DE3414728A1

DE3414728A1 - Vorrichtung zur eingabe von steuerpunkten

Info

Publication number: DE3414728A1
Application number: DE19843414728
Authority: DE
Inventors: Gary W. The Woodlands Tex. Bisbee; Robert W. San Jose Calif. Kettlety; James L. San Jose Calif. Konsevich; Louis S. Cupertino Calif. McTamaney
Original assignee: FMC Corp
Current assignee: FMC Corp
Priority date: 1983-04-18
Filing date: 1984-04-18
Publication date: 1984-10-18
Also published as: CA1207449A; MX158656A; US4551730A; FR2554176A1

Description

-or-

FMC Corporation 1^',Λ',^

Chicago IL. 60601 Bd/IV/he

USA F 5398

Beschreibung

Vorrichtung zur Eingabe von Steuerpunkten

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur überwachung des Betriebes von Gestängepumpenanlagen und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Eingabe von Steuerpunkten relativ zur Last-Weg-Kurve einer Bohrloch-

Pumpanlage.
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Gestängepumpen werden derzeit in der Erdölindustrie verbreitet eingesetzt, um Fluid aus in unterirdische Formationen hinein verlaufenden Bohrlöchern zu gewinnen. Derartige Anlagen umfassen einen sich in das Bohrloch erstreckenden Gestängestrang sowie eine an der Oberfläche befindliche Einrichtung, die den Gestängestrang auf- und abbewegt, um eine Bohrlochpumpe zu betätigen. Typisch für derartige Anlagen sind die mit einem Pumpenschwengel, bei denen der Gestängestrang am Bohrlochkopf von einer Konstruktion abge-

hängt ist, die ein Standgerüst ("sampson post") und einen schwenkbar an diesem gelagerten Pumpenschwengel aufweist. In einer Art einer Pumpanlage ist der Gestängestrang an einem Ende des Pumpenschwengels befestigt, dessen anderes Ende über eine geeignete Kurbel- und Zug/Stoßstangenverbindung mit einer Antriebsmaschine wie beispielsweise einem Motor verbunden ist. In dieser Anordnung werden der Pumpen-

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Schwengel und der Pumpgestängestrang von der Antriebsmaschine hin- und herbewegt.

Eine Anzahl von Funktionsstörungen wie verschlissene Pumpen, gebrochene Gestängestränge, Rohrrisse sowie blockierte Pumpenventile können das Auspumpen von Fluid aus einem Bohrloch unterbrechen. Derartige Funktionsstörungen können durch den normalen Verschleiß, die Art des gepumpten Fluids und durch abnorme Arbeitsbedingungen der Pumpanlage verursacht sein.

Eine dieser abnormen Pumpbedingungen ist als Hammerschlag ("fluid pound") bekannt. Hammerschlag tritt auf, wenn der Schacht bzw. das Bohrloch leergepumpt ist, d.h. wenn Fluid schneller abgepumpt wird als es aus der Formation zufließt. In diesem Zustand wird die Arbeitskammer der Bohrlochpumpe im Aufwärtshub des Kolbens nur zum Teil gefüllt; im Abwärtshub schlägt der Kolben auf das Fluid in der Arbeitskammer auf, so daß die gesamte Pumpanlage erschüttert wird. Dabei steigt die beim Pumpen verbrauchte Energiemenge, und es entstehen Schäden am Gestängestrang sowie an der an der Oberfläche befindlichen Einrichtung, so daß die Pumpanlage ausfallen kann.

um diesen Zustand zu erfassen, werden Steuerungen am Bohrloch angeordnet, die den Pumpenmotor gegebenenfalls abschalten. Zahlreiche derartige Steuerungen erfordern die Eingabe einer oder mehrerer Kontrollpunkte relativ zur Last-Positions- bzw. Last-Weg-Kurve der Pumpanlage, um diese Steueraufgabe erfüllen zu können.

Die Erfindung schafft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Eingabe von Kontrollpunkten relativ zur Last-Weg-Kurve einer Bohrlochpumpanlage mit einem Pumpgestänge-³^ strang und einer Antriebseinheit, die den Gestangestrang hin- und herbewegt, um Fluid aus einem Schacht zu gewinnen.

Ein XY-Schreiber mit einer servogesteuerten Trägerschiene und einem Stift, die lagegeregelt arbeiten und in beliebige an den Schreibereingang gelegte X- und Y-Koordinaten stellbar sind, dient zum Schreiben der Last-Weg-Kurven. Die Ist-Lage X der Trägerschiene und die Ist-Lage Y des SchreiberStifts sind als Ausgangsgrößen verfügbar, da sie von dem Servosystem zur Positionierung bzw. als Stellgrössen benötigt werden. Wird der Stellantrieb abgeschaltet und die Träger schiene und der Stift von Hand bewegt, geben die X- und Y-Lageausgänge die jeweilige Ist-Lage der Trägerschiene (X) und des Schreibstifts (Y) an. Diese lassen sich dann als Steuerpunkteingang zu einem Steuersystem bzw. als Eingangsgrößen einer Steuerung verwenden. Handelt es sich um eine digital arbeitende Steuerung, beispielsweise auf Basis eines Kleinrechners, können diese analogen XY-Schreiber-Ausgangssignale über einen Analog-Digital-Wandler (A/D-Wandler) digitalisiert werden.

Bei Kopplung an einen Satz Funktionsschalter und einen Eingabeschalter läßt sich eine Vielzahl derartiger X- und Y-Eingangssignale in eine Steuerung eingeben.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung einer mit

einer Gestängepumpe ausgerüsteten Bohrlochanlage;
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Fig. 2 eine Last-Weg-Kurve (Position/Last) der Pumpe für einen normalen Arbeitszyklus sowie einen Bezugspunkt im Diagramm;

Fig. 3 eine Last-Weg-Kurve des Gestängestrangs

bei sich dem Hammerschlag näherndem Bohrlochzustand;

Fig. 4 einen typischen XY-Schreiber mit einer Träger schiene und einem Schreibstift;

Fig. 5 ein Meldungsflußdiagramm für eine XY-Dateneingabe;

Fig. 6A, 6B eine Rechnerschaltung, wie sie bei der Vorrichtung nach Fig. 1 Einsatz finden kann;

ein Matrixdiagramm, welches die Arbeitsweise der erfindungsgemäß verwendeten Software-Zustandsmaschinen zeigt;

die Symbolik einer typischen Software-Zustandsmaschine;

Fig. 9 ein meldungsgeschaltetes Software-Betriebssystem;

Fig. 10 die Struktur eines Verwaltungsprogramms für die Software-Zustandsmaschine;

Fig. 11 den Datenfluß durch das Betriebssystem;

Fig. 12 ein Zustandsdiagramm für das Einricht-An-Zeigeprogramm;

Fig. 13 ein Zustandsdiagramm für das Parametereingabewählprogramm;

Fig. 14 ein Zustandsdiagramm für ein Analog/Digital-

Programm für die Verwendung mit einem XY-Schreiber;

	Fig.	7
15
	Fig.	δ
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Fig. 15 ein Zustandsdiagramm eines TastaturVerwaltungsprogramms .

