сдвига, выход — со входами соответствующих элементов ИЛИ группы элементов ИЛИ, счетчик, сумматор, первый вход которого подключен к выходу триггера операций, труппу регистров, выходы которых че15 рез узел связи подключены ко входам группы элементо в ИЛИ и ко входу дешифратора, преобразователь, шифратор, блок регистрации, выходы блока связи, блока определения сорта и блока управления через первый эле20 мент ИЛИ подключены к первому входу первого триггера, второй вход которого соединен с выходом регистра сдвига, выход подключен ко входу первого генератора, выход которого через первый элемент И соединен со входом

25 регистра сдвига, выход которого подключен ко входу шифратора, выход которого через преобразователь подключсп ко входам блоков регистрации и связи, управляющий вход блока связи подключен ко входу устройства, вы30 ход дешифратора подключен к соответствую661968

Шем входу шифратора, второй элемент

ИЛИ P).

Устройство предназначено для реализации конкретных операций обработки информации, исходя из технологических треоований объектов, где оно используется, и условий формирования результатов вычислений. Однако оно не может быть применено для обработки количественных и качественных измерений продукта при сдаче его на потоке и выдаче расчетного до кумента. Кроме того, не обеспечивается возможность передачи результатов измерения и обработки на диспетчерский пункт, что не позволяет использовать его в информационно-вычислительном комплексе для основного производства нефтегазодобывающего пр ед пр иятия.

Целью .изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение надежности работы устройства.

Это достигается тем, что в предлагаемое устройство введены формирователь им пульсов, два регистра, второй генератор, второй триггер, элементы И, ИЛИ,,причем выходы счетчика подключены ко входам второго элемента И, выход которого соединен с перовым входом второго триггера, второй вход второго триггера через третий элемент ИЛИ соединен с выходом регистра сдвига, первый выход второго триггера соединен с .первым входом третьего элемента И и входом .первого элемента И, второй выход — со входом второго генератора,,выход .которого подключен к первым .входам счетчика и чегвертого элемента

ИЛИ, выход которого соединен со входом формирователя импульсов, выходы которого подключены соответственно к первым входам первого и второго регистров, второму входу перьвого регистра и первому входу чегвертого элемента И, выход которого соединен со вторым входом сумматора, выход сумматора подключен к третьему входу .первого регистра,,выход, которого соединен со вторым входом второго регистра, выход второго регистра соединен со вторым входом третьего элемента И, первым входом пятого элемента И, второй вход которого соединен со вторым выходом второго триггера, выход подключен к третьему входу сумматора и первому входу шестого элемента И, выход третьего элемента И соединен со входами элементов ИЛИ группы, выходы которых подключены . ко второму входу четвертого элемента И и,первому входу седьмого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента

ИЛИ, выход — со вторым входом счетчика, выход которого соединен с первым входом восьмого элемента И, выходы шестого и восьмого элементов И подключены к соогветст вующим входам узла связи, первые входы регистро в группы соединены с выходом третьего элемента И, .вторые входы — с выходом регистра сдвига, выход одного из регистров группы через девятый элемент И соединен с четвертым входом сумматора, выход регистра сдвига через пятый и шестой элементы

ИЛИ подключен соответственно к первому и второму входам триггера операций, .выход блока определения сорта соединен с соответствующим входом узла связи,,входы соответственно с выходами бло ко в управления и ввода, выход регистра сдвига подключен ко входам второго элемента ИЛИ, де вятого элемента И, второму входу четвертого

10 элемента ИЛИ, вторым входам шестого и восьмого элементов И, третий, вход шестого элемета И соединен с выходом соответствующего элемснта И группы.

На чертеже показана блок-схема предла15 гаемого устройства.

