基于虛擬儀器技術的壓力變送器自動檢定管理系統設計

【摘要】:基于虛擬儀器技術,在GE PACE6000模塊化壓力控制器的硬件基礎上,按照GGJ882-2004《壓力變送器檢定規程》開發出一套壓力變送器自動檢定管理系統。該系統實現了壓力變送器的自動檢定,檢定記錄和檢定證書的存儲、查詢和打印等數據管理功能。系統操作簡單可靠,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)變送器是工業中常用的儀表,在工業過程檢測中占據非常重要的地位。傳統壓力變送器檢定過程中,需人工在PACE6000控制器的觸摸屏上設置壓力給定值,手動記錄檢定數據,并進行計算。一臺儀表的檢定上下行程每次至少需要檢定2個循環,每個行程也至少需要檢定5個點。這樣每次檢定一臺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行有效的保存,不利于日后的查詢工作。因此,開發出一套高效的新型壓力變送器自動檢定管理系統就顯得尤為重要。

1 系統整體結構設計
        本系統分為自動檢定和記錄管理兩個子系統。自動檢定子系統每次可以同時對五臺規格型號相同的儀表進行檢定。記錄管理子系統則負責對檢定記錄的查詢、檢定記錄和檢定證書的生成與打印壓力(差壓)變送器自動檢定管理系統的整體結構如下圖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接口為標準配置未來擴展通訊功能,可與多種壓力檢定儀表通訊, 通訊可靠。通過對檢定系統的二次開發, 利用Labview軟件,完善了檢定系統的管理功能。

2 自動檢定子系統
        計算機通過交換機和多臺不同量程的PACE6000進行通訊。用戶設置好參數,如儀表的基本信息、精度等級、行程數、被檢點數、采樣時間等,系統根據這些參數進行計算,控制PACE6000輸出標準壓力信號。然后計算機自動控制多路信號的切換,最后由吉利時的數字萬用表KE2000將變送器輸出的標準信號采集到計算機中進行儲存和計算,判斷壓力變送器是否合格。

        PACE6000壓力控制器帶有USB、RS232、GPIB和以太網四種通訊接口,通訊協議為可編程儀器標準命令SLKPI。本系統中運用TCP/IP協議接口,采用Labview的軟件策略,運用開放式的程控儀器標準命令(SLKPI與多臺PACE6000控制器進行通訊[8],通訊占用的端口號為5025。計算機通過串口通訊方式與KE2000進行通訊命令碼為:FETCh。

為了滿足多臺儀表的同時檢定,系統利用Labview作為上位機,通過PPI協議與S7-200 PLC通訊來實現信號的選擇與切換,S7-200通過繼電器連接多臺變送器,進行多路信號的選擇,實現多路模擬信號的分時采集。

3 記錄管理子系統
        檢定記錄管理子系統是整個系統設計的一個亮點。記錄管理系統在檢定工作完成之后,通過SQL數據庫直接自動保存記錄,可以實現檢定結果記錄查詢、刪除、修改等操作,克服了人工手動錄入效率低、易出錯的問題。

        L a b v i ew通過工具包訪問S Q L數據庫有兩種方式: O D B C(Open Database Connectivity)和UDA (Universal Data Access)
。ODBC是開放的數據庫連接標準,它由多層的API和一個驅動程序文件組成,通過定義一個數據源的名字DSN來實現連接。本系統采用ODBC方式與SQL數據庫進行連接。

        Labview與SQL數據庫連接步驟如下:(1)在SQL 2005中新建一個數據庫,命名為“pace600.mdf”;(2)在數據庫中建立一個名為“labviewdata”的表;(3)進入ODBC數據源管理器中,新建一個SQL數據源,并連接到SQL服務器,最后更改默認的數據庫為“pace600”;

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

        本系統中,Labview自帶了office報表生成工具,提供了一個基于交互式配置的Express VI—MSOffice Report,利用這個Express V I , 在所有的檢定工作結束之后, 可以方便的生成報表并利用PrintReport.VI對報表進行打印。

4 結語
        本壓力變送器自動檢定管理系統已經投入實際儀表檢定工作中,實踐證明該系統高效、可靠,而且操作簡單,有很高的應用和推廣價值。本系統稍加改進,可以加入圖像識別系統,用來檢定數字壓力計,進一步豐富了本系統的功能。