In Fig. 1 ist ein Kopf 10 eines Bohrlochs gezeigt, das sich von der Erdoberfläche 11 in eine unterirdische produzierende Formation (nicht gezeigt) erstreckt. Der Bohrlochkopf weist die oberen Abschnitte eines Futterrohrstrangs 12 auf, wobei sich ein Gestangestrang 16 abwärts bis zu einer Bohrlochpumpe (nicht gezeigt) erstreckt, welche zu pumpende Flüssigkeit an die Oberfläche hebt, wo sie einer Leitung 17 übergeben wird. Der Gestängestrang 16 ist in das Bohrloch von einer Konstruktion abgehängt, die aus einem Standgerüst 18 und einem Pumpenschwengel besteht, der mittels einer Bolzenlagerung schwenkbar an dem Standgerüst angeordnet ist. Eine Lastzelle bzw. Druckmeßdose 24 ist zwischen das obere Ende des Gestängestrangs 16 und das untere Ende eines Seilabschnitts 28 gelegt. Der Seilabschnitt 28 ist mit dem Pumpenschwengel 22 über einen Pferdekopf 29 verbunden.

Der Pumpen Schwengel 22 wird von einer Antriebsmaschine wie einem Elektromotor 30 hin- und herbewegt. Die Antriebsmaschine treibt den PumpenSchwengel über eine Antriebsverbindung an, die einen Riemen 34, eine Kurbel 35, eine Kurbelwelle 36, einen Kurbelarm 37 sowie eine Stoß/Zugstange 41 (pitman) aufweist, welche mit Bolzenverbindungen 42, 43 zwischen den Kurbelarm und den Pumpenschwengel angelenkt ist. Am äußeren Ende des Kurbelarms 37 sitzt ein Gegengewicht 47, das einen Teil der auf dem Gestängestrang wirkenden Last ausgleicht, damit auf die Antriebsmaschine eine konstantere Last wirkt.

Die Meßdose 24 liefert ein Gleichspannungs~Ausgangssignal, das proportional der am Gestangestrang 16 wirkenden Last ist; Ein A/D-Wandler 48a liefert ein entsprechendes Digitalsignal an einen Rechner 49a. Eine Lagemeßeinrichtung

JA- I 4· / Zö

bzw. ein Wandler 53 umfaßt einen Betätigungshebel 54, um die vertikale Lage des Gestängestrangs 16 zu messen, er gibt eine Spannung ab, die proportional dem Winkel des Pumpenschwengels und damit proportional der Lage des Gestänge-Strangs 16 ist. Der A/D-Wandler 48a digitalisiert auch das Signal aus dem Wandler 53 zur Verwendung durch den Rechner 49a. Die Signalübergabe vom Rechner 4 9a an einen Rechner 4 9b erfolgt mittels zweier Universal-Synchron/Asynchron-Sende-Empfangs-Schnittstellenbausteine (USARTs) 55a, 55b zum Steuern des Betriebes eines XY-Schreibers 59. Befehle aus einer Tastatur- und Sichteinheit 60 und Ausgangssignale der Meßdose 24 und des Lagewandlers 53 werden vom XY-Schreiber zu einer sichtbaren Kurve der Eigenschaften derjenigen Bohrlochanlage ausgeschrieben, in welcher der Gestängestrang arbeitet. Der Schreiber 59 kann zum Beobachten des Punktionszustands des Bohrlochs und zum Einrichten der Geräte zur Überwachung des Bohrlochs verwendet werden. Nach Abschluß der Einrichtarbeiten können der Schreiber und sein Zubehör entfernt werden. Die analogen Trägerschienen- und Schreibstift-Lagesignale aus dem XY-Schreiber 59 werden von einem A/D-Wandler 48b für den Rechner 49b digitalisiert und die Digitalsignale aus dem Rechner 49b von einem Digital-Analog-Wandler 61 zur Verwendung durch den Schreiber analogisiert.

Der XY-Schreiber 59 (Fig. 4) umfaßt eine Trägerschiene 62, die unter Ansteuerung durch die Stranglagesignale (X) waagerecht verschiebbar ist, einen Stifthalter 63 der in Ansprechen auf die Stranglastsignale (Y) vertikal ver-

schiebbar ist, und einen Stift 63a, welcher die Last-Weg-Kurve in Ansprechen auf die X- und Y-Signale auf einem Bogen Papier 64 schreibt. Fig. 2 zeigt eine typische Last-Weg-Kurve für einen Lastzyklus des Gestängestrangs 16 (Fig. 1) bei mit Fluid gefülltem Bohrloch. Läuft im Aufwärtshub der Strang von der Lage Xmin zur Lage Xmax, nimmt die am Strang wirkende Kraft auf ein Maximum zu und

fällt dann etwa wieder auf den Anfangswert ab. Wichtiger ist jedoch die Laständerung bei abwärtslaufendem Strang, wobei die Last ziemlich schnell auf ein Minimum abnimmt und dann wieder auf etwa den ursprünglichen Wert in der Lage Xmin ansteigt.

Nähert das Bohrloch sich dem abgepumpten Zustand (Fig. 3), ändert sich die Stranglast bei sich abwärts bewegendem Strang schneller. Fällt der Flüssigkeitsspiegel im Bohrloch, schlägt der Kolben in der Pumpe auf den Flüssigkeitsspiegel im Bohrloch auf, wobei der Gestängestrang und andere Teile der Pumpanlage Schaden nehmen können. Bei sinkendem Spiegel im Bohrloch legt der Kolben im Abwärtshub eine zunehmend längere Strecke zurück, bevor er auf den Fluidspiegel im Bohrloch aufschlägt, so daß die ausgeschriebene Kurve allmählich aus der für das gefüllte Bohrloch geltenden Kurve 65 in die gestrichelten Kurven 65a - 69 übergeht, wobei sich der Kurvenzug mit sinkendem Fluidspiegel sich immer weiter nach links verschiebt.

