浅谈zH2513自动化仪表综合校验台在工业仪表智能化应用管理

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　　摘要：本文是笔者结合多年工作经验，主要针对目前zH2513自动化仪表综合校验台的应用以及智能化管理作出了简要介绍与分析，以供参考。
　　关键词：zH2513自动化仪表综合校验台；智能化；应用管理
　　1．工业计量检定工作的重要作用与现状
　　要实现工业生产过程安全、可靠、经济的运行，必须依靠安装在工业装置流程管线上的大量测控仪表，如：传感器、变送器、调节器、执行器、逻辑开关等来监测和调控生产工艺过程参数，这些装在设备上的各类自动化仪表叫现场表，泛称自动化仪表。中国是工业大国，装备在各类工业装置上的自动化仪表可称得上“天文数字”。需要强调指出的是，这天文数字中的每一台表，都必须按国家计量法规或企业检定规程，用专用仪器进行现场或实验室校准，这些有资格用于“校准、校验、检定”的仪器我们称为工业计量标准仪器或标准器具。校验是细致而繁杂且工作量大的工作，校验一块中等复杂程度的仪表，采用我国现行技术手段大约需2～4小时。因此，为适应工业发展，提高工作效率，研制自动化水平较高的工业计量标准仪器及装置具有十分紧迫而重要的意义。
　　2．实现现场仪表校验过程自动化与智能化的要求
　　要实现现场仪表校验自动化和智能化管理，主要解决以下技术难点：
　　A、各种被校测参数的数据采集、处理过程的数字化、智能化与自动化。
　　B、各种仿真信号的输出要程控化与自动化。
　　C、实现输出与测量信号统一的计算机控制。
　　D、将先进的测试技术、传感技术、微电子技术与先进的计算机技术、通讯技术互相融合、渗透，以保证综合功能的实现和高精度信号发生与测量。
　　E、将整个计量检定过程和设备能在计算机控制下进行，各种计量检定数据能自动输入计算机进行处理、存储，并将结果输出与自动查询。
　　3．ZH2513自动化仪表综合校验台简介
　　3．1系统组成及其特点
　　(1)ZH2513自动仪表校验台，承担现场仪表的实验室校准和全厂被校仪表的智能化管理。
　　(2)能够对现场仪表进行现场自动或手动校验，又能支持上位机实现管理功能的各种现场智能校测仪表。如ZH210型智能压力校测和ZH558智能过程信号校测仪等多种现场工业标准仪器。
　　①ZH2513综合校验台
　　本校验台是由以下各种功能相对独立的数字化、智能化、标准化、网络化单元组成：
　　a．压力信号的产生及调控系统
　　b．压力信号的自动测量单元
　　c．可编程标准电压信号的的输出与测量单元
　　d．可编程电流信号的输出与测量单元
　　e．热电偶仿真输出与测量单元
　　f．热电阻仿真输出与测量单元
　　g．可编程频率信号输出与测量单元
　　h．多功能、高精度智能测量单元
　　i．程控直流电源
　　j．电压可调的交流实验电源
　　将以上智能化、模块化单元可按功能要求任意组合，用标准接口和总线与计算机联机成局域网络，充分利用各智能单元及丰富的PC机软硬件资源，组成全新功能的计管系统，它既保持各单元独立功能，又可实现全新的自动测量、校验与仪表管理功能，可以程控设定各种仿真输出信号，又可自动测量、采集、处理数据、数据的表达、传送、存储以及文档管理，自动生成检定证书、报告以及文档自动查询等上层管理功能。还能够与现场校验仪通讯，向现场校验仪下载“校准计划”，又可接收现场校验仪从现场采集的校验数据登录数据库。可以说，一台ZH2513自动校验台等于一个能完成各种工业仪表自动校验及管理的现代化热工计量实验室。
　　②ZH系列智能化现场校验仪
　　各种现场校验仪是ZH2513自动校验和管理系统的有机组成部分，它与一般校验仪所不同的是，必须支持上位机2513的管理功能，接口、软件兼容，能双向通讯等特点。各类现场校验仪均是以微电脑为基础的智能化、高精度、多功能、便携式、自带直流电源、带通讯接口，能够存储校验数据，能仿真输出标准信号，能自动测量的复合性仪表，它的作用有：第一、按校验台下载的计划到工业现场对现场仪表进行自动或半自动校验，完成对现场仪表的检定任务，并能记录存储被校表数据。第二、将记录数据带回实验室，再上载给校验台数据库，实现上位机对全厂现场的智能化管理。
　　3．2 ZH2513自动校验和管理
　　系统的主要功能和技术指标
　　(1)自动校验功能及指标
　　ZH2513校验台是用于仪表维修车间、计量室或各类科研教学实验室，对各类工业仪表，如：压力、温度、流量、频率、转速、变送器、传感器、逻辑开关及二次指示，记录仪表等进行自动检定和管理。
　　现场校验仪是适应现场环境下，进行上述仪表的现场自动、半自动校验。
　　主要技术指标(只列出校验台的主要指标，现场表种类达几十种，不在此文中介绍)：
　　①压力输出与测量
　　量程：一0．1～60MPa；准确度：微压：0．1％FS，常压高压：0．05％F．S
　　②电流、电压、信号仿真输出与测量范围：0～100mV、10V，0～50mA；准确度：0．05～0．02％F．S
　　③各类热电偶仿真输出与测量分辨率：0．1℃；准确度：±112
　　④热电阻仿真输出与测量分辨率0．1℃；准确度：±1℃
　　⑤交流信号输出与测量范围：0．1kHz～100kHz，精度：0．005％F．S，方波、三角波、正弦波
　　⑥高精度、多功能测量单元交直流电压、电流、电阻，频率测量，直流精度可达0．003％F．S
　　(2)对被校验仪表的管理功能
　　对于一个企业，不仅对“天文数字”的测控仪表的校准工作量巨大，而把这些仪表进行计量行政和计量科学管理也是一项十分庞杂的系统工程，又因不同行业、不同设备对仪表的传统管理模式方法各异，而进行所谓智能管理、计算机管理又是全新的事物，国内无前车之鉴，计算机管理的领域潜能又十分广阔，现仅把传统管理模式变为计算机管理的一种模式加以说明。
　　①管理要求与内容
　　a．将全厂(或某套装置)所用的仪表及应用情况输入校验台计算机，建立“电子台帐”，如将仪表类别(温、压、流)、名称、型号、规格、编号、制造厂、日期，应用的机组、工位、运行工作点、输入输出范围输入校验台。
　　b．将生产装置的工艺过程参数输入校验台，对过程参数管理，如过程测点、工位、测量范围、额定参数等。
　　c．将校验数据输入校验台进行校验结果管理，如输入输出关系(线性、单元转换、开平方转换等)，调节前后检测数据、最大误差、操作员、日期等。
　　d．将校验计划校验台计算机进行周检计划管理，如验日期、检定员、所用标准仪器、校验周期等。
　　e．编制其它需要校验台管理的内容输入计算机。
　　f．管理各类现场校验仪的信息。
　　②ZH2513计量管理数据库及管理软件按上述管理内容要求编制，类似制订全厂计量技术管理、计量行政管理制度、计划及建立仪表台账，目前还是为执行计划和台账管理，因此必须具有实用、灵活、方便的查询与输出功能，可以按不同方式检索输出全厂仪表信息。如：按仪表类型，制造厂家，测点位置等规律查询、统计输出你想查找的仪表情况，如：校准日期、人员等检索，自动提示输出打印到期质检的表，打印输出检定结果数据、证书等，还可统计输出一周、一个月内即将到期校验的表等，为实现先进的“状态检修”提供依据，以及查询所用现场标准校验仪器等信息，可以说只要管理计划、数据库管理软件编制水平到位，我们的智能计量管理系统几乎是万能的。
　　3．3 ZH2513计管系统的通讯功能
　　要保证本系统强大的测试、校准与计量管理功能。必须采用先进的总线与通讯技术实现通讯功能，首先要实现本系统内部网络结点间灵活可靠的双向通讯，包括：计管中心台与智能多量程压力模块的双向通讯，与各类现场校验仪的通讯及远程通讯功能，如：中航公司中心校验台与各用户校验台通过公共通讯网或电话拨号打开并运行用户机通讯，实现遥测诊断、排故等功能。

