熱工實(shí)驗(yàn)室的智能化管理

熱工實(shí)驗(yàn)室的智能化管理
北京中航機(jī)電研究所  周澤鴻  曹鳳云
發(fā)布時(shí)間：2008-6-26

　　熱工實(shí)驗(yàn)室在工業(yè)企業(yè)中是不可替代的組成部分，是在線儀表能否準(zhǔn)確正常運(yùn)行的重要保障，溫度壓力等在線儀表的計(jì)量是熱工實(shí)驗(yàn)室的主要工作，這些儀表及其相關(guān)設(shè)備的管理是熱工實(shí)驗(yàn)室的重要工作。計(jì)量測試技術(shù)和管理水平跟不上時(shí)代的發(fā)展，將直接影響到現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，直接制約著產(chǎn)品水平的提高和質(zhì)量保證。特別是各工業(yè)企業(yè)進(jìn)行ISO9000質(zhì)量認(rèn)證時(shí)，熱工實(shí)驗(yàn)室是實(shí)行工業(yè)過程科學(xué)管理，確保檢測結(jié)果準(zhǔn)確可靠的必要條件，也是建立現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)的重要標(biāo)志。
　　現(xiàn)以溫度儀表的計(jì)量與管理為例，具體介紹計(jì)管一體化方案及其實(shí)施過程。
　　溫度儀表是工業(yè)企業(yè)的一種不可缺少的在線儀表，計(jì)算機(jī)在溫度計(jì)檢定中應(yīng)用以來，在很大程度上解決了溫度計(jì)量繁瑣的手動(dòng)操作和人工數(shù)據(jù)處理。如何進(jìn)一步利用現(xiàn)有的軟硬件資源，實(shí)現(xiàn)計(jì)量與管理一體化，是當(dāng)前一項(xiàng)新的課題。
　　北京中航機(jī)電研究所最新開發(fā)的ZH1023B熱電偶熱電阻溫度計(jì)自動(dòng)綜合檢定裝置，就是在計(jì)管一體化的指導(dǎo)思想下，產(chǎn)生的一種全新概念檢定模型，它充分利用現(xiàn)代的企業(yè)信息管理系統(tǒng)(MIS)和企業(yè)資源計(jì)劃(ERP)，把計(jì)量工作納入現(xiàn)代企業(yè)的智能化管理中，從而進(jìn)一步降低企業(yè)成本，提高效率和解放勞動(dòng)力。   
　　一、檢定系統(tǒng)中的計(jì)管一體化方案
　　溫度計(jì)的檢定是有周期性的，生產(chǎn)一線工作人員是掌握這種周期的決策人，這就有很大可能造成溫度計(jì)漏檢或重復(fù)檢定或超期使用，從現(xiàn)行普遍使用的自動(dòng)檢定系統(tǒng)可知(如圖1所示)。
   

    圖1  現(xiàn)行自動(dòng)檢定系統(tǒng)

　　溫度計(jì)是否需要送檢，是由一線工作人員決定的。而計(jì)量室的檢定工作是被動(dòng)的，自動(dòng)檢定只解決了計(jì)量檢定人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，并不能對設(shè)備進(jìn)行管理，溫度計(jì)周期性檢定是由使用單位的一線工作人員來決定的，這種檢定系統(tǒng)最多可稱為自動(dòng)檢定程序，根本體現(xiàn)不出系統(tǒng)化的概念。
　　將溫度計(jì)自動(dòng)檢定與企業(yè)信息管理系統(tǒng)(MIS)綜合考慮，充分利用MIS資源，系統(tǒng)就會(huì)大為改觀。一般情況下企業(yè)的MIS包括倉庫管理和成本計(jì)算，溫度計(jì)是企業(yè)的固定設(shè)備，即使是新購入的，在送現(xiàn)場使用前，也需送熱工計(jì)量室檢定，統(tǒng)一編制工廠號(hào)碼。通過這一過程可以篩選出好壞，減少損失。
　　檢定系統(tǒng)與企業(yè)的MIS聯(lián)系可分為以下兩種情況:
　　1.企業(yè)已建立了較完善的MIS
　　溫度計(jì)在較完善的MIS中一般是作為企業(yè)的設(shè)備進(jìn)行建檔，每個(gè)溫度計(jì)都具備了唯一的編碼，為了與原有的MIS保持一致就可以使用MIS中的編碼。只要檢定系統(tǒng)和MIS都提供數(shù)據(jù)接口就可實(shí)現(xiàn)部分信息共享，以供企業(yè)決策和查詢。
　　2.企業(yè)尚未建立完善的MIS
　　這時(shí)就可綜合考慮企業(yè)的各種信息的編碼，只有編碼保持一致，才能達(dá)到信息完全共享的目的，不管屬于哪種情況，都可按圖2建立一個(gè)全新概念的溫度計(jì)量與智能化設(shè)備管理一體化系統(tǒng)。
   