Diese Tendenz läßt sich erkennen und die Pumpe abschalten, um Schäden an der Anlage zu vermeiden.

Ein Verfahren zur Ermittlung des Abpumpzustandes nutzt die Vorrichtung nach Fig. 1, um einen Sollpunkt Xset, Yset (Fig. 2,3) zu wählen, dessen Wert von den Eigenschaften jedes einzelnen Bohrlochs abhängt und relativ zur Last-Weg-Kurve des Bohrlochs eingestellt wird. Der Rechner 49a (Fig. 1) vergleicht die "Hammerschlag"-Kurven 65a-69 mit der Lage des Sollpunkts und schaltet' den Motor 30 ab, wenn

^ die Kurve den Sollpunkt nach Fig. 3 nach links überschreitet.

Eine Bedienungsperson kann von der Tastatur 60 aus einen X- und einen Y-Prozentwert in den Rechner 49b eingeben, der diese Werte an den Rechner 49a übergibt, der sie als Kontrollpunkte zur Erfassung des Hammerschlagzustands aus-

-μ-³

wertet. Zur Eingabe dieses oder eines anderen entsprechenden Kontrollpunkts mittels Zahlen auf einer Tastatur (beispielsweise eines bestimmten Prozentwertes vom Vollausschlag oder eines Absolutwerts in technischen Einheiten wie Newton oder Meter) muß die Bedienungsperson zunächst bestimmte Rechnungen und/oder Umwandlungsoperationen ausführen. Dies ist unzweckmäßig und kann zur Eingabe von falschen Werten in das System insbesondere dann führen, wenn die Bedienungsperson in der Behandlung technischer Rechenwerte und -einheiten unerfahren ist. Die Bedienungsperson ist jedoch mit Last-Weg-Kurven vertraut, da sie vorher eine solche Last-Weg-Kurve des Bohrlochs aufgenommen hat, die dessen Verhalten bei der Annäherung an den Hammerschlag-Zustand zeigt (Fig. 3), und diese Kurve ist auf dem Schreibertisch befestigt. Der Rechner 4 9b hat die Trägerschiene und den Stift in die Ausgangslage zurückgeführt und den X- und den Y-Stellantrieb abgeschaltet, so daß Trägerschiene und Stift von Hand verschoben werden können. Die Bedienungsperson drückt nun den gewünschten Funktionsschalter, beispielsweise Xset-Eingabe oder Yset-Eingabe auf der Tastatur 60 und schiebt die Trägerschiene oder den Stifthalter in die für diese Funktion gewünschte Stellung und drückt dann die Ein gäbe ta s te, so daß der Rechner 49b diesen Wert an den Rechner 49a übergibt, der <ii_e jeweiligen Lagewerte der Trägerschiene und des Stifthalters nun als Kontrollpunkt für diese Funktion verwenden kann. In der Praxis kann auch eine Digitalanzeige vorgesehen sein, welche die jeweiligen Werte für die Lage der Trägerschiene oder des Stifthalters in geeigneten

SQ technischen Einheiten anzeigt. Setzt man zwei derartige Anzeigeeinheiten ein, kann die Bedienungsperson beispielsweise mit der Trägerschiene und dem Stift die Last-Weg-Kurve nachziehen und eine Rückmeldung der Lagewerte

jedes Kurvenpunkts erreichen.
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Im praktischen Einsatz kann es sich um folgende Funktionen handeln:

A. Weg-Abschaltpunkt für einen Sollpunktdetektor,

B. Last-Abschaltpunkt für einen Sollpunktdetektor,

C. X- und/oder Y-Fenster-Rahmenwerte für irgendeinen Detektor.

Einzelheiten eines Verfahrens und einer Anordnung zur Eingabe von Kontrollpunkten relativ zur Last-Weg-Kurve einer Bohrlochpumpanlage sind in Fig. 5 - 6A und 6B gezeigt. Legt man Fig. 6A, 6B nebeneinander und zieht die Leitungen von der rechten Seite der Fig. 6A zu den entsprechenden Leitungen auf der linken Seite der Fig. 6B durch, stellen beide Figuren gemeinsam ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Rechner 49a, 49b (Fig. 1) dar.

Der in Fig. 6A gezeigte Teil des Rechnersystems umfaßt eine Motorsteuerung 71, welche die Signale aus der Meßdose 24 und dem Lagewandler 53 übernimmt und aus ihnen die Steuerschrittsequenz für den Motor 30 bestimmt.

Der in Fig. 6B gezeigte Rechner 49b umfaßt eine Schreibersteuerung 72, welche die Signale aus der Meßdose und dem Lagewandler, die vom Rechner 49a übertragen worden sind, zur Ansteuerung des XY-Schreibers 59 verwendet. Der Signalaustausch zwischen der Motorsteuerung 71 und der Schreibersteuerung 72 erfolgt über zwei Verbindungsleitungen 66,

Die Steuerungen 71, 72 enthalten jeweils einen Zentralprozessor 73a, 73b, einen programmierbaren Interrupt-Steuerbaustein 74a, 74b, einen programmierbaren Peripherie-Schnittstellenbaustein (Interface) 75a, 75b und einen Speicherdekoder 76a, 76b, die zum Informations- und Befehls-

04 ι 4 / ζ.ο

-ve-

austausctiüber einen Systembus 80a, 80b verschaltet sind. Ein geeigneter Zentralprozessor 73a, 73b ist der Typ 8088 der Fa. Intel Corporation, Santa Clara, California, V.St.A., ein geeigneter programmierbarer Peripherie-Schnittstellenbaustein 75a, 75b der Typ 8255A, ein geeigneter programmierbarer Interrupt-Steuerbaustein 74a, 74b der Typ 8259&, beide ebenfalls von der Fa. Intel Corporation. Ein Eingangs/Ausgangs-Dekoder 77a, 77b dekodiert die Adreßsignale zur wahlweisen Bereitschaltung der Peripherie-Schnittstellenbausteine 75a, 75b zur Informationsübernahme vom bzw. Informationsübergabe an den Systembus 80a, 80b.

