江蘇順儀自動(dòng)化檢測(cè)表論文

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江蘇順儀自動(dòng)化檢測(cè)表論文

本論文主要從江蘇順儀自動(dòng)化檢測(cè)儀表是自控系統(tǒng)中關(guān)鍵的子系統(tǒng)之一；自動(dòng)化檢測(cè)儀表在污水處理中的應(yīng)用；自動(dòng)化檢測(cè)儀表在壓力表校準(zhǔn)方面的應(yīng)用；自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)等進(jìn)行講述，包括了超聲波液位計(jì)、液位差計(jì)、流量計(jì)、溶解氧計(jì)、氧化還原電位計(jì)、污泥濃度計(jì)、電磁流量計(jì)、氣體流量計(jì)、在線校準(zhǔn)預(yù)期等，具體資料請(qǐng)見：
　　隨著現(xiàn)代科技進(jìn)步,自動(dòng)化得到了越來越廣泛的應(yīng)用,自動(dòng)化水平已成為衡量各行各業(yè)現(xiàn)代化水平的一個(gè)重要標(biāo)志。為了保證生產(chǎn)過程安全、可靠的運(yùn)行,要隨時(shí)對(duì)生產(chǎn)過程中使用的儀表進(jìn)行維護(hù)和校準(zhǔn)。傳統(tǒng)的將生產(chǎn)過程中使用的儀表拿回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行校準(zhǔn)的方法已不能滿足生產(chǎn)的要求,取而代之的是在現(xiàn)場(chǎng)直接對(duì)儀表進(jìn)行校準(zhǔn)。
　　影響設(shè)備精度的一大重要因素就是工作溫度,因此,系統(tǒng)的冷卻和散熱就顯得尤為的重要,良好的冷卻效果不僅能夠保證機(jī)箱和其中模塊的穩(wěn)定工作,更能提升相應(yīng)板卡和電源的平均故障時(shí)間間隔（MTBF）參數(shù)。一些專業(yè)的測(cè)量總線標(biāo)準(zhǔn),如PXI總線,在冷卻和散熱方面進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)范,包括對(duì)機(jī)箱中散熱氣流方向的定義、以槽為單位進(jìn)行散熱等確保系統(tǒng)在正常的工作溫度下完成測(cè)量任務(wù)。
　　自動(dòng)化檢測(cè)儀表是江蘇順儀自控系統(tǒng)中關(guān)鍵的子系統(tǒng)之一。一般的自動(dòng)化檢測(cè)儀表主要由三個(gè)部分組成:①傳感器,利用各種信號(hào)檢測(cè)被測(cè)模擬量;②變送器,將傳感器所測(cè)量的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)?～20 mA的電流信號(hào),并送到可編程序控制器（PLC）中;③顯示器,將測(cè)量結(jié)果直觀地顯示出來,提供結(jié)果。這三個(gè)部分有機(jī)地結(jié)合在一起,缺少其中的任何一部分,則不能稱為完整的儀表。自動(dòng)化檢測(cè)儀表以其測(cè)量、顯示清晰、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn),在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用,而且自動(dòng)化檢測(cè)儀表內(nèi)部具有與微機(jī)的接口,更是自動(dòng)化控制系統(tǒng)中重要的部分,被稱為自動(dòng)化控制系統(tǒng)的眼睛。
　　校準(zhǔn)的一般步驟是:預(yù)熱儀器（包括被校儀器以及標(biāo)準(zhǔn)源）;設(shè)置儀器的狀態(tài),進(jìn)行測(cè)量記錄數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)結(jié)果判定并給出結(jié)論;自動(dòng)形成校準(zhǔn)證書和原始記錄。