　　3．4自动校验与管理应用举例
　　以校验台为自动校验与管理中心，它不仅能对各类工业现场或二次表进行计量室、实验室自动校验，还要按“中心”的管理计划，对各类现场校验仪和全厂仪表进行计划管理，下面以压力仪表的校验为例，简要说明应用过程(某企业新购进一套ZH2513P综合校验台和相应的ZH系列现场压力校测仪)：
　　(1)输入仪表信息与计量计划，对新购进的和已在线使用的全部仪表信息和校验计划输入2513校验台。
　　(2)自动或手动校验一输入校准数据
　　①实验室校准
　　将新购进仪表安装在2513台上，可以开启相应智能单元，手动操作完成校准，也可以开动电动造压单元和开启计算机及自动校验程序，按自动校准程序完成压力仪表自动校验过程，校准结果已全部存人相关数据库。
　　②现场仪表校准
　　a．将校准计划、过程测点和被校表内容“下载”给现场压力校测仪(如ZH210智能压力校测仪)。
　　b．校验人员带现场校验仪到现场，只需进行简单操作，即可将校验结果自动存人校验仪内。
　　c．校验员带仪表回实验室，将存储结果“上载”给计管中心台，中心会自动录入数据库，经自动处理计算后，自动打印出校验结果证书。
　　(3)上层计管功能的实现
　　经过以上二步获取的计划、信息、数据，可以根据实际需要进行查询、统计、输出各种信息。如按测点、现场表、校正时间检索。如果按测点检索，可以找出该工位上曾经用过的各种现场表的校准记录等。
　　4．结束语
　　zH2513工业仪表自动校验与智能管理系统的出现，完成改变了仪表校验过程靠眼盯、手调、手记、人算为每块表记一本账的时代，新装置不仅可以对工业现场仪表在复杂的实际工作环境下进行高精度自动化校验，而且将全部校准信息传送给2513计管中心的数据库，建立起全厂仪表设备智能管理体系，对全厂测控仪表进行各种静态、动态统计、分析，为实现“状态检修”提供科学依据，确保校准、测试和计理管理工作的准确、正确、可信、可靠、科学规范，为全厂设备安全、可靠、经济的运行，为实现生产过程中的“计算保证”提供可靠保证，因此它的技术经济价值是具有时代意义的。
　　ZH2513仪表自动校验和管理系统，它不是一个孤立的单纯的技术装备，而是由便携式现场工业计量标准仪表系列和工业热工实验室标准仪器系列构成了我国大工业进入信息时代后，如何建立符合自己国情，具有中国自主知识产权的现场校验和实验室校验标准系列仪表的成功尝试。中国是工业大国，终于有了自己的、具有信息时代气势的工业现场和实验热工标准仪器系列(从无到有)，这也具有划时代标志。

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