Taktimpulse zur Ansteuerung der Zentralprozessoren 73a, 73b ¹^ werden von zwei Takttreibern 81a, 81b geliefert, die von zwei Generatoren 82a, 82b initialisiert werden, die ein Netzeinschaltsignal liefern. Der Generator 82a enthält auch eine Netzausfall-Warnschaltung, die warnt, wenn die Betriebsspannungszufuhr zur Steuerung ausfällt. Ein geeigneter Takttreiber ist 81a, 81b der Typ 8284A der Fa. Intel Corporation. Zwei Anzeigevorrichtungen 83a, 83b liefern eine Sichtanzeige von Informationen aus den Peripherie-Schnittstellenbausteinen 75a, 75b. Weiterhin enthält die Anzeigevorrichtung 83a eine Vielzahl von Schaltern zur Eingäbe von Informationen in die Motorsteuerung. Zwei Zeitgeber 84a, 84b liefern die Zeitgäbesignale zur Ansteuerung der Steuerbausteine 74a, 74b, und der Informationstausch zwischen der Motorsteuerung 71 und der Schreibersteuerung 72 erfolgt über die beiden Universa1-Synchron/Asynchron-

Sende/Empfang-Schnittstellenbausteine (USARTs) 55a, 55b. Ein geeigneter USART-Baustein ist der Typ 8251A der Fa. Intel Corporation. Die Programme für den Betrieb der Motorsteuerung 71 und der Schreibersteuerung 72 sind in

einem Lesespeicher (PROM) 86a, 86b, die Daten für die 35

Verwendung im System in einem Schreiblesespeicher (RAM) 87a, 87b gespeichert; auch bei einem Netzausfall zu

sichernde Daten lassen sich in einem nichtflüchtigen RAM-Speicher 85 ablegen. Ein geeigneter Speicher ist der Typ IXD2212 der Fa. XICOR Inc., Milpitas, California, V.St.A. Eine Aufbereitungsstufe 88 für die Last- und Lagesignale (Fig. 6A) verstärkt und filtert die Signale aus der Meßdose 24 und dem Wandler 53 und sendet die geglätteten Signale über den Bus 80a, einen Multiplexer 89a und den A/D-Wandler 48a. Zwei D/A-Wandler 61a, 61b (Fig. 8B) liefern die Analogsignale zur Ansteuerung des XY-Schreibers 59 aus den DigitalSignalen auf dem Systembus 80b. Ein Multiplexer 89b und der A/D-Wandler 48b liefern den X- und Y-Lagewerten des Schreibers 59 entsprechende Digitalsignale. Ein geeigneter A/D-Wandler ist der Typ AD574A der Fa. Analog Devices.

Die allgemeine Arbeitsweise des Verfahrens zur Eingabe von Kontrollpunkten relativ zur Last-Weg-Kurve einer Bohrlochpumpanlage unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in Fig. 1-4 erläutert worden. Anhand von Fig. 5-15 soll nun die Eingabe der Kontrollpunkte unter Verwendung der Schreibersteuerung 72 ausführlich beschrieben werden, wobei die Figuren Hintergrundinformationen über die Verwendung von Software-Zustandsmaschinen und deren Einsatz beim Betrieb der Anordnungen nach Fig. 1, 4, 6A, 6B liefern sowie die Einzelheiten der Arbeitsweise eines Programms zur Ausführung der verschiedenen Funktionen des Rechners nach Fig. 6A, 6B angeben.

Das Programm des Rechners wird gestützt durch ein Echt- ®® Zeitbetriebssystem mit verschiedenen Routinen, die nicht anwendungsorientiert sind und insbesondere zur Stützung von dem Zustandsmaschinenkonzept folgenden, d.h. zustands- und eingangsgesteuerten Programmen geschrieben sind. Einige der Routinen sind Unterprogramme, während andere ein Modul

bilden, das eine einfache Echtzeit-Umgebung bildet, unter welcher Software-Zustandsmaschinen arbeiten können.

Ab

Das Betriebssystem liefert die Mittel, mit denen eine Kollektion von Softwarezustandsmaschinen arbeiten kann.

Eine Software-Zustandsmaschine ist ein Prozeß, der auf einem Digitalrechner immer dann ausgeführt wird, wenn eine Meldung an die Zustandsmaschine gesandt wird. Dabei läuft der Prozeß beim Eingang einer bestimmten Meldung nicht immer auf die gleiche Weise ab, da die in Reaktion auf eine bestimmte Meldung auszuführende Verarbeitungs-Schrittfolge vom Zustand der Maschine, d.h. ihrer "Erinnerung" an sämtliche früheren Verarbeitungsvorgänge in Reaktion auf frühere Meldungen abhängt. Der Zustand kann eine beliebige Länge (von acht bis zu mehreren tausend binären Stellen, abhängig von der Komplexität einer gegebenen Maschine) haben. Mit einem gegebenen Zustand der Maschine und der jeweiligen Meldung bzw. Nachricht führt die Maschine einen gegebenen Satz von Verarbeitungsschritten aus, der vollständig vorhersagbar ist. Eine Maschine läßt sich als Matrix von Prozessen darsteilen, die mit einem Zustand und einer Meldung indiziert werden, wie in Fig. 7 dargestellt ist. Nimmt beispielsweise die Zustandsmaschine nach Fig. 7 im Zustand 1 die Meldung 1 auf, wird der Prozeß A ausgeführt. Bewirkt der Prozeß A eine Zustandsänderung in den Zustand 2, dann bewirkt eine unmittelbar nach der ersten eintreffenden zweiten Me1dung 1 den Prozeß D, der seinerseits eine Zustandsänderung in den Zustand 3 bewirkt. Es ist nicht erforderlich, daß ein Prozeß eine Zustandsänderung verursacht, obgleich dies vielfach der

Fall ist.
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Nach dem Abschluß des vom Zustand und der Meldung bestimmten Prozesses gibt eine Software-Zustandsmaschine die Kontrolle an das Programm zurück, das sie gerufen hat, d.h. das unten beschriebene Verwaltungsprogramm ("scheduler").

Während eines gegebenen Prozesses wird die Maschine nicht unterbrochen, um Arbeitszeit an eine andere Maschine

I —r ι Mm. w

des gleichen Systems zu übergeben. Die Arbe its zeit zuwei¹-sung zwischen einer gegebenen Maschine und ihren Konkurrenten im System erfolgt also meldungs- bzw. nachrichtenweise; eine solche Umgebung bezeichnet man als meldungs- bzw. nachrichtengeschaltetes Betriebssystem (MSOS, 'message switched operating system¹). Keiner der Maschinenprozesse wird je für die Prozesse einer anderen Maschine suspendiert. Trifft beispielsweise im Zustand 1 die Meldung 3 ein, beginnt der Prozeß C und läuft vollständig ab, bevor eine andere Maschine Zugriff auf den Zentralprozessor (CPU) 73a (Fig. 6A) erhalten kann, um in ihrem Zustand auf die nächste Meldung zu reagieren.

