案例研究：計(jì)量校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室 Optomation Systems公司應(yīng)用OPTO 22 SNAP PAC系統(tǒng)進(jìn)行儀表校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn) 測量儀表精確性 您有停下來思考過關(guān)于每條使用的儀表矯正的重要性嗎？你可能沒有意識(shí)到，但我們確實(shí)有很多要讀數(shù)及測量的設(shè)備。就如同每家的水表、天然氣表、電表，超市里的磅秤、燃油泵、甚至是賭場的游藝機(jī)都需要完美、準(zhǔn)確的數(shù)值。 這些儀表的精確性對(duì)每位客戶都至關(guān)重要。（畢竟，沒人希望他的油泵以負(fù)荷10加侖運(yùn)行計(jì)量，而它其實(shí)只分配了9.5加侖）大型公司對(duì)這也很感興趣。制藥公司及食品公司需要精確測量各鍋爐配料量，而供應(yīng)商和制造商應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確地測量讀數(shù)，以確保發(fā)送及接收適量的原材料。 當(dāng)然，政府也非常重視儀表的校正，而這主要是由于稅收問題。如果加油站或事業(yè)單位給客戶提供低于或高于常規(guī)的價(jià)格，政府行政部門就很難估算、協(xié)調(diào)并征收稅款。因此，在每個(gè)國家，政府籌建的計(jì)量實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)校正所有與財(cái)政相關(guān)的儀表設(shè)備。 計(jì)量實(shí)驗(yàn)室 計(jì)量，是一門科學(xué)測量的學(xué)問。盡管，制造商對(duì)產(chǎn)量、校準(zhǔn)負(fù)責(zé)，遵從設(shè)備要求，計(jì)量實(shí)驗(yàn)室必須證實(shí)制造商說明書上關(guān)于儀器儀表的準(zhǔn)確度。以配備專用控制系統(tǒng)及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的專業(yè)測試站，記錄并存儲(chǔ)測試數(shù)據(jù)。控制系統(tǒng)調(diào)控測試站，以精確的步驟逐條執(zhí)行，以便證實(shí)制造商說明書中的精準(zhǔn)度。控制系統(tǒng)也必須詳細(xì)記錄每條測試，并評(píng)估每臺(tái)儀表。 西班牙馬德里地區(qū)唯一得到認(rèn)證的計(jì)量實(shí)驗(yàn)室是Centro de Laboratorios de Madrid(CLM)，該實(shí)驗(yàn)室每年為250,000套儀表做鑒定，包括馬德里當(dāng)?shù)氐?2,000套工業(yè)煤氣儀表。顧客包括各家公司、公共服務(wù)單位、公共機(jī)構(gòu)、服務(wù)站、制造商、游藝機(jī)，甚至是覺得儀表不準(zhǔn)確的普通老百姓。 測試站與鑒定程序 在CLM實(shí)驗(yàn)室，煤氣表測試站由精確設(shè)計(jì)的主活塞測定體積，取代了氣體從汽缸 流向八個(gè)相連接的氣體儀表。這是個(gè)非常簡單的想法：盡管這兩者使用的儀表沒有區(qū)別，通過主活塞的推動(dòng)，卻取代了相同體積的煤氣量。活塞的推動(dòng)和所有其他站點(diǎn)的控制、測量、數(shù)據(jù)檢測，業(yè)內(nèi)知名的可編程自動(dòng)化控制器及I/O模塊生產(chǎn)廠家Opto 22公司的SNAP PAC系統(tǒng)是其關(guān)鍵的組成部分。大量I/O模塊與測試站點(diǎn)的傳感器、變頻器、脈沖發(fā)射器、讀數(shù)設(shè)備相連。 l 電壓輸出模塊－－－－與變速控制器相連接，用于調(diào)節(jié)測試過程中控制器的速度。同時(shí)，數(shù)字量輸出模塊控制多極管，以便關(guān)閉及排除氣體。 l 高速數(shù)字輸入模塊－－－－通過光學(xué)記錄脈沖輸入，活塞每移動(dòng)0.001mm，發(fā)射出一個(gè)低壓脈沖，技術(shù)人員能夠精確測出有多少氣體通過泵傳送到儀表上。為了得到證實(shí)，對(duì)通過儀表的氣體量也進(jìn)行脈沖計(jì)數(shù)。 l 條形碼掃描器－－－－掃描每個(gè)儀表的生產(chǎn)商條形碼，一系列通訊模塊與條形碼掃描器相連接，再將信息傳送給PAC。 l 本地串口打印機(jī)－－－－也是通過串口通信模塊與PAC連接的，測試結(jié)果直接打印下來并保存。提供了安全措施，以避免資料庫記錄的任何潛在的誤動(dòng)作。 l 溫度輸入模塊－－－－為PAC顯示提供環(huán)境溫度及測試時(shí)的溫度，任何微小的溫度變化將影響測試結(jié)果，這個(gè)錯(cuò)誤會(huì)由軟件糾正。 