　　自動(dòng)化校準(zhǔn)系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)過程首先,標(biāo)準(zhǔn)源和數(shù)字多用表按照要求開機(jī)預(yù)熱,連接硬件設(shè)備（GPIB卡、488電纜等）,硬件連接完成后,啟動(dòng)計(jì)算機(jī),搜尋整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的物理地址分配情況,根據(jù)搜索到的各個(gè)儀器地址,在校準(zhǔn)軟件運(yùn)行時(shí),設(shè)置正確的地址配置。 ①初始化設(shè)置模塊。雙擊相應(yīng)的自動(dòng)化校準(zhǔn)程序圖標(biāo),系統(tǒng)啟動(dòng),進(jìn)入測(cè)試系統(tǒng)主界面,主界面的風(fēng)格以簡(jiǎn)捷實(shí)用為主,左側(cè)是各功能按鈕。首*入的是初始化設(shè)置模塊。初始化模塊要設(shè)置被測(cè)試設(shè)備的校準(zhǔn)項(xiàng)目,設(shè)置被校儀器和標(biāo)準(zhǔn)源的GPIB地址,選擇是否是測(cè)試,此功能的目的是為了保存測(cè)量的數(shù)據(jù),防止意外發(fā)生使測(cè)量數(shù)據(jù)丟失,需要重新進(jìn)行測(cè)試。選擇中英文語言,選擇校準(zhǔn)、檢定,選擇被測(cè)試設(shè)備的名稱。初始化設(shè)置就完成了。②數(shù)據(jù)采集動(dòng)態(tài)顯示模塊。該模塊的主要功能包括:初始化儀器、設(shè)置儀器的狀態(tài)、測(cè)量數(shù)值、數(shù)據(jù)位數(shù)控制、動(dòng)態(tài)顯示數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)結(jié)果判定、數(shù)據(jù)保存等。自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集過程是*模擬人工測(cè)量過程進(jìn)行測(cè)量的。儀器的初始化配置以及量程、顯示位數(shù)、精度、采樣數(shù)率、采樣時(shí)間、測(cè)量值、功能選擇等模塊從NI上下載,程序員也可以根據(jù)儀器編程說明書提供的SCPI語言命令編寫相應(yīng)的模塊。本模塊中的數(shù)據(jù)顯示位數(shù)、數(shù)據(jù)量程、上下限等都是根據(jù)測(cè)試計(jì)量對(duì)儀器的要求而自動(dòng)生成的,數(shù)據(jù)結(jié)果判定也是自動(dòng)完成的。程序把那些不合格的數(shù)據(jù)用紅色的字體顯示,使計(jì)量員在測(cè)量結(jié)束后容易發(fā)現(xiàn)這些數(shù)據(jù)不合格。數(shù)據(jù)采集動(dòng)態(tài)顯示模塊的前面板。③證書和原始記錄生成模塊。自動(dòng)生成證書和原始記錄,給計(jì)量員的工作帶來極大的便利,而且消除了人為操作易產(chǎn)生的出錯(cuò),解放了勞動(dòng)力。計(jì)量員只需在證書生成模塊的前面板輸入相關(guān)的儀器信息和校準(zhǔn)信息,校準(zhǔn)項(xiàng)目,選擇相應(yīng)的證書摸板,程序即可自動(dòng)生成相應(yīng)的校準(zhǔn)證書和原始記錄。證書模塊的前面板。
　　1 自動(dòng)化檢測(cè)儀表在污水處理中的應(yīng)用
　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)也得到了很大的發(fā)展,自動(dòng)化檢測(cè)儀表在污水處理中也得到廣泛的應(yīng)用,使污水處理廠不僅節(jié)約了大量的人力、物力,更重要的是可以及時(shí)對(duì)工藝進(jìn)行調(diào)整。
　　1.1 超聲波液位計(jì)、液位差計(jì)、流量計(jì)
　　1.1.1 格柵運(yùn)行控制。粗格柵、細(xì)格柵各安裝了1臺(tái)超聲波液位差計(jì),通過格柵前后的液位差來反映格柵阻塞程度,并傳輸?shù)絇LC控制器,進(jìn)行分析計(jì)算。當(dāng)液位差超過預(yù)設(shè)的數(shù)值,控制格柵運(yùn)行,清除垃圾,保障正常過水,且合理的減少了設(shè)備磨損。
　　1.1.2 提升泵運(yùn)行控制。為實(shí)現(xiàn)進(jìn)水提升泵的自動(dòng)控制,在進(jìn)水泵井處安裝了2臺(tái)超聲波液位計(jì),用以測(cè)量泵井的水位,實(shí)時(shí)傳輸?shù)絇LC控制器及上位機(jī),進(jìn)行系統(tǒng)分析。根據(jù)測(cè)量值對(duì)應(yīng)控制程序,自動(dòng)控制提升泵的運(yùn)行組合。這樣可以根據(jù)廠外來水量準(zhǔn)確及時(shí)地調(diào)整泵運(yùn)行狀態(tài),減少設(shè)備疲勞;同時(shí)可以取消傳統(tǒng)泵站三班倒的人力資源耗費(fèi)。