Bestimmte Dinge können veranlassen, daß ein Zustandsmaschinenprozeß "suspendiert" wird. Beispielsweise kann ein asynchroner Interrupt registriert und verarbeitet werden. Eine Anforderung an die Betriebsumgebung ist, daß derartige hardwaremäßige Ereignisse zu Software-Meldungen verwandelt werden, um ordnungsgemäß verarbeitet zu werden. Nur diejenigen Verarbeitungsmaßnahmen, die genau im Zeitpunkt des Interrupts erforderlich sind, werden ausgeführt? dann setzt der Interrupt-Dienstprozeß eine Softwaremarke und schließt den Interrupt ab. Bemerkt das Betriebssystem eine asynchrone Marke ("semaphore"), erzeugt es die erforderliehe Softwaremeldung zur Abgabe an die Zustandsmaschine, die den zeitunkritischen Teil der Interruptverarbeitung ausführt. Ein Beispiel für einen solchen Prozeß ist die Datenübernahme zu präzise gesteuerten Zeitpunkten. Signalisiert der zeitgebergesteuerte Interrupt, daß Daten zu übernehmen sind, werden sie auf die von der Datenart abhängige Weise eingelesen und in einen Speicherbereich zur späteren Verarbeitung eingereiht; weiterhin wird eine Marke gesetzt. Bemerkt das Betriebssystem diese Marke, erzeugt es eine Software-Meldung, speichert die Daten ab, und die für die Verarbeitung dieser Daten verantwortliche Zustandsmaschine erhält die Meldung zu einem späteren Zeitpunkt.

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Eine Zustandsmaschine erhält vom Betriebssystem zum Prozessor nicht in bestimmten regelmäßigen Zeitabständen Zugriff, sondern nur zur Bearbeitung einer Meldung. Ist die Bearbeitung einer Meldung abgeschlossen, muß die Zustandsmaschine gewährleisten, daß sie später eine weitere Meldung aufnehmen kann. Dies geschieht auf folgende Weise:

1. Eine andere Maschine sendet eine Meldung zur Synchronisierung .

2. Eine Zeitspanne läuft ab, wie von einer Zeitgeberraeldung signalisiert.

3. Echtzeitdaten werden aus einer Warteschlange verfügbar.

4. Ein abgefragter Eingang nimmt einen gewünschten Zustand an und initiiert die Software-Meldung.

5. Ein Interrupt wird erfaßt und eine Software-Meldung abgesetzt, um der Zustandsmaschine das Ereignis mitzuteilen.

Lediglich vor Eingang der ersten Meldung ist eine Zustandsmaschine nicht imstande, sich um sich selbst zu kümmern; daher übernimmt das Betriebssystem das Initialisieren, indem es sämtlichen Software-Maschinen, die in ihm arbeiten, eine Initialisierungsmeldung schickt, die hier als Netzeinschalt-Meldung bezeichnet ist. Unabhängig von dem Zustand,

in dem sich die Maschine befindet, antwortet sie beim Eingang dieser Meldung mit einem vorbestimmten gegebenen Prozeß.

Eine zweckmäßige Art und Weise, die Arbeitsweise einer Software-Zustandsmaschine darzustellen, ist mit der ZustandsmaschinenSymbolik nach Fig. 8 unter Verwendung der Zustände

und Meldungen nach Fig. 7 gezeigt. Es sei angenommen, daß die Zustandsmaschine der Fig. 8 zunächst im Zustand 1 ist. Dann bewirkt eine Meldung 1 den Prozeß A als Übergangsaktion für die im Zustand 1 empfangene Meldung 1 sowie eine Zustandsänderung der Maschine zum Zustand 2. Im Zustand 2 bewirkt der Eingang der Meldung 2 den Prozeß E, eine Meldung an eine andere Zustandsmaschine sowie einen Rückgang der Maschine in den Zustand 1. Im Zustand 1 bewirkt der Eingang der Meldung 3 den Prozeß C als übergangsaktion der Meldung 3 für den Zustand 1, aber keine Zustandsänderung der Maschine. Einige andere der in Fig.7 angegebenen Zustände und Prozesse sind in Fig. 8 nicht wiederholt, um die Zeichnung zu vereinfachen.

Ein meldungsgeschaltetes Betriebssystem der in Fig. 9 gezeigten Art enthält ein Hauptprogramm, welches über eine Systeminitialisierungsprozedur die zum Initialisieren des Systems erforderlichen Signale liefert, und umfaßt die Initialisierung der verschiedenen Interrupts, Zeitgeber, des Verwaltungsprogramms, der Eingänge der Datenübernahme, der nichtflüchtigen RAM-Speicher, des Mathematik-Dienstprogramms und der Ausgänge sowie die Initialisierung der verfügbaren Meldungsblöcke, so daß der gesamte dynamische Speicherbereich in eine Warteschlange des verfügbaren Speicherraums zum Speichern von Daten eingefügt wird. Die Prozedur ruft dann die Dienstzyklusprozedur auf, welche die asynchrone Verarbeitung, das Verwaltungsprogramm für die Zustandsmaschinen und die synchrone Verarbeitung zyklisch nacheinander aufruft. Sämtliche Interruptprogramme kommu-

^ nizieren mit dem Dienstzyklusprogramm über asynchrone Interrupts. Das DienstZyklusprogramm läuft auf unbestimmte Dauer, wobei die Meldungsabgabe an die Zustandsmaschinen eine asynchrone Operation und alle synchronen Operationen für jeden Durchlauf der Schleife zeitgesteuert von einem Echtzeit-Taktgeber werden. Möglicheasynchrone Operationen sind Interrupts aus den Übertragungsleitungen, um Zeichen

in das System hinein- und aus dem Sytem herauszubewegen. In der asynchronen Operation bewirken eintretende signifikante Ereignisse, daß ein verfügbarer Meldungsblock gesichert und zu einer Meldung zum Absetzen an diejenige Zustandsmaschine verwandelt wird, der das Verarbeiten des asynchronen Interrupts obliegt. Einzelheiten des Datenflusses sind in Fig. 11 gezeigt. Die der Lage des Stifthalters und der Trägerschiene entsprechenden Lagesignale werden auf Anforderung mit der Prozedur "GET XY DATA" übernommen und zum RAM-Speicher 87b (Fig. 6B) übermittelt.