Устройство содержит блок 1 ввода, блок 2 связи, блок 3 управления, элемент ИЛИ 4, триггер 5, генератор 6, который через элемент И 7 подключен к регистру сдвига 8, вы20 ходы которого подключены через группу элементов И 9 к,группе элементов ИЛИ 10, соединенных через элемент И 11 со счетчиком

12, элемент ИЛИ 13, триггер операций 14, соединенный с сумматором 15, к которому

25 подключен элемент И 16, элемент ИЛИ 17, триггер 18, генсратор 19, элемент ИЛИ 20, формирователь им пульсов 21, регистры 22 и

23, элементы 24, 25, группу регистров 26, элемент ИЛИ 27 на К входов (К вЂ” количест30 во измеряемых параметров, которые учаспвуют в алгоритме обработки информации), узел 28 связи, элемент И 29, элемент ИЛИ

30, соединяющий один из выходов регистра сдвига 8 с триггером операций 14, элемент И

35 31, соединяющий выход регистра 23 через элемент И 32 с узлом 28, дешифратор 33, шифратор 34,,преобразователь 35, блок регистрации 36, элемент И 37, блок 38 определения сорта, подключенный по входу к выходам

40 блока 1 и блока управления 3, а по выходу— ко входам элемента ИЛИ 4 и узла 28 связи, вход 39 устройства.

Устройство работает следующим образом.

45 Измерительная информация на устройство поступает через вторичные датчики блока 1 в двоично-десятичном коде. С поступившей информацией необходимо реализовать арифметические операции, чтобы получить массу нетто нефти. Преобразование осуществляется по следующей формуле:

А =A,b — А,b — — А,b — — А,b—

100 10 10

55 где А — масса нетто нефти, A< — объем измеренной нефти, откорректированный по температуре (20 С).

b — плотность, нефти при 20 С, 60 с — содержание воды в нефти в весовых процентах;

d — содержание солей в нефти в весовых процентах; е — содержание механических примесей

65 в нефти в весовых процентах.

561968

Кроме преобразования на регистрацию необходимо вывести и отдельные параметры со вторичных датчиков блока 1.

С приходом сигнала с пункта управления (диспетчерского пункта) по команде блока 2 или по местной программе съема информации по команде блока 3 управления чегез элемент

ИЛИ 4 триггер 5 переводится в состояние

«1». При этом сигналом с выхода триггера 5 запускается .генератор 6 и импульсы с его выхода через элемент И 7 начинают поступать на вход регистра сдвига 8.

При появлении первого импульса сдвига на

;выходе регистра 8 производится считывание показаний одного из .параметров (например

b) со вторичных .датчиков блока 1. Параметр (число b) через элементы И 9, ИЛИ 10 и И

11 лереписывается на счетчик 12.

Следующий импульс сдвига с выхода регистра 8 переводит через элемент ИЛИ 13 триггер операций 14 в состояние «1», .который устанавливает сумматор 15 в режим суммирования. Одновременно с этим производится считывание показаний другого параметра (например Ap) со вторичных датчиков блока

1. В этом случае параметр (число Ао) через элемент И 9, ИЛИ 10, и И 16 переносится на вход сумматора 15. Третий импульс сдвига регистра 8 через элемент ИЛИ 17 устанавливает триггер 18 в состояние «1». Триггер 18 запускает генератор 19, импульсы с выхода которого начинают поступать на вычитаюший вход счетчика 12 и через элемент ИЛИ 20 на вход формирователя им пульсов 21. После поступления каждого очередного импульса с генератора 19 формирователь импульсов 21 вырабатываег определенное количество импульсов, каждый из которых имеет свою длительность, причем импульсы имеют задержку относительно запускающего импульса. Формирователь импульсов 21 служит для управления процессом записи и считы вания данных на регистры 22 и 23.

Генератор 19 при каждом его запуске вырабатывает количество импульсов, равное числу (например b) |которое записано в счетчике 12, и работает до тех пор, пока счетчик

12 путем последовательного вычитания из числа (b), записа|нного в нем, по одному импульсу не будет установлен в нуль. При этом на выходе элемента И 24 появляется импульс, который возвращает триггер 18 в исходное состояние, и генератор 19 прекращает работу.

При работе генератора 19 с приходом первого импульса запускается формирователь импульсов 21 и производится вычитание одного импульса в счетчике 12. Одновременно с этим первый импульс с выхода формирователя импульсов 21 через элемент И 16 воздействует на сумматор 15, на выходе которого появляется число (Ap). Второй импульс формирователя 21 устанавливает,B «О» регистр

22. Третий импульс формирователя импульсов 21 осуществляет перезапись числа (Ap) 10

-и

65 с выхода сумматора 15 на регистр 22. Следующий импульс формирователя 21 производит запись числа (Ао), записанного в регистре 22, на регистр 23. После этого формирователь импульсов 21 останавливается.

