综合录井仪RS—485总线接口系统常见故障及排除方法

【摘 要】目前国内外主流综合录井仪主要采用的是RS-485总线接口系统，但是在长期持续的现场录井工作中，这类数据接口系统也会经常出现许多故障。在硬件方面主要是485工作站号采集不到绞车、泵冲信号以及部分接口箱的信号；软件方面则主要是串口设置、“CHANNEL”各参数通道设置、绞车参数设置、传输参数设置、新模拟量模块、脉冲量模块设置等出错。本文通过分析RS-485总线接口系统基本原理，针对常见的故障提出了一些可行性的排除方法。

【关键词】RS-485总线；常见故障；排除方法；录井

目前国内外主流综合录井仪主要采用的是RS-485总线接口系统，但是在长期持续的现场录井工作中，这类数据接口系统也会经常出现许多故障。本文在了解RS-485总线接口系统的原理的基础上，通过分析RS-485总线接口系统的常见故障产生的原因，旨在提出一套科学合理的解除故障的方法，对现场录井施工起到一定的参考作用。

一、RS-485总线接口系统基本结构

RS-485总线接口系统主要包括：一个室内单元和四个室外接口箱。 室内单元内封装一个模拟量模块（ID5）和一个RS485转RS232模块，采集H2S5、CO2等模拟量信号，并且留有多个未定义扩展口。实现RS485信号转换为RS232信号，并传给采集计算机。四个室外接口箱分别是：钻台、泥浆出口、泥浆入口、扩展接口箱。

钻台接口箱。钻台接口箱内封装两个总线模块，箱体安装在钻台附近，分别是模拟量模块（ID2）和脉冲量模块（ID6），分别采集悬重、套压、立压、扭矩、顶驱扭矩、顶驱转速、H2S1、H2S2等模拟量参数，以及绞车、转速、泵冲1、泵冲2等脉冲量参数。箱体内还装有脉冲信号调理模块，对脉冲量进行处理。

扩展箱。扩展箱可以作为钻台箱的扩展或备用，也封装了两个总线模块，分别是模拟量模块（ID4）和脉冲量模块（ID7）。

出口箱。出口箱内封装一个模拟量模块（ID1）。

入口箱。入口箱内封装了一个模拟量模块（ID3），该总线接口系统通过7个RS-485模块完成40路模拟信号和14路脉冲信号的采集。

RS-485总线接口系统包括硬件系统和软件系统两部分，硬件系统完成井场所有工程信号调理、采集以及向RS-485总线信号的转换；软件系统运行在485工作站上，完成来自RS-485模块的工程数据标定、显示、存储、传输、后台回放等工作。

二、RS-485总线接口系统常见故障及排除

针对RS-485总线接口系统容易产生的常见故障，本次研究在分析传感器数据处理流程的基础上，提出了一套科学、合理、系统的排除故障方法。

1.RS-485工作站采集不到绞车、泵冲信号排除办法

针对485工作站采集不到绞车、泵冲信号的问题，说明脉冲量模块以上环节，包括：总线、室内单元中的485转232模块及串口线均正常；问题出在脉冲量模块以下环节，包括：绞车传感器、绞车电缆、接线板、安全栅、绞车板、脉冲量模块。判断故障原因时，可以跨过绞车电缆、接线板、安全栅几个环节，直接接在绞车板测试。绞车传感器通电后，可以用万用表测试出绞车传感器性能的好坏。脉冲量模块在正常通讯时，指示灯是闪烁的，可以通过更换绞车信号通道来测试。泵冲信号采集不到也可用此办法解决。

2.RS-485工作站采集不到接口箱的信号排除办法

如果RS-485工作站采集不到所有室外接口箱的信号，故障原因通常在总线上，检查一下485总线信号A、信号B是否接反，检查一下总线电缆是否有破损地方。同理，如果485工作站采集不到部分接口箱的信号，故障通常发生在故障接口箱之间总线上。

3.RS-485工作站软件设置出错排除办法

RS-485工作站软件设置出错时应该根据不同的模块规范操作流程，仔细检查出错的步骤。

①采集串口设置出错，原因一般是各应用模块前没有选中对应的名称。

②“CHANNEL”各参数通道设置出错。根据选中的RS-485采集模块，下表列出了相应的通道配置情况。双击传感器通道，可配置相应的参数。如果该通道不接收任何参数，则应选择相应参数为NULL，禁止发生一个参数出现在多个通道的现象。

③绞车参数设置。本系统采用脉冲量完成对大钩高度的采集，需要收集绞车滚筒的各种参数，将实际数据输入软件并重新对参数进行赋值。

④传输参数设置。点击“ZH-2 SETUP”后需要在参数库中选取出所需要的参数。

⑤新模拟量模块、脉冲量模块设置。进行新模块软件设置，首先RS-485室内单元断电，在模块侧面有状态拨码，分别为Init和Normal，把模块状态拨到相应状态进行依次修改。

三、结论

（1）在现场录井工作中，RS-485总线接口系统使用时通常出现的故障主要包括：硬件方面的485工作站号采集不到绞车、泵冲信号以及部分接口箱的信号和软件方面的串口设置、“CHANNEL”各参数通道设置、绞车参数设置、传输参数设置、新模拟量模块、脉冲量模块设置等出错。

（2）用万用表测试出绞车、泵冲传感器性能可以排除工作站信号采集不全的故障；如果采集不到部分接口箱的信号时先检查485总线信号A、信号B是否接反，再检查一下总线电缆是否有破损地方；软件方面的问题要仔细排查，安装规范步骤进行参数设置。

【參考文献】

[1]周发举.RS-485总线技术在录井仪数据采集中的应用.中国石油和化工标准与质量，2011，31（2）：27-28