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【摘要】:基于虛擬儀器技術(shù),在GE PACE6000模塊化壓力控制器的硬件基礎(chǔ)上,按照GGJ882-2004《壓力變送器檢定規(guī)程》開發(fā)出一套壓力變送器自動(dòng)檢定管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了壓力變送器的自動(dòng)檢定,檢定記錄和檢定證書的存儲(chǔ)、查詢和打印等數(shù)據(jù)管理功能。系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單可靠,提高了儀表的檢定效率,已在某儀表檢定中心投入使用。

壓力(差壓)變送器是工業(yè)中常用的儀表,在工業(yè)過程檢測(cè)中占據(jù)非常重要的地位。傳統(tǒng)壓力變送器檢定過程中,需人工在PACE6000控制器的觸摸屏上設(shè)置壓力給定值,手動(dòng)記錄檢定數(shù)據(jù),并進(jìn)行計(jì)算。一臺(tái)儀表的檢定上下行程每次至少需要檢定2個(gè)循環(huán),每個(gè)行程也至少需要檢定5個(gè)點(diǎn)。這樣每次檢定一臺(tái)儀表就至少需要人工操作20次,效率極低,容易受人為因素的干擾,并且檢定的記錄無法進(jìn)行有效的保存,不利于日后的查詢工作。因此,開發(fā)出一套高效的新型壓力變送器自動(dòng)檢定管理系統(tǒng)就顯得尤為重要。

1 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)分為自動(dòng)檢定和記錄管理兩個(gè)子系統(tǒng)。自動(dòng)檢定子系統(tǒng)每次可以同時(shí)對(duì)五臺(tái)規(guī)格型號(hào)相同的儀表進(jìn)行檢定。記錄管理子系統(tǒng)則負(fù)責(zé)對(duì)檢定記錄的查詢、檢定記錄和檢定證書的生成與打印壓力(差壓)變送器自動(dòng)檢定管理系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)如下圖1所示。PACE6000壓力控制器是GE公司推出的雙通道壓力控制器,通過RS232和IEEE接口為標(biāo)準(zhǔn)配置未來擴(kuò)展通訊功能,可與多種壓力檢定儀表通訊, 通訊可靠。通過對(duì)檢定系統(tǒng)的二次開發(fā), 利用Labview軟件,完善了檢定系統(tǒng)的管理功能。

2 自動(dòng)檢定子系統(tǒng)
計(jì)算機(jī)通過交換機(jī)和多臺(tái)不同量程的PACE6000進(jìn)行通訊。用戶設(shè)置好參數(shù),如儀表的基本信息、精度等級(jí)、行程數(shù)、被檢點(diǎn)數(shù)、采樣時(shí)間等,系統(tǒng)根據(jù)這些參數(shù)進(jìn)行計(jì)算,控制PACE6000輸出標(biāo)準(zhǔn)壓力信號(hào)。然后計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制多路信號(hào)的切換,#后由吉利時(shí)的數(shù)字萬用表KE2000將變送器輸出的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)采集到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行儲(chǔ)存和計(jì)算,判斷壓力變送器是否合格。

PACE6000壓力控制器帶有USB、RS232、GPIB和以太網(wǎng)四種通訊接口,通訊協(xié)議為可編程儀器標(biāo)準(zhǔn)命令SCPI。本系統(tǒng)中運(yùn)用TCP/IP協(xié)議接口,采用Labview的軟件策略,運(yùn)用開放式的程控儀器標(biāo)準(zhǔn)命令(SCPI與多臺(tái)PACE6000控制器進(jìn)行通訊[8],通訊占用的端口號(hào)為5025。計(jì)算機(jī)通過串口通訊方式與KE2000進(jìn)行通訊命令碼為:FETCh。

為了滿足多臺(tái)儀表的同時(shí)檢定,系統(tǒng)利用Labview作為上位機(jī),通過PPI協(xié)議與S7-200 PLC通押么實(shí)現(xiàn)信號(hào)的選擇與切換,S7-200通過繼電器連接多臺(tái)變送器,進(jìn)行多路信號(hào)的選擇,實(shí)現(xiàn)多路模擬信號(hào)的分時(shí)采集。

3 記錄管理子系統(tǒng)
檢定記錄管理子系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)亮點(diǎn)。記錄管理系統(tǒng)在檢定工作完成之后,通過SQL數(shù)據(jù)庫(kù)直接自動(dòng)保存記錄,可以實(shí)現(xiàn)檢定結(jié)果記錄查詢、刪除、修改等操作,克服了人工手動(dòng)錄入效率低、易出錯(cuò)的問題。

系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)示意圖

L a b v i ew通過工具包訪問S Q L數(shù)據(jù)庫(kù)有兩種方式: O D B C(Open Database Connectivity)和UDA (Universal Data Access)
。ODBC是開放的數(shù)據(jù)庫(kù)連接標(biāo)準(zhǔn),它由多層的API和一個(gè)驅(qū)動(dòng)程序文件組成,通過定義一個(gè)數(shù)據(jù)源的名字DSN來實(shí)現(xiàn)連接。本系統(tǒng)采用ODBC方式與SQL數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行連接。

Labview與SQL數(shù)據(jù)庫(kù)連接步驟如下:(1)在SQL 2005中新建一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù),命名為“pace600.mdf”;(2)在數(shù)據(jù)庫(kù)中建立一個(gè)名為“labviewdata”的表;(3)進(jìn)入ODBC數(shù)據(jù)源管理器中,新建一個(gè)SQL數(shù)據(jù)源,并連接到SQL服務(wù)器,#后更改默認(rèn)的數(shù)據(jù)庫(kù)為“pace600”;

(4)建立一個(gè)與其連接的UDL文件;(5)在Labview程序中用DB Tools
Open Connection VI 與其連接。在記錄管理子系統(tǒng)中可按照檢定日期、記錄編號(hào)、制造廠和出廠編號(hào)等關(guān)鍵字進(jìn)行檢索,然后進(jìn)行記錄和證書的打印工作。

本系統(tǒng)中,Labview自帶了office報(bào)表生成工具,提供了一個(gè)基于交互式配置的Express VI—MSOffice Report,利用這個(gè)Express V I , 在所有的檢定工作結(jié)束之后, 可以方便的生成報(bào)表并利用PrintReport.VI對(duì)報(bào)表進(jìn)行打印。

4 結(jié)語
本壓力變送器自動(dòng)檢定管理系統(tǒng)已經(jīng)投入實(shí)際儀表檢定工作中,實(shí)踐證明該系統(tǒng)高效、可靠,而且操作簡(jiǎn)單,有很高的應(yīng)用和推廣價(jià)值。本系統(tǒng)稍加改進(jìn),可以加入圖像識(shí)別系統(tǒng),用來檢定數(shù)字壓力計(jì),進(jìn)一步豐富了本系統(tǒng)的功能。