С приходом второго импульса с генератора

19 снова запускается формирователь импульсов 21 и производится вычитание еще одного импульса в счетчике 12, где остается число (b — 2). Одновременно с этим, в том же порядке как было описано выше, при работе формирователя импульсов 21 производится запись числа Ао на регистре 23. Производится суммирование числа Ао, записанного на первом такте, с числом Ао записанным во втором такте генератора 19. Таким образом на регистре 23 после второго такта генератора

19 оказывается число 2 Ао и т. д.

После P (равное О) тактов генератора 19 в регистре 23 будет число P Ap, равное b Ap, а в счетчике 12 будет число (b — P), равное нулю. На выходе элемента И 24 появится сигнал, который устанавливает триггер 18 в исходное состояние и генератор 19 прекращает работу.

По окончании операции умножения число

Ао.b с регистра 23 на одном из тактов регистра сдвига 8 переписывается через элемент

И 25 в один из регистро в 26, производится установка в нуль сумматора 15 и регистра 23.

На следующих тактах регистра сдвига 8 производится последовательно считывание показаний других параметров со вторичных датчиков блока 1 и осуществляются последующие о п рации умножения. Количество считываемых параметров задается элементом

ИЛИ 27.

Другие олсрации умножения производятся аналогично операции умножения Ap b, причем множители записываются в счетчике 12, а число (Ap.b) с регистров 26 через узел 28, элементы ИЛИ 10, И 16 записывается в сумматоре 15. Результаты умножения также записываются .в регистры 26.

После операций умножений на тактах регистра сдвига 8 число (А, . b) с регистров 26 через элемент И 29 заносится в сумматор 15, который после этого через элемент ИЛИ 30 и триггер операций 14 переводится в режим вычитания. Далее на последующих тактах регистра сдвига 8 через узел 28, элементы

ИЛИ 10, И 16 производится подача чисел с регистров 26 на сумматор 15, где происходит последовательное их вь|читание из числа (Ap-b).

Далее на следующем такте регистра сдвига 8 через элемент ИЛИ 20 запускается формирователь импульсов 21 и .производится перезапись результатов с сумматора 15 на регистр 23.

После этого на одном из тактов регистра сдвига 8 содержимое регистра 23 через элементы И 31, 32, ИЛИ 28, дешифратор 33, ц1ифратор 34 двоичн э-десятичного кода в мсждународн»ii тслеграфный код МТК-2 и

561968 преобразователь 35 параллельного кода в последовательный выводится на блок 36 регистрации. Информация отображается,и распечатывается. Также имеется возможность передачи результатов через блок 2 на диспетчерский пункт.

После регистрации содержимого регистра

23 на последующих тактах регистра сдвига 8 производится вывод и регистрация результатов, записанных в регистрах 26, через узел 28 дешифратор 33, шифратор 34 и преобразователь 35 на блок 36 регистрации. Затем производится вывод на регистрацию значений отдельных параметров со вторичных датчиков блока 1 непосредственно не участвующих в вычислениях (например сортность, температура и т. д.) и выборочно параметро в, участвующих в вычислениях, но необходимых при формировании учетно-отчетных документов.

В этом случае вывод на рстистрацию производится через элементы И 9, 32, узел 28 и далее также, как было описано выше. Со счетчика 12 информация выводится через элемент И 37.

После этих операций на последнем такте регистра сдвига 8 производится установка в

«О» триггера 5. Устройство в целом устанавливается в исходное состояние. На этом цикл вычислений заканчивается.

Вычислительные операции могут реализоваться после изменения сортности сдаваемой нефти по команде с блока 38 определения сорта на элемент ИЛИ 4. Далее вычислительный процесс ловторяется. Сигнал сортности формируется блоком 38 по поступающим параметрам со вторичных датчиков блока 1.

Блок 3 управления задает режим работы блоку 38.

В результате обработки информации формируется расчетный документ, в котором от печатано текущее время, время перекачки, масса нетто перекаченной нефти, процент обводненности, солесодержания, количество механических примесей, сорт сдаваемой нефти и стоимость сданного продукта. За данными параметрами оператор может наблюдать с помощью блока 36 регистрации.