    圖2  全新概念的一體化系統(tǒng)

　　在新的檢定模型中，以自動(dòng)檢定系統(tǒng)為中心，在自動(dòng)檢定系統(tǒng)的數(shù)據(jù)倉庫中，保存檢定結(jié)果的所有信息，通過檢定系統(tǒng)與MIS通訊，企業(yè)決策部門可以根據(jù)檢定結(jié)果進(jìn)行決策；熱工計(jì)量室可根據(jù)檢定結(jié)果擬訂計(jì)劃，查詢現(xiàn)場溫度計(jì)狀況，確定即將到期設(shè)備的檢定計(jì)劃，通知使用單位，從而對溫度計(jì)的周期性檢定實(shí)現(xiàn)智能化管理。   
　　二、新檢定模型的功能及其特點(diǎn)
　　本系統(tǒng)除了與MIS有通訊外，主要有以下功能:
　　1.與檢定爐(槽)的溫控儀通訊，具有隨時(shí)修正硬件控溫參數(shù)等功能，實(shí)現(xiàn)軟硬件雙重控溫。
　　2.有溫度恒定自動(dòng)識(shí)別功能。通過對多個(gè)硬件占有多個(gè)串行口，所在端口應(yīng)可以動(dòng)態(tài)的改變，實(shí)現(xiàn)軟件自動(dòng)掃描硬件所在端口，并識(shí)別各端口溫度穩(wěn)定狀況。
　　3.對硬件自整定出的PID參數(shù)進(jìn)行確認(rèn)并自動(dòng)保存，同時(shí)根據(jù)設(shè)定溫度點(diǎn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)選擇PID值，并將它傳送給溫控儀。
　　4.與多路自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)和數(shù)字多用表的通訊中，除保證溫度計(jì)檢定功能外，設(shè)備其他獨(dú)立功能的使用，也同樣得到系統(tǒng)的支持，即擴(kuò)充本系統(tǒng)的功能范圍。
　　5.按檢定規(guī)程要求出各種結(jié)果文件，用通常的開發(fā)工具(如VB等)自帶的報(bào)表設(shè)計(jì)器是很難實(shí)現(xiàn)的。所以本系統(tǒng)采用專業(yè)報(bào)表設(shè)計(jì)器，從使用方便和成本兩個(gè)角度考慮都是合理的。
　　6.實(shí)現(xiàn)了信息檔案化。將所有信息保存在數(shù)據(jù)庫中，而不是以文本方式保存，可以實(shí)現(xiàn)信息資源共享，也減少了數(shù)據(jù)的冗余度。數(shù)據(jù)庫通常包括:各類溫度計(jì)表、檢定原始記錄表、送檢單位表、制造廠商和檢定結(jié)果表等。這些數(shù)據(jù)都有統(tǒng)一“編號(hào)”字段，通過編號(hào)減少數(shù)據(jù)冗余，使用信息唯一化。
　　7.豐富的查詢功能才能體現(xiàn)MIS的思想，必須實(shí)現(xiàn)的查詢有:未來某一時(shí)間內(nèi)即將達(dá)到使用有效期的溫度計(jì)；新購進(jìn)待檢的溫度計(jì)；溫度計(jì)檢定結(jié)果清單；在線溫度計(jì)工位號(hào)和性能等。   
　　三、新模型的實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)
　　新模型的實(shí)現(xiàn)應(yīng)充分體現(xiàn)MIS思想，對所有的信息進(jìn)行編碼(即數(shù)據(jù)庫表中的“編號(hào)”)，這樣可使雜亂無章的信息有章可循，信息也就具有唯一性和可重用性了。
　　1.建立編碼系統(tǒng)
　　在檢定規(guī)程中檢定證書和檢定記錄都要求有送檢單位、制造廠商和溫度計(jì)的編號(hào)，這些信息關(guān)系到數(shù)據(jù)庫冗余度，對這些信息應(yīng)該制定一個(gè)統(tǒng)一編碼規(guī)則。如果已建立了完善的MIS的單位，完全可以利用已有的編碼規(guī)則。對尚未建立MIS的企業(yè)，就可綜合考慮編碼系統(tǒng)，這對將來建立完善的MIS很有好處。
