CN112461404A - 适用于工业二次仪表的全自动标定检验系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种适用于工业二次仪表的全自动标定检验系统，其特征在于，包括：人机交互模块用于执行系统登陆管理、信息显示及组态/配置；中央控制器用于执行标定、组态/配置和检验的过程控制，及进行数据计算和处理，以生成检验报告和数据统计分析报表；信号源用于根据中央控制器的指令输出不同的信号类型；I/O模块用于在检验时与待测设备进行数据交互，包括根据配置信息和信号类型输出测试信号给待测设备，及对待测设备的输出信号进行采样和读取得到检验结果；通讯模块用于在检验前与待测设备进行数据交互，包括组态/配置的信息读取和下发，以及冷端、控制信号的交互。
Description
技术领域
本发明涉及工业检验技术领域，特别涉及一种适用于工业二次仪表的全自动标定检验系统。
背景技术
二次仪表主要用来指示、记录或计算来自一次仪表的测量结果。二次仪表通常以电源为动力，有模拟或数字两种指示形式，其指示清晰，且精度较高。
目前市场上进行二次仪表的标定检验时，主要都是靠人工手动来操作，前期需要进行平台的搭建，需要众多的测试相关设备，如各类信号源、输出检测设备、螺丝刀、连接线、剥线钳、温度计等等，设备占用空间大、连接复杂，接线耗时、测试时间长等缺点，同时受测试设备、人员、环境温度因素的影响，测试质量和测试效率都不高。
同时要测试或检验的类型种类多，细分几种甚至十几种类，如电流类、电压类、电阻类，电阻类又分很多种型号，电压类如热电偶类型，常见的型号也有K型、B型、S型、R、T、E、J、N、WRe5-26 WRe3-25等，除输入信号外，还有冷端需要补偿。完全靠人工测试，工作量巨大，检验周期长。
因此，亟需一套涵盖工业仪表的几乎所有信号类型的全自动标定检验系统来实现对各类标准信号源、信号检测设备的标定检验。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于工业二次仪表的全自动标定检验系统，以解决现有的二次仪表的标定检验时，主要依靠人工操作、需要现场搭建检验平台所造成的耗时较长、测试质量及效率较低的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种适用于工业二次仪表的全自动标定检验系统，其特征在于，包括：人机交互模块、中央控制器、信号源、I/O模块和通讯模块；
所述人机交互模块用于执行系统登陆管理、信息显示及组态/配置；
所述中央控制器用于管理系统登陆信息，向所述人机交互模块发送待显示的信息，根据所述组态/配置输出指令，执行标定、组态/配置和检验的过程控制，及进行数据计算和处理，以生成检验报告和数据统计分析报表；
所述信号源用于根据所述中央控制器的指令输出不同的信号类型；
所述I/O模块用于在检验时与待测设备进行数据交互，包括根据来自所述中央控制器的配置信息和信号类型输出测试信号给所述待测设备，及对所述待测设备的输出信号进行采样和读取得到检验结果并反馈给所述中央控制器；
所述通讯模块用于在检验前与所述待测设备进行数据交互，包括所述组态/配置的信息读取和下发，以及冷端、所述I/O模块和待测设备的实时值。
本发明系统具有以下有益效果：
(1)占用资源少，测试平台除本系统外，原则上不需要其他设备；
(2)安全性高，利用传统的测试方法和设备，因所需设备多、相互间连线复杂，常因操作人员误操作而导致安全事故；
(3)自动化程度高，对比传统地手动测试方法，本系统实现了测试过程的全自动化，使测试结果地一致性好，重复性好；
(4)效率高，按照传统的测试方法，一次完整的测试需要花费一天左右的时间，且测试数据点少(常规测试5个点)，使用本自动化标定检验系统，仅需要1小时左右就能完成全部测试，且测试数据点是原来的数十倍。
附图说明
图1为本发明系统组成示意图；
图2为本发明系统工作流程图。
具体实施方式
以下将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本发明的一部分实例，并不是全部的实例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
为了便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例作进一步的解释说明，且各个实施例不构成对本发明实施例的限定。
如附图1所示，本实施例提供了一种适用于工业二次仪表的全自动标定检验系统，包括：人机交互模块10、中央控制器20、信号源30、I/O模块40和通讯模块50。
其中，人机交互模块10用于执行系统登陆管理、信息显示及组态/配置；
中央控制器20用于管理系统登陆信息，向人机交互模块10发送待显示的信息，根据组态/配置输出指令(这里的指令主要是中央控制器在对登录人员进行身份识别后，接收的进行下一步的动作的指示命令，以指示系统进行如标定、检验、组态)，执行标定、组态/配置和检验的过程控制，及进行数据计算和处理，以生成检验报告和数据统计分析报表；
信号源30用于根据中央控制器20的指令输出不同的信号类型，这里的指令包括指示信号类型及信号大小的指令；
I/O模块40用于在检验时与待测设备60进行数据交互，包括根据来自中央控制器20的配置信息和信号类型输出测试信号给待测设备60，及对待测设备60的输出信号进行采样和读取得到检验结果并反馈给中央控制器20；
