案例研究：計量校準實驗室 Optomation Systems公司應用OPTO 22 SNAP PAC系統進行儀表校準實驗 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，以確保發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。如果加油站或事業單位給客戶提供低于或高于常規的價格，政府行政部門就很難估算、協調并征收稅款。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及實時數據庫的專業測試站，記錄并存儲測試數據。控制系統調控測試站，以精確的步驟逐條執行，以便證實制造商說明書中的精準度。控制系統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，包括馬德里當地的52,000套工業煤氣儀表。顧客包括各家公司、公共服務單位、公共機構、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別，通過主活塞的推動，卻取代了相同體積的煤氣量。活塞的推動和所有其他站點的控制、測量、數據檢測，業內知名的可編程自動化控制器及I/O模塊生產廠家Opto 22公司的SNAP PAC系統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、脈沖發射器、讀數設備相連。 l 電壓輸出模塊－－－－與變速控制器相連接，用于調節測試過程中控制器的速度。同時，數字量輸出模塊控制多極管，以便關閉及排除氣體。 l 高速數字輸入模塊－－－－通過光學記錄脈沖輸入，活塞每移動0.001mm，發射出一個低壓脈沖，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。 l 條形碼掃描器－－－－掃描每個儀表的生產商條形碼，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（和儀表間讀數的差異）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，所有儀表的測試結果得到認可，則系統將儀表標示為精確、已校正。然而，所有儀表的誤差測試結果，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 預先監測的儀表），以防止另外三部儀表在備測狀態同時進行測試。 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）。整個過程的實時數據曲線、測試步驟、測試結果以及數據趨勢，都可從PAC Display軟件中獲得，當特定情況發生，或超過了設定值，就能從人機界面中看到警報。系統配置數據庫需要計算機聯網，它包含了所有測試站所有的參數與數據。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協議下載到PAC中。PAC內存中保存所有測試數據、序列號、計算數值、測試結果，并且也可插入SD卡擴展內存。在測試結束后，所有信息可通過FTP上傳到計算機數據庫中。 硬件及系統集成 CLM實驗室的儀表分配經理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，因為它更適用于多傳感器連接，可實時處理復雜運算。PAC系統也也提供了很好的數據記錄能力，通過以太網，數據可打包在例如Microsoft Office上顯示。 Estrecha說：系統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、數據讀取器、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項目的集成商。” “新系統需要準確無誤的組裝，避免出現的任何錯誤的機會，”Estrecha說。“我們意識到軟硬件以及設備安裝轉包給不同廠家的危險性，當出現了問題，誰都不會說是自己承擔那部分出了錯。” 當地的Optomation Systems系統集成商不僅解決了接線、試運轉、資料庫轉移這些問題，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團隊，包括系統整合、產品咨詢、產品供應服務、本地技術支持、技術兼容，以及安裝任何Opto 22產品。
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