Im Rahmen der synchronen Operationen erfolgt die Abfrage von Hardwareeingängen, die Fälligkeitsprüfung von Zeitgebern und die Signalabgabe. Nimmt ein im Auftrag einer beliebigen Zustandsmaschine abgefragter Eingang einen gewünschten Zustand ("1", "0" , Schwellwert-Über- oder Unterlauf, usw.) an, wird ein verfügbarer Meldungsblock als Nachricht an die anfordernde Maschine geschickt als Mitteilung, daß ein gegebener Eingang sich im gewünschten Zustand befindet. Der Eingang wird erst wieder abgefragt, wenn eine Aufforderung hierzu vorliegt.

Ein Zeitgabeprozeß unterscheidet sich etwas, da die Zeitgeber-Warteschlange sich zusammensetzt aus Meldungsblöcken, die als Aufnahme für die Maschine dienen, die die Markierung des Zeitablaufs und die Tageszeit des Intervallablaufs angefordert hat. Ist ein bestimmter Zeitpunkt erreicht, wird der Block aus der Zeitgeber-Warteschlange als Meldung in die Warteschlange der abzusetzenden Meldungen

3® übergeben. Sämtliche der Zustandsmaschine obliegenden Pflichten werden also im Betriebssystem durch die übergabe von Softwaremeldungen und durch die Verwendung von Echtzeitmarken sowie Warteschlangen ("semaphores") erfüllt.

Der erste Teil des Betriebssystems (Fig. 9) ist ein Programm zum Absetzen einer Meldung an eine Zustandsmaschine

A?

-Vl-

(Fig. 9, 10). Eine Meldung ist ein kleiner dynamischer Speicherblock in einer Warteschlange zur Absendung an eine bezeichnete Zustandsmaschine. Dieses Programm wird als Verwaltungsprogramm ("scheduler") bezeichnet und ist in Fig.10 dargestellt; es wählt aus der Warteschlange absetzbereiter Meldungen die mit der nächsthöchsten Priorität aus. Die Maschine ermittelt den in der Meldung enthaltenen Kennungskode der Ziel-Zustandsmaschine und wählt das diesem Kode entsprechende Zustandsmaschinenprogramm mit einem Zeiger zum Meldungsblock als Eingabe an. Das Programm enthält einen Zustandsspeicher. Mit dem Speicher und dem Zustand läßt der Prozeß sich dann richtig absetzen und ausführen und der Speicherblock dann zur weiteren Verwendung aus der Absetz-Warteschlange an die Warteschlange des verfügbaren Speicherraums zurückgeben. Zwei Beispiele für wiederholt verwendete Daten sind Befehle zum Aussenden der Meldungen oder zum Setzen von Zeitgebern. Diese Prozesse nehmen, verfügbare Speicherblöcke und verwandeln sie zu Meldungen, die sich irgendwann später in der Warteschlange der absetzbereiten Meldungen befinden. Programme wie das Meldungsabsetz- und das Zeitgeber-Startprogramm sind Dienstprogramme/ die von der Zustandsmaschine aufgerufen werden, um die obenerwähnten Pflichten erfüllen zu können. Das Verwaltungsprogramm für die Zustandsmaschinen ist die niedrigste Form der Hierarchie, die den Hauptdienstzyklus des Betriebssystems bildet. Die Fig. 9 zeigt den Zusammenhang des Verwaltungsprogramms mit dem Rest des Betriebssystems.

Bei Netzeinschaltung der Rechner der Fig. 6A, 6B liefern die Generatoren 82a, 82b Signale, die verschiedene Hardwarebestandteile der Rechner rücksetzen und bewirken, daß der erste Befehl des im PROM-Speicher 86b befindlichen Rechnerprogramms vom Zentralprozessor 73b ausgeführt wird. Eine Netzeinschalt-Meldung wird an jedes der Zustandsmaschinenmodule 91-94 (Fig. 5) im Rechner geschickt, und diese Zustandsmaschinenmodule werden initialisiert. Die

V/Zö

Lagesignale für den Schreibstift und die Trägerschiene im XY-Schreiber (Fig.6 ) werden vom Prozessor 73b über den Multiplexer 89b und den Wandler 48b übernommen und im RAM-Speicher 87b abgelegt (Fig. 6B, 11) zur Verwendung durch das A/D-Programm 93, das aufgrund dieser Signale eine Bewegung der Trägerschiene und/oder des Schreibstifts erfaßt und die Lagewerte als prozentualen Anteil der Vollbereichswerte anzeigt.

Die Netzeinschalt-Meldung bringt sämtliche Zustandsmaschinen 91 - 94 in ihren Wartezustand (1).

Die Maschinen 91 - 94 arbeiten so zusammen, daß für bestimmte, von der Bedienungsperson gewählte Tastaturfunktionen mehr als eine Eingabemethode möglich ist. Insbesondere lassen sich die vorerwähnten Kontrollpunkte (in dieser Ausführungsform: Last-Sollwert und Lage-Sollwert) entweder zahlenmäßig von der Tastatur 60 her (Fig. 6B) oder so eingeben, daß die Bedienungsperson die Trägerschiene 62 (Fig. 4) oder den Stifthalter 63 auf einen gewünschten Punkt der zuvor ausgeschriebenen Last-Weg-Kurve einstellt. Die eigentliche Wertübergabe erfolgt mit der Eingabetaste auf der Tastatur 60. Die Maschinen 91 - 94 arbeiten so, daß sie bestimmen ,welche der zwei möglichen Eingabemethoden zuerst auftritt, die hierzu erforderlichen Mittel bereitschal- und die für die andere Methode sperren.

Das Verfahren und die Vorrichtung bieten der Bedienungsperson die freie Wahl, gewählte Parameter der Last-Weg- ^ Kurve entweder graphisch oder über die Zahlentasten der Tastatur 60 (Fig. 6B) einzugeben, und benutzen die vom XY-Schreiber rückgemeldeten Signale als Informationen über die Lage der Trägerschiene und des Stifthalters. Das Hauptverfahren zur Eingabe gewählter Kurvenparameter ist, die Lagesignale für die Trägerschiene und den Stiffhalter zu benutzen; die Tastatur dient als Hilfe, um die Parame-

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ter bei Ausfall der hauptsächlichen Betriebsart eingeben zu können, oder zur Eingabe verhältnismäßig kleiner Änderungen der Parameter.