通讯模块50用于在检验前与待测设备60进行数据交互，包括组态/配置的信息读取和下发，以及冷端、I/O模块40和待测设备的实时值。这里的冷端是指热电偶信号的冷端(通过引线与测量电路连接的端，也即补偿端)，热电偶测量温度时需要冷端的温度保持稳定，否则严重影响测量的准确性。
其中，中央控制器20进行数据计算和处理时根据组态/配置的不同有所区别，具体如下：对于常规的电压/电流/电阻信号，数据计算主要是精度误差、不确定度，示值波动；而对于热电阻、热电偶信号信号，数据计算主要包括温度值与物理信号之间的相互转化、冷端补偿、精度误差、不确定度、示值波动等。
本实施例提供的该适用于工业二次仪表的全自动标定检验系统的信号类型覆盖工业二次仪表的常用的信号类型，量程大小与工业仪表完全一致，无论是标定还是检验可以进行一键操作，不需要手动输入和操作，尤其是热电阻或热电偶的测试，不需要人工进行冷端补偿和温度、电阻/电压的换算，这些工作均为内部自动完成。
优选地，上述的信号源30输出的信号类型包括：电压、电流、电阻。
本实施例中人机交互模块10执行的系统登陆管理包括三种用户权限：I类用户是同时具有标定、组态/配置和检验的权限；II类用户同时具有组态/配置和检验的权限；III类用户仅有检验权限。
本实施例中人机交互模块10执行的组态/配置包括对待测设备的信号类型、量程等进行配置。进一步优选地，上述组态/配置的信息通过通讯模块50下发至待测设备60，及/或以文档的形式进行保存和调用。
本实施例中，I/O模块读取的待测设备的信号为DDZ-DDZ-III标准信号(电动单元组合仪表，输入的标准信号为4-20mA或1-5VDC)。
参考图2所示，该系统工作时，用户登录后首先判断用户权限，如为I类用户，则进入I类用户的自动标定检验流程：首先判断是否进行标定，如是，对各类信号进行标定后完成操作；如不进行标定再进一步进入判断是否进行组态，如是则编辑组态后再下发组态至全部组态下发完成；如不进行组态则执行信号检验，判断检验结束后生成检验报告。如用户权限为II类用户，则首先判断是否进行组态/配置，如是则编辑组态后再下发组态至全部组态下发完成；如不进行组态则执行信号检验，判断检验结束后生成检验报告。如用户权限为III类用户仅有检验权限，直接执行信号检验，判断检验结束后生成检验报告。
本发明的系统包含各类标准信号源、信号检测设备，涵盖工业仪表的几乎所有信号类型，如热电偶、热电阻、DDZ-III标准信号。
下面结合一操作实例对该系统进行进一步的说明，本操作实例为进行电压信号标定，标定后对K型热电偶的精度测试，具体如下：
首先，将带测试的仪表与系统进行连线连接，用户登录(具有标定、组态配置、检验权限)，依次选择【标定】→【电压信号】，点击开始，系统自动输出信号给仪表，同时检测仪表采样值，计算标定码并将结果写入仪表，完成标定过程；
依次选择【检验】→【K型热电偶】，点击开始，系统会先将配置信号下发给二次仪表，开始正式检验，界面显示量程范围、当前的测试点和冷端值、输出的电压信号值、测量回路的信号大小，并显示当前测试误差，测试完成后返回，可进行继续切换信号类型进行测试，也可终止测试，直接生成测试报告。
该全自动标定检验系统能够实现对隔离栅/变送器等工业仪表的信号标定、类型配置、信号检验，并可一键输出测试报告。
该全自动标定检验系统不需要手动操作，可全部实现自动化，节约时间成本和人力成本，并可减少人为误差，提高测试质量和测试结果的一致性。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，对本发明所做的变形或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述的权利要求的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种适用于工业二次仪表的全自动标定检验系统，其特征在于，包括：人机交互模块、中央控制器、信号源、I/O模块和通讯模块；
所述人机交互模块用于执行系统登陆管理、信息显示及组态/配置；
所述中央控制器用于管理系统登陆信息，向所述人机交互模块发送待显示的信息，根据所述组态/配置输出指令，执行标定、组态/配置和检验的过程控制，及进行数据计算和处理，以生成检验报告和数据统计分析报表；
所述信号源用于根据所述中央控制器的指令输出不同的信号类型；
所述I/O模块用于在检验时与待测设备进行数据交互，包括根据来自所述中央控制器的配置信息和信号类型输出测试信号给所述待测设备，及对所述待测设备的输出信号进行采样和读取得到检验结果并反馈给所述中央控制器；
所述通讯模块用于在检验前与所述待测设备进行数据交互，包括所述组态/配置的信息读取和下发，以及冷端、所述I/O模块和待测设备的实时值。
2.根据权利要求1所述的适用于工业二次仪表的全自动标定检验系统，其特征在于，所述信号类型包括：电压、电流、电阻。
3.根据权利要求1所述的适用于工业二次仪表的全自动标定检验系统，其特征在于，所述人机交互模块执行的系统登陆管理包括三种用户权限：I类用户是同时具有标定、组态/配置和检验的权限；II类用户同时具有组态/配置和检验的权限；III类用户仅有检验权限。
4.根据权利要求1所述的适用于工业二次仪表的全自动标定检验系统，其特征在于，所述组态/配置包括对所述待测设备的信号类型、量程进行配置。
5.根据权利要求1所述的适用于工业二次仪表的全自动标定检验系统，其特征在于，所述组态/配置的信息通过所述通讯模块下发至所述待测设备，及/或以文档的形式进行保存和调用。
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