　　1.1.3 流量及處理量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。對(duì)于污水處理廠的運(yùn)行管理,水量是一個(gè)重要的控制參數(shù)。準(zhǔn)確及時(shí)地掌握進(jìn)水量,對(duì)工藝控制及提高污水廠抵抗水力負(fù)荷沖擊能力有重要作用。傳統(tǒng)的水量測(cè)量采用堰板或文丘里流量槽等,都存在著不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)顯示的缺點(diǎn)?，槚|污水處理廠計(jì)量槽采用超聲波流量計(jì)結(jié)合文丘里槽,能在現(xiàn)場(chǎng)和上位機(jī)實(shí)時(shí)顯示流量及累計(jì)處理量,達(dá)到了準(zhǔn)確計(jì)量處理水量,以及為運(yùn)行管理提供實(shí)時(shí)流量的目的。
　　1.2 溶解氧計(jì)、氧化還原電位計(jì)
　　1.4 經(jīng)驗(yàn)
　　1.4.1 保持自動(dòng)化檢測(cè)儀表傳感器的清潔。定期專人清洗探頭,保證數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確性。因?yàn)閮x表在污水環(huán)境中工作,所以儀表的清潔工作就顯得尤為重要,特別是直接與污水接觸的溶解氧計(jì)、氧化還原電位計(jì)及污泥濃度測(cè)量計(jì)等分析儀表,為了保證儀表的正常工作,我們定期由專人清洗,每7天就全面清洗1次儀表,清洗時(shí)要求使用柔軟的材料,以免損壞儀表。
　　1.4.2 定期校正各種儀表。儀表在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中難免會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差,這就需要定期校正,以保證儀表測(cè)量的準(zhǔn)確性,對(duì)分析儀表我們制訂了每?jī)稍露ㄆ谛Ｕ?次;而且要求實(shí)驗(yàn)室工作人員利用分析方法分析對(duì)應(yīng)的檢測(cè)項(xiàng)目,并與現(xiàn)場(chǎng)儀表監(jiān)測(cè)結(jié)果比較,如果偏差太大,那么應(yīng)適時(shí)對(duì)儀表進(jìn)行校正,確保準(zhǔn)確。
　　1.4.3 保證儀表供電電壓的穩(wěn)定性,延長(zhǎng)儀表的使用壽命。瞬間的高電壓沖擊往往使儀表很容易燒壞。南寧市瑯東污水處理廠運(yùn)行過程中,就發(fā)生了多次因供電電壓不穩(wěn)定,而使超聲波液位差計(jì)和超聲波液位計(jì)的變送器損壞,從而影響了自控系統(tǒng)的正常工作的情況。南寧市瑯東污水處理廠正進(jìn)行技術(shù)改造避免供電電壓不穩(wěn)定對(duì)儀表造成的損壞,降低運(yùn)行成本,提高經(jīng)濟(jì)效益。
　　2 自動(dòng)化檢測(cè)儀表在壓力表校準(zhǔn)方面的應(yīng)用
　　特大型冶金制造企業(yè)各工序都是連續(xù)性銜接作業(yè),往往造成許多現(xiàn)場(chǎng)壓力儀表雖到檢定周期,卻由于不能停產(chǎn)也就不能從作業(yè)。壓力儀表的工作原理是彈簧管在壓力或真空作用下產(chǎn)生彈性變形引起管端位移,其位移通過機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行放大后再傳遞給指示裝置,可在刻有法定計(jì)量單位的分度盤上讀出指針?biāo)甘镜谋粶y(cè)壓力值或真空量值。
　　2.1 在線校準(zhǔn)預(yù)期
　　（1）目的:實(shí)施在線校準(zhǔn)適應(yīng)生產(chǎn)流程計(jì)量需求,降低外送檢費(fèi)用。
　　（2）校準(zhǔn)儀表范圍:本企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)在用壓力儀表。
　?。?）校準(zhǔn)范圍:0~100MPa
　?。?）校準(zhǔn)對(duì)比準(zhǔn)確度:1.5%~1.6%
　?。?）預(yù)期目標(biāo):實(shí)現(xiàn)在線壓力儀表的受控、有效。
　?。?）校準(zhǔn)方案種類:a. 理想型校準(zhǔn)比對(duì);b. 實(shí)用型校準(zhǔn)比對(duì)。
　　2.2 材料準(zhǔn)備
　?。?）管道打孔器
　　（2）符合現(xiàn)場(chǎng)壓力儀表準(zhǔn)確度及量程的數(shù)塊相應(yīng)受控有效標(biāo)準(zhǔn)表。
　　（3）校準(zhǔn)比對(duì)記錄。
　　2.3 在線校準(zhǔn)比對(duì)方案
　　A. 實(shí)用型對(duì)壓力儀表的校準(zhǔn)比對(duì)