l 電流輸入模塊－－－－測試過程中，各壓力傳感器的接口。PAC必須為氣壓波動(dòng)提供精確的校正。 測試過程中，所有儀表的讀數(shù)（和儀表間讀數(shù)的差異）都被記錄下來，用五種不同的氣體流量不斷重復(fù)測試。只有當(dāng)這些儀表都毫無差異了，所有儀表的測試結(jié)果得到認(rèn)可，則系統(tǒng)將儀表標(biāo)示為精確、已校正。然而，所有儀表的誤差測試結(jié)果，也是被記錄并保存的。需進(jìn)行氣體容積密閉性檢查（增加了一個(gè)獨(dú)立的 預(yù)先監(jiān)測的儀表），以防止另外三部儀表在備測狀態(tài)同時(shí)進(jìn)行測試。 軟件及通訊 由PAC Display軟件提供的HMI人機(jī)界面，可清晰直觀了解系統(tǒng)情況，保障安全性（可直觀了解到任何測試因素的改變）。整個(gè)過程的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)曲線、測試步驟、測試結(jié)果以及數(shù)據(jù)趨勢，都可從PAC Display軟件中獲得，當(dāng)特定情況發(fā)生，或超過了設(shè)定值，就能從人機(jī)界面中看到警報(bào)。系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)庫需要計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，它包含了所有測試站所有的參數(shù)與數(shù)據(jù)。測試過程中，每臺(tái)儀表的控制指令可以簡易快速地通過TCP/IP協(xié)議下載到PAC中。PAC內(nèi)存中保存所有測試數(shù)據(jù)、序列號(hào)、計(jì)算數(shù)值、測試結(jié)果，并且也可插入SD卡擴(kuò)展內(nèi)存。在測試結(jié)束后，所有信息可通過FTP上傳到計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫中。 硬件及系統(tǒng)集成 CLM實(shí)驗(yàn)室的儀表分配經(jīng)理Luis Blanco Estrecha說：我們實(shí)驗(yàn)室考慮使用基于PLC的解決方案，對(duì)測試站進(jìn)行控制。最終，選擇了PAC系統(tǒng)，因?yàn)樗m用于多傳感器連接，可實(shí)時(shí)處理復(fù)雜運(yùn)算。PAC系統(tǒng)也也提供了很好的數(shù)據(jù)記錄能力，通過以太網(wǎng)，數(shù)據(jù)可打包在例如Microsoft Office上顯示。 Estrecha說：系統(tǒng)模塊化也是非常重要的，“Opto 22硬件的搭建有點(diǎn)像樂高套件。你只需選取最重要的那一塊，系統(tǒng)便會(huì)明白你的需求。我們的測試站使用脈沖編碼器、紅外傳感器、數(shù)據(jù)讀取器、接觸開關(guān)、壓力、溫度、條形碼閱讀器、伺服控制器、活動(dòng)閥門。無論我們需要什么，都可用Opto 22的模塊直接連接。” “CLM實(shí)驗(yàn)室也同樣需要負(fù)責(zé)全套系統(tǒng)項(xiàng)目的集成商。” “新系統(tǒng)需要準(zhǔn)確無誤的組裝，避免出現(xiàn)的任何錯(cuò)誤的機(jī)會(huì)，”Estrecha說。“我們意識(shí)到軟硬件以及設(shè)備安裝轉(zhuǎn)包給不同廠家的危險(xiǎn)性，當(dāng)出現(xiàn)了問題，誰都不會(huì)說是自己承擔(dān)那部分出了錯(cuò)。” 當(dāng)?shù)氐腛ptomation Systems系統(tǒng)集成商不僅解決了接線、試運(yùn)轉(zhuǎn)、資料庫轉(zhuǎn)移這些問題，也為CLM提供應(yīng)用軟件和所有可替換的硬件。 Estrecha說：Optomation Systems公司承擔(dān)了項(xiàng)目各部分的責(zé)任，提供“一條龍服務(wù)”，以確保項(xiàng)目的成功。 關(guān)于Optomation Systems 總部位于Madrid，自1996年以來，Optomation Systems是Opto 22西班牙Portugal及非洲北部的獨(dú)家經(jīng)銷商。負(fù)責(zé)Opto 22的商務(wù)、分銷、安裝、售后技術(shù)支持。Optomation公司完整的技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，包括系統(tǒng)整合、產(chǎn)品咨詢、產(chǎn)品供應(yīng)服務(wù)、本地技術(shù)支持、技術(shù)兼容，以及安裝任何Opto 22產(chǎn)品。
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