发布于：2007/6/5 8:48:20 | 838 次阅读
摘 要：介绍一种采用工业控制计算机、智能仪表、智能输入输出模块、智能电量采集模块及测试仪器等构成的自动测试空调器特性的分布式测控系统。此系统简单、经济、可靠，提高了测试效率和。
关键词：空调器；性能测试；智能I/O模块；RS-485总线；分布式控制系统
由于测试现场电磁干扰很强，传统集散控制系统(DCS)的过程输入／输出(I／O)模块集中在机柜内部的并行总线上，大量的现场信号需要用电缆引入控制站，总线共地的相互干扰使系统可靠性降低。而远程智能I／O模块可置于生产现场附近处理信号，采用隔离浮空的串行网络总线结构，彻底避免了多I／O共地可能引起的地线回流所带来的电磁干扰。每个智能前端与通信网络在电气上是隔离的，可独立运行，因而任何故障和危险都被限制在局部，可靠性大为增加。因此，我们采用工业控制计算机、智能仪表、智能输入输出模块、智能电量采集模块及测试仪器等构成基于RS-485总线的集散控制系统，对空调器厂的测试线上空调器特性进行自动测试。
系统根据国家检测标准要求设计，可用于技术监督部门对空调器进行抽样型式试验和生产厂家的出厂检验与产品开发试验。
1测试方法及项目
空调器在装配完毕后，通过自动生产线被送到测试线入口处等待进入测试线。测试线的机械部分由传动链条和工装板构成。通过电机带动链条拉动工装板作循环间隙移动，即每次移动一个工位的距离，然后停止30秒(由总测试时间确定)，到下一时刻再移动。
每块工装板上面放置一台被测空调器，根据给定的测试工艺，在适当的地点设置测试工位。当空调器随着工装板的移动而进入工位后，系统自动进行相应的切换操作及测试(但某些工位仍需要有一定的人工操作配合：如将空调器的电源插头插入小车上的插座内、通电状态下压缩机和风扇等部件工作是否正常、空调噪声是否严重、制冷和制热状态切换等)。
自动测试生产线结构简图如图1所示，44个测试线工位分别命名为I1、I2、…、I44。其中I1为条形码阅读和电气特性(接地电阻、绝缘电阻、耐压、泄漏电流)测试工位，I2为空调器低压起动电流测试工位，I3-I16工位使空调器为制冷状态，I17为空调器制冷特性(电流、电压、功率、环境温度、空调进风温度和出风温度)测试工位，I18-I19工位空调器停止制冷，I20-I36工位对冷暖空调器为制热状态，I37为空调器制热特性(电流、电压、功率、环境温度、空调进风温度和出风温度)测试工位，I38-I43工位空调器停止制热，I44输出测试结果。
在I1工位中，利用条形码扫描阅读器自动读入该台空调器的编号，并登录在测试系统中，与该工装板的位置对应，直到该台空调器从测试线推出，它的编号才从当前测试记录中删去并存入历史记录中。在I44工位中，如果该台空调器所有测试项目全部合格，则不打印，并进入包装线；如果有不合格，则声光报警，将不合格空调器的编号、不合格项目及不合格参数值等数据打印出来，为返修提供依据；通过驱动返修气缸将不合格空调器送入返修线。
2系统的硬件设计
系统采用基于RS485总线的集散控制系统结构进行设计，各测试工位的测试仪表均采用带RS-485通信接口的智能化仪表进行独立测试，通过带光隔的RS-485通信转换器与计算机主机相连进行自动测试运行，或现场手动测试运行。系统结构简单，便于操作，而且运行可靠，维护方便。测试系统结构图如图2所示。
在I1工位用条形码扫描阅读器读入该台空调器的编号后，计算机通过研华开关量模块(ADAM4050)开关输出量驱动接触器等执行电器完成电路切换，分别触发耐压、接地电阻、绝缘电阻、泄漏电流测试仪进行测试。计算机通过ADAM4050模块(开关量：耐压合格情况)和ADAM4017模块(模拟量4～20mA：接地电阻、绝缘电阻、泄漏电流)读入测试结果，不合格的空调不进行其他项目的测试。
同时，在I2工位由虹润WP智能记录仪自动记录低压起动电流曲线，计算机读取起动电流数据，判别起动电流。在I17和I37工位，WP智能电量集中显示仪测量空调器的电流、电压、功率等电能参数(测量电压范围：5～280V，测量电流范围：0.01～20A，测量功率范围：5W～5000W)，WP智能温度巡检仪测量环境温度、空调器进风温度和出风温度(配快速Pt100传感器，测量0.3℃，测量分辨力0.1℃)，计算机通过RS-485通信口读取测量数据。在I44工位计算机将该空调器在四个测试工位的测试数据与设定的合格范围比较，判断该空调器是否合格，并通过ADAM4050模块输出合格或不合格信号。
3系统软件设计
3.1系统的软件结构
系统软件采用Windows环境下的多进程、多线程管理机制。系统由数据采集与控制进程(称为主进程)和查询进程组成，二者之间通过数据库共享数据(如图3所示)。主进程根据传动同步信号采集数据并进行计算处理，然后存入数据库；查询进程则根据用户的查询条件从数据库中检索数据，并以表格或图形的形式显示查询结果。在主进程中采用了多线程机制，主线程为消息响应循环，辅线程主要进行数据通信采集和输出控制。测试系统软件采用中文Windows操作平台和Visual Basic 6.0语言，用模块化组态方式编程。
3.2系统的主要功能
测试系统软件主要实现两大基本功能：一是测试数据显示及管理；二是各工位控制及测试数据采集。软件包括主控模块及系统管理、测试参数设定、数据通信驱动、数据采集处理、测试数据显示、报表自动生成等部分。
用于测试数据显示及管理的具体功能如下：
(1)显示：实时显示空调器测试结果；
(2)统计：对当天测试结果和对每月、每年的测试结果进行统计，并用图、表方式进行显示或打印；
(3)检索：根据条形码编号检索单台空调器的测试结果，根据日期(日、月、年)检索相应的统计结果；
(4)设置：设定各种型号空调器的测试内容和测试合格范围。
用于各工位控制及测试的具体功能如下：
(1)控制：由限位开关和光电开关信号表示被测空调器到达该工位测试位置，发出动作顺序控制信号，完成电路及仪器的切换及通断控制；
(2)通信：完成与智能模块和智能仪表之间的通信和联络；
(3)设置：根据被测空调器的型号确定测试合格范围，并往下装入智能仪表中，作为底层智能仪表判别测试数据是否合格的标准，不合格的进行声光报警；
(4)测试和采集：通过各类测试仪器完成相应项目测试，采集各空调器的条形码编号及各项测试数据；
(5)存储、判断、指示、打印。
4结束语
本系统已在空调器生产厂出厂检验、产品试制部门实际运行三年，运行情况良好，满足了用户对出厂检验、产品试制及抽样型式试验的多种要求，改变了以往测试效率低、测试结果可靠性差的状况，产生了良好的经济效益和社会效益。
参考文献：
［1］ 吴林，等.一种基于RS-485总线的多路温度数据采集系统设计［J］.测控技术，2001，140(4).
［2］ 赵广礼，韩祟昭，王立琦.分布式网络监控系统的设计［J］.计算机测量和控制，2001，19(4).
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