多功能電能表設計及生產(chǎn)工藝簡述

劉軍

【摘 要】介紹了一種多功能電能表的設計原理和批量生產(chǎn)時的工藝控制要點。

【關(guān)鍵詞】電能計量；模塊化；生產(chǎn)工藝控制

1.產(chǎn)品設計與工藝控制原則

采用先進可靠的方案設計滿足國家電網(wǎng)計量中心檢測要求的產(chǎn)品，是參加投標、參與市場競爭的敲門磚，在合同要求的時間內(nèi)批量生產(chǎn)出滿足用戶要求合格的產(chǎn)品，是企業(yè)生存的關(guān)鍵。

2.產(chǎn)品性能描述

用于電力系統(tǒng)低壓臺區(qū)的50KVA容量中小專變用戶和部分特殊的公變用戶，給電力系統(tǒng)的電量發(fā)行、線損考核、竊電報警、臺區(qū)負載平衡等功能提供實時準確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

采用GPRS無線網(wǎng)絡的上行信道接口，實時在線通訊，紅外模擬通訊接口1200BPS掌抄通訊、遙控器；GPRS通訊接口TCP/IP 9600BPS符合《DL/T645-1997多功能電能表通信規(guī)約》，實現(xiàn)用戶電量計量，實現(xiàn)開箱報警、過壓、欠壓、斷相、超負荷、失流、電流不平衡等信息異常報警、裝置故障報警、計量異常報警、掉電報警等的主動上傳功能。

3.產(chǎn)品原理

基本模塊：計量單元、數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)輸出單元工作時首先對電壓、電流進行高精度取樣、放大，再經(jīng)過計量芯片精密處理轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，將獲得的數(shù)據(jù)根據(jù)預先設定參數(shù)進行電能累計和最大需量處理，對數(shù)據(jù)進行儲存并響應外界有效的通訊要求進行數(shù)據(jù)輸出；經(jīng)過協(xié)處理器進行顯示處理。

4.技術(shù)創(chuàng)新點

RS485抄表方式，實現(xiàn)了波特率自適應功能，解決抄表時對于波特率的限制；GPRS抄表方式，模塊可以進行熱插拔更換，實現(xiàn)遠程抄表；裝置采用可替換模塊化結(jié)構(gòu)設計。

采用62056通訊協(xié)議；應用范圍廣泛，可以用作多功能表、臺區(qū)考核表、用戶；可以通過兩種規(guī)約進行抄表，DL/T645-1997協(xié)議為波特率自適應；提高系統(tǒng)得互操作性，不同設備與電表的數(shù)據(jù)交換協(xié)議統(tǒng)一到某種具有互操作性的通訊協(xié)議標準上，利于計量的升級和維護；主動上傳；系統(tǒng)穩(wěn)定性的保證。

5.工藝流程控制

5.1生產(chǎn)工藝流程圖

5.2生產(chǎn)過程控制

線路板加工時，采用自動貼片裝配（SMT）、自動插件裝配（AI）等方式進行元件安裝；采用回流焊、波峰焊等自動表面貼裝工藝進行焊接；采用針床接觸式計算機自動在線測試方式進行線路板檢測。所有電路板組裝均采用流水作業(yè)，保證了批量生產(chǎn)的電路板加工工藝一致性。

電氣模塊和表殼結(jié)構(gòu)件等原材料進行嚴格的入廠檢驗和確認檢驗。電氣模塊經(jīng)過高溫+70℃、常溫+23℃、低溫-20℃，分別30分鐘、三個周期的循環(huán)高低溫沖擊；電路主板、電源板模塊在高溫+50℃的老化間通電老化72小時；成品表動態(tài)老化走字120小時，剔除早期失效產(chǎn)品。

在生產(chǎn)過程中采用防靜電工藝，穿戴防靜電工作服、鞋、帽。佩戴防靜電手環(huán)，使用防靜電恒溫烙鐵，靜電手環(huán)檢測儀。整表采用防靜電周轉(zhuǎn)箱，防塵罩。生產(chǎn)場地保持合理溫濕度，儀器、檢測設備采取良好防靜電接地。

配置符合產(chǎn)品生產(chǎn)、檢測要求的儀器設備；潛動、起動測試工裝；芯片燒寫程序用編程器、抄控器等工具，嚴格按照功能校驗規(guī)范、檢驗指導書等工藝文件生產(chǎn)。

產(chǎn)品調(diào)試和檢測時使用程控校驗臺的檢測軟件，實現(xiàn)自動誤差和功能檢測及數(shù)據(jù)存儲，避免了人工調(diào)校造成的偶然性誤差。

5.3管理控制

對生產(chǎn)過程實行監(jiān)控，負責自檢、互檢、巡檢等過程檢驗。操作人員培訓考核后持證上崗。使用質(zhì)量跟蹤單記錄生產(chǎn)過程中裝配或工藝質(zhì)量問題。

車間成品出廠檢驗配置測量能力、精度等級、測量范圍等符合產(chǎn)品檢測要求的檢測設備，依據(jù)相關(guān)國家標準和檢定規(guī)程編制出廠檢驗規(guī)范，并執(zhí)行60%的內(nèi)部控制指標。

6.結(jié)束語

加強產(chǎn)品研發(fā)設計和生產(chǎn)過程工藝控制緊密結(jié)合，是企業(yè)在投標競爭取得優(yōu)勢的必要因素，也是企業(yè)在市場經(jīng)濟中不敗的立足點。 [科]

【參考文獻】

[1]陳杰.智能電表的設計和實現(xiàn)[D].浙江工業(yè)大學，2011.

[2]王欣異.多功能智能電表的設計與研究[D].武漢理工大學，2011.