Das Einricht-Anzeigeprogramm 91 (Fig. 5,12) ist verantwortlich für die Informationsanzeige auf der Tastatur- und Anzeigeeinheit 60 (Fig. 6B) und für sämtliche Änderungen der Einricht- und Anzeigewerte für die Bohrlochanlage. Bei den Einrichtwerten kann es sich beispielsweise um den Lage-Sollpunkt und den Last-Sollpunkt handeln. Werte außerhalb der erlaubten Bereiche werden zusammen mit einem Fehlerkode angezeigt, um die Bedienungsperson zu warnen.

Eine "Lösch"-Meldung wird an das Anzeigeprogramm (Fig.12) geschickt, um sämtliche Anzeige- und Einrichtfunktionen rückzusetzen bzw. zu löschen und sämtliche Funktionstasten auf der Tastatur 60 (Fig. 6B) bereitzuschalten. Die Maschine wartet im Wartezustand (2) auf eine Dateneingabe von der Tastatur. Wird eine Meldung "Schaltung" empfangen (bei C, Fig. 12), die anzeigt, daß eine Funktionstaste auf der Tastatur 60 gedrückt worden ist, wird bestimmt, ob die Funktion

α. nur durch die Tastatur oder

B. durch die Tastatur oder die Bewegung der Trägerschiene und des Stifts eingegeben werden kann.

Eine Meldung KBDORA2INPUT wird an den Parameter-Eingabewähler 92 (Fig. 2) geschickt, wenn als Eingabegeräte für einen neuen Parameter sowohl die Tastatur als auch die Trägerschiene und der Stifthalter erlaubt sind, wie es für die Eingabe des Last- und des Weg-Sollpunkts der Fall ist. Eine Meldung KBDINPUT wird an den Parameter-Eingangswähler 92 (Fig. 5) geschickt, wenn die Eingabe nur

von der Tastatur her erlaubt ist. über die serielle übertragungsleitung (66, 67) wird (bei C, Fig. 12) von der Steuerung 71 ein Altwert angefordert. Die Steuerung gibt eine Altwertmeldung (bei D, Fig. 12) zusammen mit dem alten Wert für die jeweilige Funktion zurück. Dieser Wert wird dann auf der Anzeigeeinrichtung 83b (Fig. 6B angezeigt, so daß die Bedienungsperson sieht, welcher Wert für die gewählte Funktion zu dieser Zeit vorliegt. Das Einricht-AnZeigeprogramm geht dann in den "Parameter-Wartezustand" (4 in Fig. 12) und wartet auf die Eingabe eines neuen Werts entweder aus dem Tastaturdienstprogramm oder dem A/D-Programm ("A to D handler").

Der Parametereingabewähler 92 (Fig. 5, 13) ist verantwortlieh für

(1) das Bereitschalten oder Sperren des möglichen Parametereingabegeräts, wie mit dem Einricht-Anzeigeprogramm der Fig. 12 angefordert;

(2) die Übernahme eingegebener Daten und ihre Weitergabe an das Einrichtanzeigeprogramm zur Bereichsüberprüfung.

Eine Meldung KBDORA2INPUT aus dem Einricht-Anzeigeprogramm (Fig. 12) bewirkt die Bereitschaltung für die Datenübernahme aus dem A/D-Programm 93 (Fig. 5) oder vom Tastaturprogramm 94 (Fig. 5). Das jeweils zuerst angewählte Gerät wird zum gültigen Eingabegerät. Die Meldung KBDINPUT (bei B, Fig. 13) erlaubt die Werteingabe nur von der Tastatur her. 30

Wird eine Meldung "Tastatur- oder A/D-Eingabe" empfangen (bei C, Fig. 13), geht eine Meldung "Beginn" an sowohl das Tastatürprogramm 94 (Fig. 5) als auch an das A/D-Programm 93; ist die empfangene Meldung "Tastatur-Eingabe" (bei B, Fig. 13), geht die Meldung "Beginn" nur an das Tastaturprogramm. Der Parametereingabewähler 92 (Fig. 5)

geht dann in den Zustand "Eingabegerätewahl" (Fig. 2, 13) und wartet auf die Reaktion aus entweder der Tastatur oder dem A/D-Programm 93 (Trägerschiene und Schreibstift). Erfolgt zuerst die Tastatureingabe, erhält der Parametereingabewähler 92 eine Meldung "Tastatur gewählt" (bei D,Fig.13). In diesem Fall geht eine Stop-Meldung an das A/D-Programm 93, um die Eingabe von Lagewerten von Trägerschiene und Schreibstift her zu sperren. Eine Startmeldung geht weiterhin an das Tastaturprogramm, das darauf vorbereitet wird, die Eingabewerte anzuzeigen. Erfolgt jedoch zuerst eine Eingabe des Lagewertes der Trägerschiene oder des Schreibstifts, erhält der Parametereingabewähler 92 die Meldung "A/D-Eingabe gewählt" (bei E, Fig. 13) aus dem A/D-Programm 93. In diesem Fall erfolgt eine Stop-Meldung an das Tastaturprogramm 94, die eine Werteeingabe von der Tastatur her sperrt. Weiterhin geht eine Start-Meldung an das A/D-Programm, welches die mit der Trägerschiene und/oder dem Schreibstift eingegebenen Werte anzeigt.

Hat die Bedienungsperson den gewünschten Wert in das System eingegeben, betätigt sie einen Eingabeschalter (nicht gezeigt) auf der Tastatur 60 (Fig. 1, 6B), was bewirkt, daß eine Meldung "Schaltung" an den Parametereingabewähler 92 (bei F, Fig. 13) und eine Meldung "Wertanförderung" an sowohl das Tastaturprogramm 94 als auch das A/D-Programm 93 gehen. Das jeweils inaktive Gerät wird darauf nicht antworten; das aktive Gerät gibt jedoch eine Meldung "Wert" an den Parametereingabewähler 92 zusammen mit dem Eingabewert zurück. Wird diese Meldung "Wert" vom Einricht-Anzeigeprogramm (bei G, Fig. 12) empfangen, wird der Wert auf die obenbeschriebene Weise an die Steuerung 72 (Fig. 6B) übergeben. Findet die Steuerung den Wert akzeptabel, schickt sie die Meldung "In Ordnung" an das Einricht-Anzeigeprogramm 91 (Fig. 5), das daraufhin (bei H,

³^ Fig. 12) die Anzeige löscht, in den Tastatur-Wartezustand (2) übergeht und auf das Drücken einer weiteren Funktionstaste wartet.