　?。?）在同一管道上:在距擬被校準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)壓力儀表的適當(dāng)范圍內(nèi),用管道打孔器引出導(dǎo)壓管路,在導(dǎo)壓管路中間安置一截止閥（截止閥處于關(guān)閉狀態(tài)）,截止閥后的接口處安裝壓力變送器與擬被校準(zhǔn)儀表同規(guī)格的受控有效標(biāo)準(zhǔn)壓力表。
　?。?）緩慢開啟截止閥至全開,待管道內(nèi)流體介質(zhì)充分進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)表內(nèi)數(shù)分鐘后,分別讀取兩塊表的指示值。
　?。?）填寫校準(zhǔn)比對(duì)記錄。
　　B. 理想型對(duì)壓力儀表的校準(zhǔn)比對(duì)
　　自制一臺(tái)流動(dòng)簡(jiǎn)易“壓力校驗(yàn)臺(tái)”。
　?。?）在流體介質(zhì)管道上,關(guān)閉在用（即擬被校準(zhǔn)）的現(xiàn)場(chǎng)壓力儀表的“截止閥1”（該截止閥處于關(guān)閉狀態(tài)）。
　?。?）在截止閥后適當(dāng)延長(zhǎng)導(dǎo)壓管路。
　　（3）在延長(zhǎng)導(dǎo)壓管路上安裝一只三通。
　?。?）三通的直管口的接口處安裝在用的指示為零的壓力儀表。
　　（5）三通的丁字管口的接口處新安裝“截止閥2”（該截止閥也處于關(guān)閉狀態(tài)）。
　?。?）在“截止閥2”后接壓力“校驗(yàn)管”至簡(jiǎn)易流動(dòng)“壓力校驗(yàn)臺(tái)”上預(yù)置的“校驗(yàn)管接口”。
　　（7）“壓力校驗(yàn)臺(tái)”上還預(yù)置有受控、有效的相應(yīng)型號(hào)規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)壓力表。
　?。?）檢查無遺漏后,逐一緩慢開啟截止閥1、截止閥2至全開;數(shù)分鐘后,分別讀取兩塊表的指示值。
　?。?）填寫校準(zhǔn)比對(duì)記錄。
　　2.4 經(jīng)驗(yàn):
　　認(rèn)真做好巡回檢查工作儀表工一般都有自己所轄儀表的巡檢范圍,根據(jù)所轄儀表分布情況,選定*巡檢路線,每天至少巡檢兩次。巡回檢查時(shí),要關(guān)閉氣源,并松開過濾器減壓閥接頭。拆卸環(huán)室孔板時(shí),注意孔板方向,一是檢查以前是否有裝反,二是為了再安裝時(shí)正確。由于直管段的要求,工藝管道支架可能少,要防止工藝管道一端下沉,給安裝孔板環(huán)室?guī)砝щy。拆卸的儀表其位號(hào)要放在明顯處,安裝時(shí)對(duì)號(hào)入座,防止同類儀表由于量程不同安裝混淆,造成儀表故障;帶有聯(lián)鎖的儀表,切換置手動(dòng)然后再拆卸;儀表一次開車成功或開車順利,說明儀表檢修質(zhì)量高,開車準(zhǔn)備工作做得好。反之,儀表工就會(huì)在工藝開車過程中手忙腳亂,有的難以應(yīng)付,甚至直接影響工藝生產(chǎn)。
　　3 建議
　　3.1 發(fā)展趨勢(shì)
　　（1）結(jié)構(gòu)日趨簡(jiǎn)潔,從當(dāng)前發(fā)展zui快的3種流量?jī)x表（電磁、超聲、科氏）來看,機(jī)械結(jié)構(gòu)都十分簡(jiǎn)潔,管道內(nèi)既無轉(zhuǎn)動(dòng)件,又無節(jié)流件。
　　（2）功能力求完善,隨著微電子、計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)的飛速發(fā)展,流量?jī)x表的功能日益完善、多樣,不少機(jī)械部分難以解決的問題,依靠電子軟件則迎刃而解,如Krohne的智能電磁流量計(jì),不少超聲流量計(jì)不僅可測(cè)流量,還可測(cè)流體密度、組分、熱能等等。
　?。?）安裝日益簡(jiǎn)便,工業(yè)自動(dòng)化程度越高,用戶越歡迎采用安裝維護(hù)簡(jiǎn)便的產(chǎn)品,這也是插入式,外夾式儀表日益的原因。
　　3.2 國產(chǎn)化刻不容緩:
　　據(jù)了解,我國近年來進(jìn)口儀器儀表約130億美元,出口約30億美元（多為低附加值的電工儀表、家用水表、氣表）,國內(nèi)大型工程選用國外儀表占2/3,而其價(jià)格為國產(chǎn)5~10倍,我國大型流量?jī)x表企業(yè)主要依靠*,缺乏擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)意識(shí),創(chuàng)新乏力;自動(dòng)化儀表國產(chǎn)化刻不容緩!