Использование устройства на объектах подготовки нефти позволяет .производить количественные и качественные измерения,параметров товарной продукции непосредственно на потоке, обработку измерительной информации с формированием приемо-сдаточных документов и передачу результатов измерений и обработки для использования в информационно-измерительном комплексе. Повышается надежность обработки информации, исключается из технологического цикла сдачи товарной продукции ручной труд при формировании коммерческих документов,,повышается оперативность получения этих документов и упрощается технология сдачи то варной п:одукции.

Зо

60 (>5

Формула изобретения

Устройство для обработки измерительной информации установок подготовки нефти, содержаи ее группу элементов И, входы каждого из которых соединены с соответствуюшим выходом блока ввода и выходом регистра сдвига, выход — со входами соответствующих элементов ИЛИ группы элементов

ИЛИ, счетчик, сумматор, первый вход которого подключен к выходу триггера операций, группу регистров, выходы которых через узел связи подключены ко входам группы элементов ИЛИ и ко,входу дешифратора, преобразователь, шифратор, бло к регистрации, выходы блока связи, блока определения сорта и блока управления через первый элемент ИЛИ подключены к первому входу первого триггера, второй вход которого соединен с выходом регистра сдвига, выход, подключен ко входу первого генератора, выход которого через первый элемент И соединен со входом регистра сдвига, выход которого подключен ко входу шифратора, выход, которого через .преобразователь подключен ко входам блоков регистрации и связи, управляющий вход блока подключен ко входу устройства, выход дешифратора подключен к сответствчющему входу шифратора, второй элемент ИЛИ, отл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности работы, в него введены формирователь импульсов, два регистра, второй генератор, второй триггер, элементы И, ИЛИ, причем выходы счетчика подключены ко входам второго элемента И, выход которого соединен с первым входом второго триггера, второй вход второго триггера через третий элемент ИЛИ соединен с выходом регистра сдвига, первый выход второго триггера соединен с первым входом трстьсго элемента

И и входом первого элемента И, второй выход — со входом второго генератора, выход которого подключен к первым входам счетчика и четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен со входом формирователя импульсов, выходы которого подключены соответственно к первым входам первого и второго регистров, второму входу первого регистра и первому входу четвертого элемента И, выход которого соединен со вторым входом сумматора, выход сумматора подключен к третьему входу первого регистра, выход которого соединен со вторым входом второго регистра, выход второго регистра соединен со вторым входом третьего элемента И, первым входом пятого элемента И, второй вход которого соединен со вторым выходом второго триггера, выход подключен к третьему входу сумматора и первому входу шестого элемента И, выход третьего --лемента И соединен со входами элементов ИЛИ группы, выходы которых подключены ко второму входу четвертого элемента И и первому входу седьмого элемента 11, второй вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, выход — со вторым входом счетчика, выход которого соединен с первым входом восьмого элемента И, выходы шестого и восьмого элементов И подключены к соответствующим входам узла связи, первые входы регистров группы соединены с выходом третьего элемента И, вторые входы — с выходом регистра сдвига, выход одного из регистров группы через девятый элемент И соединен с четвертым входом сумматора, выход регистра сдвига через пятый и шестой элементы ИЛИ подключен соответственно к первому и второму входам триггера операций, выход блока определения сорта соединен с соответствующим входом узла связи, входы — соответственно с выходами

561968

10 блоков управления и ввода, выход регистра сдвига подключен ко входам второго элемента ИЛИ, девятого элемента И, второму входу четвертого элемента ИЛИ, вторым входам

5 шестого и восьмого элементов И, третий вход шестого элемента И соединен с выходом соответствующего элемента И группы.

Источники информации, принятые во вни10 мание при э кспертизе

1. Авторское свидетельство СССР №375643, М. Кл G 06F 7/06, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 432506, М. Кл. - G 06F 15/00, 1972.

15 3. Авторское свидетельство СССР М 450170, М. Кл. G 06F 7/39, 1972.

561968

Составитель А. Жеренон

Техред Н. Аук

Корректор Е. Хмелева

Редактор А. Каменская

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1536/8 Изд. № 527 Тираж 815 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раугпская наб., д. 4/5