基于虛擬儀器技術的壓力變送器自動檢定管理系統設計

趙明麗++馬淑華

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(guī)程》開發(fā)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。

關鍵詞：Labview 壓力變送器 自動檢定 GE PACE6000

中圖分類號：TP315 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）10-0150-01

壓力（差壓）變送器是工業(yè)中常用的儀表，在工業(yè)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(huán)，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(fā)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[1，2]。

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(guī)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(fā)，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SCPI。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（SCPI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。

Labview通過工具包訪問SQL數據庫有兩種方式：ODBC （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“l(fā)abviewdata”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 VI，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。

參考文獻

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收稿日期：2016-09-02

作者簡介：趙明麗（1967—），女，漢族，吉林梅河口人，大學本科，吉林化工學院信息與控制工程學院副教授，主要從事測控技術、儀表自動化研究；

馬淑華（1965—），女，漢族，吉林松原人，大學本科，吉林石化化肥廠儀表車間工程師，主要從事儀表自動化研究。