　　3.3 品種多,選用要實(shí)事求是:
　　流量?jī)x表品種、類型較多,正確選用并非易事,建議:
　?。?）不要輕信廠商宣傳,廠商為利所圖,往往對(duì)儀表的技術(shù)指標(biāo)夸大其詞,選用時(shí)要理性分析這些參數(shù)的依據(jù),有無檢驗(yàn)證明。
　?。?）按需選取,勿追求高指標(biāo),如不是用于商務(wù)計(jì)量,貿(mào)易核算,準(zhǔn)確度要求可以降低,如工控系統(tǒng)的某些場(chǎng)合,檢測(cè)、監(jiān)控儀表的重復(fù)性、可靠性好就可以了。
　?。?）全面考慮經(jīng)濟(jì)指標(biāo),儀表的經(jīng)濟(jì)性并非限于一次購買費(fèi)用,還要考慮安裝維修（停產(chǎn)損失）,是否節(jié)能（長(zhǎng)期運(yùn)行費(fèi)）等因素。
　　4 自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)
　　測(cè)試管理人員和工程師們?yōu)榱吮ＷC交付到客戶手中的產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性,在各種應(yīng)用領(lǐng)域（從設(shè)計(jì)驗(yàn)證,經(jīng)終端產(chǎn)品測(cè)試,到設(shè)備維修診斷）都采用自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)。他們使用自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)執(zhí)行簡(jiǎn)單的“通過”或“失敗”測(cè)試,或者通過它執(zhí)行一整套的產(chǎn)品特性測(cè)試。由于設(shè)計(jì)周期后期產(chǎn)品瑕疵檢測(cè)的成本呈上升趨勢(shì),自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)迅速地成為產(chǎn)品開發(fā)流程中一個(gè)重要的部分。這篇“設(shè)計(jì)下一代自動(dòng)化測(cè)試”的文章描述了一些迫使工程團(tuán)隊(duì)減少測(cè)試成本和時(shí)間的挑戰(zhàn)。這篇文章還深刻地洞察了測(cè)試管理人員和工程師們?nèi)绾瓮ㄟ^建立模塊化軟件定義型測(cè)試系統(tǒng)來克服這些挑戰(zhàn)。這種測(cè)試系統(tǒng)在減少總體成本的同時(shí),顯著地增加了測(cè)試系統(tǒng)的吞吐量和靈活性。
　　如今的測(cè)試工程師們面臨著一系列新的壓力。他們所面臨的產(chǎn)品設(shè)計(jì)比前幾代更為復(fù)雜;為了保持競(jìng)爭(zhēng)力并滿足客戶要求,開發(fā)周期要求越來越短 ;產(chǎn)品測(cè)試成本越來越高,而預(yù)算越來越少。
　　4.1 不斷提高的設(shè)計(jì)復(fù)雜性:如今,測(cè)試測(cè)量的*趨勢(shì)是器件復(fù)雜性不斷增加。例如,消費(fèi)電子、通信和半導(dǎo)體工業(yè)持續(xù)要求將數(shù)字圖象/視頻、高保真音頻、無線通信和因特網(wǎng)互聯(lián)性集成到一個(gè)單獨(dú)產(chǎn)品中。甚至在汽車中都集成了復(fù)雜的汽車娛樂和信息系統(tǒng)、安全和早期預(yù)警系統(tǒng),以及車身和發(fā)動(dòng)機(jī)上的控制電子裝備。測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不僅需要足夠靈活地支持對(duì)不同產(chǎn)品模型進(jìn)行廣泛的測(cè)試,還需要能夠進(jìn)行升級(jí)以提供新測(cè)試功能所需的更多測(cè)試點(diǎn)。
　　4.2 更短的產(chǎn)品開發(fā)周期:
　　由于希望不斷提*和技術(shù),擁有市場(chǎng)*個(gè)占有率的競(jìng)爭(zhēng)天性,設(shè)計(jì)和測(cè)試工程團(tuán)隊(duì)只能不斷的縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。
　　總之,只有設(shè)計(jì)出新的測(cè)試策略來減少測(cè)試時(shí)間,并提高從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的測(cè)試效率,才能更好的為企業(yè)服務(wù),自動(dòng)化儀表才能發(fā)揮更大的效能。更多文章盡在

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江蘇順儀自動(dòng)化檢測(cè)表論文

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