案例研究：計量校準實驗室

         Optomation Systems公司應用OPTO 22 SNAP PAC系統(tǒng)進行儀表校準實驗

測量儀表精確性

您有停下來思考過關于每條使用的儀表矯正的重要性嗎？你可能沒有意識到，但我們確實有很多要讀數(shù)及測量的設備。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都需要完美、準確的數(shù)值。

這些儀表的精確性對每位客戶都至關重要。（畢竟，沒人希望他的油泵以負荷10加侖運行計量，而它其實只分配了9.5加侖）大型公司對這也很感興趣。制藥公司及食品公司需要精確測量各鍋爐配料量，而供應商和制造商應當準確地測量讀數(shù)，以確保發(fā)送及接收適量的原材料。

當然，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，在每個國家，政府籌建的計量實驗室負責校正所有與財政相關的儀表設備。

計量實驗室

計量，是一門科學測量的學問。盡管，制造商對產(chǎn)量、校準負責，遵從設備要求，計量實驗室必須證實制造商說明書上關于儀器儀表的準確度。以配備專用控制系統(tǒng)及實時數(shù)據(jù)庫的專業(yè)測試站，記錄并存儲測試數(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，以便證實制造商說明書中的精準度?？刂葡到y(tǒng)也必須詳細記錄每條測試，并評估每臺儀表。

西班牙馬德里地區(qū)唯一得到認證的計量實驗室是Centro de Laboratorios de Madrid(CLM)，該實驗室每年為250,000套儀表做鑒定，包括馬德里當?shù)氐?/span>52,000套工業(yè)煤氣儀表。顧客包括各家公司、公共服務單位、公共機構(gòu)、服務站、制造商、游藝機，甚至是覺得儀表不準確的普通老百姓。

測試站與鑒定程序

在CLM實驗室，煤氣表測試站由精確設計的主活塞測定體積，取代了氣體從汽缸

流向八個相連接的氣體儀表。這是個非常簡單的想法：盡管這兩者使用的儀表沒有區(qū)別，通過主活塞的推動，卻取代了相同體積的煤氣量?；钊耐苿雍退衅渌军c的控制、測量、數(shù)據(jù)檢測，業(yè)內(nèi)知名的可編程自動化控制器及I/O模塊生產(chǎn)廠家Opto 22公司的SNAP PAC系統(tǒng)是其關鍵的組成部分。大量I/O模塊與測試站點的傳感器、變頻器、脈沖發(fā)射器、讀數(shù)設備相連。

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，數(shù)字量輸出模塊控制多極管，以便關閉及排除氣體。

l        高速數(shù)字輸入模塊----通過光學記錄脈沖輸入，活塞每移動0.001mm，發(fā)射出一個低壓脈沖，技術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，對通過儀表的氣體量也進行脈沖計數(shù)。

l        條形碼掃描器----掃描每個儀表的生產(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----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作。

l        溫度輸入模塊----為PAC顯示提供環(huán)境溫度及測試時的溫度，任何微小的溫度變化將影響測試結(jié)果，這個錯誤會由軟件糾正。

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測試。只有當這些儀表都毫無差異了，所有儀表的測試結(jié)果得到認可，則系統(tǒng)將儀表標示為精確、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。需進行氣體容積密閉性檢查（增加了一個獨立的

預先監(jiān)測的儀表），以防止另外三部儀表在備測狀態(tài)同時進行測試。

軟件及通訊

由PAC Display軟件提供的HMI人機界面，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）。整個過程的實時數(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，當特定情況發(fā)生，或超過了設定值，就能從人機界面中看到警報。系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)庫需要計算機聯(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、計算數(shù)值、測試結(jié)果，并且也可插入SD卡擴展內(nèi)存。在測試結(jié)束后，所有信息可通過FTP上傳到計算機數(shù)據(jù)庫中。

硬件及系統(tǒng)集成

CLM實驗室的儀表分配經(jīng)理Luis Blanco Estrecha說：我們實驗室考慮使用基于PLC的解決方案，對測試站進行控制。最終，選擇了PAC系統(tǒng)，因為它更適用于多傳感器連接，可實時處理復雜運算。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硬件的搭建有點像樂高套件。你只需選取最重要的那一塊，系統(tǒng)便會明白你的需求。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、壓力、溫度、條形碼閱讀器、伺服控制器、活動閥門。無論我們需要什么，都可用Opto 22的模塊直接連接。”

 “CLM實驗室也同樣需要負責全套系統(tǒng)項目的集成商。”

 “新系統(tǒng)需要準確無誤的組裝，避免出現(xiàn)的任何錯誤的機會，”Estrecha說。“我們意識到軟硬件以及設備安裝轉(zhuǎn)包給不同廠家的危險性，當出現(xiàn)了問題，誰都不會說是自己承擔那部分出了錯。”

當?shù)氐?/span>Optomation Systems系統(tǒng)集成商不僅解決了接線、試運轉(zhuǎn)、資料庫轉(zhuǎn)移這些問題，也為CLM提供應用軟件和所有可替換的硬件。

