案例研究：计量校准实验室 Optomation Systems公司应用OPTO 22 SNAP PAC系统进行仪表校准实验 测量仪表精确性 您有停下来思考过关于每条使用的仪表矫正的重要性吗？你可能没有意识到，但我们确实有很多要读数及测量的设备。就如同每家的水表、天然气表、电表，超市里的磅秤、燃油泵、甚至是赌场的游艺机都需要完美、准确的数值。 这些仪表的精确性对每位客户都至关重要。（毕竟，没人希望他的油泵以负荷10加仑运行计量，而它其实只分配了9.5加仑）大型公司对这也很感兴趣。制药公司及食品公司需要精确测量各锅炉配料量，而供应商和制造商应当准确地测量读数，以确保发送及接收适量的原材料。 当然，政府也非常重视仪表的校正，而这主要是由于税收问题。如果加油站或事业单位给客户提供低于或高于常规的价格，政府行政部门就很难估算、协调并征收税款。因此，在每个国家，政府筹建的计量实验室负责校正所有与财政相关的仪表设备。 计量实验室 计量，是一门科学测量的学问。尽管，制造商对产量、校准负责，遵从设备要求，计量实验室必须证实制造商说明书上关于仪器仪表的准确度。以配备专用控制系统及实时数据库的专业测试站，记录并存储测试数据。控制系统调控测试站，以精确的步骤逐条执行，以便证实制造商说明书中的精准度。控制系统也必须详细记录每条测试，并评估每台仪表。 西班牙马德里地区唯一得到认证的计量实验室是Centro de Laboratorios de Madrid(CLM)，该实验室每年为250,000套仪表做鉴定，包括马德里当地的52,000套工业煤气仪表。顾客包括各家公司、公共服务单位、公共机构、服务站、制造商、游艺机，甚至是觉得仪表不准确的普通老百姓。 测试站与鉴定程序 在CLM实验室，煤气表测试站由精确设计的主活塞测定体积，取代了气体从汽缸 流向八个相连接的气体仪表。这是个非常简单的想法：尽管这两者使用的仪表没有区别，通过主活塞的推动，却取代了相同体积的煤气量。活塞的推动和所有其他站点的控制、测量、数据检测，业内知名的可编程自动化控制器及I/O模块生产厂家Opto 22公司的SNAP PAC系统是其关键的组成部分。大量I/O模块与测试站点的传感器、变频器、脉冲发射器、读数设备相连。 l 电压输出模块－－－－与变速控制器相连接，用于调节测试过程中控制器的速度。同时，数字量输出模块控制多极管，以便关闭及排除气体。 l 高速数字输入模块－－－－通过光学记录脉冲输入，活塞每移动0.001mm，发射出一个低压脉冲，技术人员能够精确测出有多少气体通过泵传送到仪表上。为了得到证实，对通过仪表的气体量也进行脉冲计数。 l 条形码扫描器－－－－扫描每个仪表的生产商条形码，一系列通讯模块与条形码扫描器相连接，再将信息传送给PAC。 l 本地串口打印机－－－－也是通过串口通信模块与PAC连接的，测试结果直接打印下来并保存。提供了安全措施，以避免资料库记录的任何潜在的误动作。 l 温度输入模块－－－－为PAC显示提供环境温度及测试时的温度，任何微小的温度变化将影响测试结果，这个错误会由软件纠正。 l 电流输入模块－－－－测试过程中，各压力传感器的接口。PAC必须为气压波动提供精确的校正。 测试过程中，所有仪表的读数（和仪表间读数的差异）都被记录下来，用五种不同的气体流量不断重复测试。只有当这些仪表都毫无差异了，所有仪表的测试结果得到认可，则系统将仪表标示为精确、已校正。然而，所有仪表的误差测试结果，也是被记录并保存的。需进行气体容积密闭性检查（增加了一个独立的 预先监测的仪表），以防止另外三部仪表在备测状态同时进行测试。 软件及通讯 由PAC Display软件提供的HMI人机界面，可清晰直观了解系统情况，保障安全性（可直观了解到任何测试因素的改变）。整个过程的实时数据曲线、测试步骤、测试结果以及数据趋势，都可从PAC Display软件中获得，当特定情况发生，或超过了设定值，就能从人机界面中看到警报。系统配置数据库需要计算机联网，它包含了所有测试站所有的参数与数据。测试过程中，每台仪表的控制指令可以简易快速地通过TCP/IP协议下载到PAC中。PAC内存中保存所有测试数据、序列号、计算数值、测试结果，并且也可插入SD卡扩展内存。在测试结束后，所有信息可通过FTP上传到计算机数据库中。 硬件及系统集成 CLM实验室的仪表分配经理Luis Blanco Estrecha说：我们实验室考虑使用基于PLC的解决方案，对测试站进行控制。最终，选择了PAC系统，因为它更适用于多传感器连接，可实时处理复杂运算。PAC系统也也提供了很好的数据记录能力，通过以太网，数据可打包在例如Microsoft Office上显示。 Estrecha说：系统模块化也是非常重要的，“Opto 22硬件的搭建有点像乐高套件。你只需选取最重要的那一块，系统便会明白你的需求。我们的测试站使用脉冲编码器、红外传感器、数据读取器、接触开关、压力、温度、条形码阅读器、伺服控制器、活动阀门。无论我们需要什么，都可用Opto 22的模块直接连接。” “CLM实验室也同样需要负责全套系统项目的集成商。” “新系统需要准确无误的组装，避免出现的任何错误的机会，”Estrecha说。“我们意识到软硬件以及设备安装转包给不同厂家的危险性，当出现了问题，谁都不会说是自己承担那部分出了错。” 当地的Optomation Systems系统集成商不仅解决了接线、试运转、资料库转移这些问题，也为CLM提供应用软件和所有可替换的硬件。 Estrecha说：Optomation Systems公司承担了项目各部分的责任，提供“一条龙服务”，以确保项目的成功。 关于Optomation Systems 总部位于Madrid，自1996年以来，Optomation Systems是Opto 22西班牙Portugal及非洲北部的独家经销商。负责Opto 22的商务、分销、安装、售后技术支持。Optomation公司完整的技术研发团队，包括系统整合、产品咨询、产品供应服务、本地技术支持、技术兼容，以及安装任何Opto 22产品。
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