Akzeptiert die Steuerung den Wert jedoch nicht, schickt sie eine Meldung "Nicht in Ordnung" an das Einricht-Anzeigeprogramm, das (bei I,Fig. 12) einen Fehlerkode ausgibt und in den Wartezustand (1) übergeht. In diesem Fall muß eine Löschmeldung eingehen, bevor die Funktionstasteη erneut überwacht werden können.

Das A/D-Programm 93 (Fig. 5, 14) ist dafür verantwortlich, die Bewegung des gewählten A/D-Geräts zu melden. Nimmt diese Maschine eine Meldung "Beginn" aus dem Parametereingabewähler 92 (bei B, Fig. 14) auf, beginnt sie eine Überwachung auf eine Bewegung der gewählten Vorrichtung im Wartezustand (2). Wird eine Bewegung erfaßt (bei C, Fig.14), geht eine Meldung "A/D-Eingabe gewählt" an den Parametereingabewähler und das A/D-Programm in den Wartezustand (3, Fig. 13). Empfängt es eine Startmeldung aus dem Parametereingabewähler (bei D, Fig. 14), wie bereits erläutert, geht es in den Anzeigezustand. Im Anzeigezustand werden die Lagewerte für die Trägerschiene und/oder den Stift in regel- mäßig zeitgesteuerten Abständen übernommen und der Bedienungsperson auf der Anzeigevorrichtung 83b angezeigt.

Drückt nun die Bedienungsperson die Eingabetaste auf der Tastatur 60 (Fig. 1, 6B), so daß die Meldung "Wertanforderung" (bei G, Fig. 14) an das A/D-Programm geschickt wird, wie dies oben beschrieben ist, wird die Anzeige mit dem letzten empfangenen Wert festgehalten und dieser letzte Wert als "Wert"-Meldung an den Parametereingabewähler geschickt, wie oben beschrieben. Das A/D-Programm 93 (Fig.5) geht dann in den Wartezustand (bei 1, Fig. 14) über, aus dem es mit einer weiteren "Beginn"-Meldung aktiviert werden kann. Falls das A/D-Programm während des Wartens auf eine Bewegung der Trägerschiene und/oder des Schreibstifts eine Stop-Meldung (bei H, Fig. 14) erhält, geht es in den Wartezustand (1) und wird inaktiv.

Das Tastaturprogramm 94 (Fig. 5, 15) arbeitet ähnlich wie das A/D-Programm, wobei es jedoch Werte für eine gegebene Funktion über die Tastatur 60 (Fig. 1) übernimmt, nicht von der Trägerschiene bzw. dem Schreibstift. Das Tastaturprogramm ist verantwortlich für die Meldung, daß eine der Zahlentasten (0 bis 9) auf der Tastatur 60 betätigt worden ist. Erhält es eine "Beginn"-MeIdung vom Parametereingabewähler 92 (bei B, Fig. 15) beginnt es, die Tastatur auf Betätigung einer Zahlentaste zu prüfen. Erfaßt es die erste solche Betätigung, wie sie mit einer Meldung "Schaltung" (bei C, Fig. 15) angegeben wird, geht eine Meldung "Tastatur gewählt" an den Parametereingabewähler und dieser in den Wartezustand (3, Fig. 15).

Geht die Start-Meldung aus dem Parametereingabewähler (bei D, Fig. 15) ein und zeigt an, daß zuerst die Tastatureingabe gewählt wurde, geht das Programm in den Zustand 4 (Tastenverarbeitung) oder den Zustand 5 (Unterdrückung führender Nullen) abhängig davon, ob die Eingabezahl eine Null ist oder nicht. Die Eingabezahlen werden mit der Eingabe unter Unterdrückung führender Nullen auf der Anzeigevorrichtung angezeigt.

Drückt die Bedienungsperson die Eingabetaste auf der Tastatür 60 (Fig. 1, 6B) so daß die Meldung "Wertanforderung" an das Tastaturprogramm (bei F, Fig. 15) geht, wie erwähnt, wird die Anzeige mit dem Eingabewert festgehalten und der Wert als "Wert"-Meldung an den Parametereingabewähler geschickt. Das Tastaturprogramm geht dann in seinen Warte-

zustand (1), von wo es mit einer weiteren Meldung "Beginn¹¹ erneut aktiviert werden kann. Falls das Tastaturprogramm beim Warten auf das Drücken der ersten Taste eine Meldung "Stop" empfängt, geht es ebenfalls in den Zustand (1) und

wird inaktiv.
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Claims

PATENT- UND ECHS :

BARDEHLE, PAGENBERG, „DQST,^:ALf ENBJJ«Q" & PARTNER

RECHTSANWÄLTE PATENTANWÄLTE - EUROPEAN PATENT ATTORNEi

JOCHEN PAGENBERG or jim.u. μ harvard·- HEINZ BARDEHLE Din inc.

BERNHARD FROHWITTER dipl -ing ■ WOLFGANG A. DOST or . dipl -chem

GÜNTER FRHR. v. GRAVENREUTH dipl -ino ifh)· UDO W. ALTENBURG dipl phys

POSTFACH 86O62O. 8OOO MÜNCHEN ί

TELEFON (089)980361

TELEX 522 791 pad d

CABLE: PADBÜRO MÜNCHEN

BÜRO: GALILEIPLATZ 1, 8 MÜNCHEN

datum 18. 4. 1984

Bd/IV/h F 5398

Patentanspruch

Vorrichtung zur Eingabe von Steuerpunkten relativ zur Last-Weg-Kurve einer Bohrloch-Pumpanlage mit einer Bohrlochpumpe, die mit einem Gestängestrang und einer Antriebseinheit verbunden ist, welche den Gestängestrang hin- und herbewegt, um Flüssigkeit zu heben, gekennzeichnet durch einen ersten Wandler, der ein einer am Gestangestrang wirkenden Last entsprechendes Signal erzeugt, durch einen zweiten Wandler, der einen einer Lage des GestangeStrangs entsprechendes Signal erzeugt, durch einen XY-Schreiber, der mit dem Last- und dem Lage- bzw. Wegsignal eine Last-Weg-Kurve des Gestängestrangs entwickelt und eine Trägerschiene und einen Stifthalter aufweist, die einen Schreibstift bewegen, um eine sichtbare Last-Weg-Kurve zu zeichnen, und durch eine Einrichtung zur Verwendung der Lage der Trägerschiene und einer Lage des Stifthalters zur Auswahl von Steuerpunkten relativ zur Last-Weg-Kurve.