Estrecha說：Optomation Systems公司承擔了項目各部分的責任，提供“一條龍服務”，以確保項目的成功。

關于Opto 22

Opto 22研發(fā)并制造應用于工業(yè)自動化及控制、遠程監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集的軟硬件。Opto 22產(chǎn)品使用標準的、規(guī)范的商業(yè)網(wǎng)絡及計算機技術，并以其簡便操作、創(chuàng)造性、高質(zhì)量、高可靠性而聞名世界。眾多自動化終端用戶、OEM以及全球超過10,000臺設備都在使用Opto 22產(chǎn)品。Opto 22公司始建于1974年，公司總部位于美國加州Temecula。Opto 22的產(chǎn)品，可以通過全球分銷商及系統(tǒng)集成商處購買。預知更多信息，可聯(lián)系Opto 22上海代表處，電話：021-58358249，www.opto22china.com

關于Optomation Systems

總部位于Madrid，自1996年以來，Optomation Systems是Opto 22西班牙Portugal及非洲北部的獨家經(jīng)銷商。負責Opto 22的商務、分銷、安裝、售后技術支持。Optomation公司完整的技術研發(fā)團隊，包括系統(tǒng)整合、產(chǎn)品咨詢、產(chǎn)品供應服務、本地技術支持、技術兼容，以及安裝任何Opto 22產(chǎn)品。

關于Opto 22

產(chǎn)品

Opto 22研發(fā)和制造可靠的、靈活的、易使用的硬件和軟件產(chǎn)品，致力于工業(yè)自動化、遠程監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集應用。

SNAP PAC系統(tǒng)

SNAP系統(tǒng)設計用于簡化典型復雜的過程，包括理解、選型、采購和使用自動化系統(tǒng)。SNAP PAC系統(tǒng)由下列整合的套件構(gòu)成：

l        SNAP PAC控制器

l        PAC Project軟件套件

l        SNAP PAC智能處理器

l        SNAP I/O?

SNAP PAC控制器

可編程自動化控制器(PAC)是多功能、多領域、模塊化控制器。它建立于開放的標準，并提供集成的開發(fā)環(huán)境。

Opto 22具有開發(fā)、生產(chǎn)PAC系統(tǒng)的經(jīng)驗。最新的產(chǎn)品包括獨立性SNAP PAC S系列和基于機架式SNAP PAC R系列。它們都可處理大量的數(shù)字量、模擬量、通信，并且適用于數(shù)據(jù)采集、遠程監(jiān)控、過程控制、離散型和混合型生產(chǎn)。

SNAP PAC基于開放的Ethernet和Internet協(xié)議，因此用戶可建立或擴展系統(tǒng)，而不需任何消耗或考慮網(wǎng)絡協(xié)議的權限。

PAC Project軟件套件

Opto 22 PAC Project軟件套件提供顯示完整及易用的控制程序開發(fā)。 HMI(人機界面)、OPC 服務器、數(shù)據(jù)庫連接軟件實現(xiàn)SNAP PAC系統(tǒng)強大功能。

這一整套整合軟件共享一個數(shù)據(jù)庫標簽，因此客戶導入PAC Control?的數(shù)據(jù)可立即在PAC Display?、OptoOPCSServer?和OptoDataLink?獲得。

PAC Project Basic軟件提供控制和人機界面工具，客戶可在我們網(wǎng)站www.opto22.com免費下載。PAC Project Professional軟件需要另外購買，另外還有OptoOPCServer和OptoDataLink，供Ethernet通信冗余及分段網(wǎng)絡選擇，并支持傳統(tǒng)型Opto 22 mistic? I/O組件。

SNAP PAC智能處理器

SNAP PAC控制器集成及分布式數(shù)據(jù)控制，而SNAP PAC智能處理器用于I/O處理及分布式通信。智能處理器傳輸模擬量、數(shù)字量、通信，包括熱耦線性化、PID回路控制、高速數(shù)字計數(shù)器、正交計數(shù)器、TPO、脈沖量輸出及測量。

SNAP I/O

I/O連接本地與傳感器及設備。Opto 22 SNAP I/O每個模塊提供1—32個可靠的端口，可根據(jù)客戶需要選擇模塊型號。模擬量、數(shù)字量、通信及特殊用途模塊都安裝在基架上，由上位機（SNAP PAC智能處理器或控制器）進行控制。

質(zhì)量

Opto 22公司始建于1974年，出售超過1億套設備。Opto 22公司憑借產(chǎn)品的超高品質(zhì)獲得世界聲譽。公司所有產(chǎn)品均由位于美國加州Temecula總部生產(chǎn)。由于每款產(chǎn)品都進行兩次嚴格的出廠測試，大多數(shù)固態(tài)繼電器和光電隔離I/O模塊終身保用。

免費產(chǎn)品支持

Opto 22產(chǎn)品支持小組為客戶提供免費的、全面的技術支持。我們的技術支持工程師經(jīng)驗豐富?？赏ㄟ^電話或電子郵箱聯(lián)系我們。

免費客戶培訓

為客戶提供手把手的SNAP PAC系統(tǒng)培訓，培訓班可免費報名，先到先學。

購買Opto 22產(chǎn)品

Opto 22產(chǎn)品直接銷售，也通過全球分銷商、合作伙伴、系統(tǒng)整合銷售。預知更多信息，請聯(lián)系Opto 22，電話021-58358249或訪問我們的網(wǎng)站www.opto22china.com。