　　2.檢定系統(tǒng)開發(fā)實(shí)現(xiàn)模塊化
　　要實(shí)現(xiàn)對模型的功能，可將本檢定系統(tǒng)分成以下三大模塊:
　　(1)數(shù)據(jù)處理模塊
　　這個(gè)模塊負(fù)責(zé)對檢定記錄的計(jì)算。溫度計(jì)種類很多，檢定規(guī)程不一樣，計(jì)算方法不一樣，而且規(guī)程是有可能使用一段時(shí)間之后要進(jìn)行修改的，相應(yīng)的要求等級判別有可能發(fā)生變化。將數(shù)據(jù)處理模塊化，用ActiveX控件進(jìn)行封裝，就可以更好地適應(yīng)規(guī)程變化，用戶可根據(jù)已知的控件接口，實(shí)現(xiàn)自行二次開發(fā)功能，使系統(tǒng)能及時(shí)適應(yīng)新的變化。
　　(2)下位機(jī)通訊模塊
　　這個(gè)模塊負(fù)責(zé)與下位機(jī)通訊。下位機(jī)通常包括溫控儀、掃描開關(guān)、數(shù)字多用表等，這些設(shè)備大都通過RS232進(jìn)行通訊。與下位機(jī)的通訊也可通過ActiveX控件來封裝。用戶同樣可以通過封裝接口，對通訊功能進(jìn)行二次開發(fā)，如對數(shù)字多用表的其他功能的開發(fā)，實(shí)現(xiàn)在上位機(jī)的控制下，充分發(fā)揮數(shù)字多用表其他測量功能。
　　(3)總控模塊
　　總控模塊負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并將處理保存，下位機(jī)的初始化和通訊，各種信息的輸入，檢定結(jié)果的打印，檢定過程中的正常運(yùn)行等。自動(dòng)檢定系統(tǒng)模塊化，符合現(xiàn)代編程理念，其優(yōu)點(diǎn)不言而喻。
　　在自動(dòng)檢定系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過程中，應(yīng)該注意的地方很多，如界面、容錯(cuò)性能、代碼重用、版本升級等都應(yīng)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析階段考慮清楚。良好的、嚴(yán)密的系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析，是完成系統(tǒng)開發(fā)的基礎(chǔ)，系統(tǒng)分析完成后，系統(tǒng)的開發(fā)工程也就完成了一半。
　　北京中航機(jī)電研究所開發(fā)的新一代溫度儀表自動(dòng)綜合檢定裝置ZH1023B就是利用上述模型開發(fā)的，功能模塊化提高了可靠性，減少了錯(cuò)誤，出了錯(cuò)誤便于診斷和改正，便于系統(tǒng)二次開發(fā)和系統(tǒng)升級。在開發(fā)過程中應(yīng)緊扣檢定規(guī)程，充分考慮用戶的需求和使用人員的計(jì)算機(jī)水平，將檢定操作傻瓜化。沿著這個(gè)理念，可將熱工計(jì)量室的其他類型的儀表檢定校測進(jìn)行統(tǒng)一考慮，檢定校測系統(tǒng)軟件更集成，可以實(shí)現(xiàn)溫度壓力、電信號(hào)等綜合校驗(yàn)?zāi)Ｐ?。?shí)現(xiàn)數(shù)字熱工實(shí)驗(yàn)室與企業(yè)智能化設(shè)備管理。
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2008-6-26 15:57 上傳

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