電容式液位計(jì)在線(xiàn)自動(dòng)質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)的分析

 

1  引言

所謂在線(xiàn)自動(dòng)質(zhì)量檢測(cè)，指的是在電容式液位計(jì)生產(chǎn)過(guò)程中開(kāi)展的融入生產(chǎn)過(guò)程的檢測(cè)，由于該檢測(cè)wuxu中斷電容式液位計(jì)的生產(chǎn)過(guò)程，這就使得其能夠?qū)崿F(xiàn)電容式液位計(jì)生產(chǎn)效率與質(zhì)量的兼顧，而為了#大化在線(xiàn)自動(dòng)質(zhì)量檢測(cè)效用發(fā)揮，正是本文圍繞電容式液位計(jì)在線(xiàn)自動(dòng)質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)開(kāi)展具體研究的原因所在。

 

2  電容式液位計(jì)在線(xiàn)自動(dòng)質(zhì)量檢測(cè)思路

2.1 基本檢測(cè)原則

在電容式液位計(jì)的在線(xiàn)自動(dòng)質(zhì)量檢測(cè)中，該檢測(cè)必須遵循穩(wěn)定性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性、一致性、先金性、智能性原則，其中可

 

靠性要求在線(xiàn)自動(dòng)質(zhì)量檢測(cè)能夠適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的更新且能夠保證檢測(cè)數(shù)據(jù)可信，穩(wěn)定性要求檢測(cè)系統(tǒng)能夠應(yīng)對(duì)各類(lèi)干擾，經(jīng)濟(jì)性則要求檢測(cè)的開(kāi)展能夠?qū)崿F(xiàn)人力、物力、財(cái)力、時(shí)間等層面的節(jié)約，這類(lèi)原則必須得到業(yè)界認(rèn)識(shí)的關(guān)注[1]。

 

2.2 主要檢測(cè)對(duì)象

在電容式液位計(jì)的在線(xiàn)自動(dòng)質(zhì)量檢測(cè)中，只有電容式液位計(jì)通過(guò)所有檢測(cè)點(diǎn)，方可確定電容式液位計(jì)質(zhì)量合格，如果電容式液位計(jì)任意一項(xiàng)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求，其便屬于不合格產(chǎn)品。不同于傳統(tǒng)的靜態(tài)檢測(cè)方式，在線(xiàn)自動(dòng)質(zhì)量檢測(cè)本質(zhì)上屬于一種動(dòng)態(tài)智能檢測(cè)，制冷特性曲線(xiàn)和數(shù)據(jù)、整機(jī)安全、制冷劑灌注量、發(fā)泡壓力/流量監(jiān)測(cè)、電氣部件電氣性能參數(shù)等均屬于電容式液位計(jì)在線(xiàn)自動(dòng)質(zhì)量檢測(cè)的典型檢測(cè)對(duì)象，由此即可較為深入了解電容式液位計(jì)在線(xiàn)自動(dòng)質(zhì)量檢測(cè)。

 

3  電容式液位計(jì)在線(xiàn)自動(dòng)質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)例分析

3.1 系統(tǒng)組成

為提升研究的實(shí)踐價(jià)值，本文選擇了某電容式液位計(jì)生產(chǎn)企業(yè)在線(xiàn)自動(dòng)質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)作為研究對(duì)象，該在線(xiàn)自動(dòng)質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)由數(shù)據(jù)服務(wù)器、上位機(jī)、下位機(jī)、檢測(cè)管理軟件組成，其中上位機(jī)包括商用PC和工控機(jī)，而下位機(jī)則由分布式溫度數(shù)據(jù)采集設(shè)備、檢漏儀、安檢儀、電參數(shù)綜合測(cè)試儀構(gòu)成，其中上位機(jī)與下位機(jī)擁有兩種通訊方式，分別為無(wú)線(xiàn)通訊方式和RS-485總線(xiàn)通訊方式，而分布式溫度采集設(shè)備與DS18B20數(shù)字式溫度傳感器的連接則基于數(shù)據(jù)總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)，由此即可滿(mǎn)足電容式液位計(jì)在線(xiàn)自動(dòng)質(zhì)量檢測(cè)中的制冷特性曲線(xiàn)數(shù)據(jù)采集與處理[2]。

 

3.2 自動(dòng)檢測(cè)工位設(shè)計(jì)

對(duì)于電容式液位計(jì)生產(chǎn)企業(yè)在線(xiàn)自動(dòng)質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，自動(dòng)檢測(cè)工位屬于該系統(tǒng)的關(guān)鍵構(gòu)成，而由此組成的電容式液位計(jì)檢測(cè)線(xiàn)，則由無(wú)線(xiàn)條形碼采集器、管路檢漏工位、電氣安全檢測(cè)工位、電參數(shù)綜合測(cè)試儀工位以及多條制冷特性檢測(cè)線(xiàn)組成，由此整條電容式液位計(jì)檢測(cè)線(xiàn)即可通過(guò)讀入工位和生產(chǎn)碼，實(shí)現(xiàn)電容式液位計(jì)的在線(xiàn)自動(dòng)質(zhì)量檢測(cè)。

 

在具體的檢測(cè)中，待發(fā)泡的電容式液位計(jì)箱體會(huì)shou先由條形碼掃描儀讀入條形碼，條形碼信息將通過(guò)發(fā)泡機(jī)進(jìn)行識(shí)別，而根據(jù)電容式液位計(jì)箱體預(yù)設(shè)的條碼信息，發(fā)泡機(jī)注料時(shí)間將實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)整，計(jì)算機(jī)將在這一過(guò)程中對(duì)發(fā)泡的箱體進(jìn)行發(fā)泡溫度、壓力、料比等參數(shù)的實(shí)施監(jiān)控，并按照預(yù)設(shè)進(jìn)行實(shí)時(shí)提升或報(bào)警；在電容式液位計(jì)的箱體裝配完成后，生產(chǎn)線(xiàn)會(huì)將裝配完成的電容式液位計(jì)送至制冷劑灌注位置，開(kāi)展同樣讀入條碼、識(shí)別后，即可按照預(yù)設(shè)進(jìn)行制冷劑的灌注，這一過(guò)程的灌注同樣會(huì)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)整，且制冷劑灌注的灌注量、真空度會(huì)處于計(jì)算機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)控之下，并在必要時(shí)發(fā)出提示或報(bào)警；完成制冷劑灌注的電容式液位計(jì)接下來(lái)會(huì)被送至安檢工位，在完成條形碼讀入和識(shí)別后，即可通過(guò)安檢儀進(jìn)行電容式液位計(jì)的測(cè)試，如電容式液位計(jì)全部檢測(cè)合格，將進(jìn)入總裝環(huán)節(jié)；完成總裝后生產(chǎn)線(xiàn)將通過(guò)多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)的數(shù)字式溫度傳感器自動(dòng)進(jìn)行電容式液位計(jì)冷藏室和保鮮室的制冷特性參數(shù)采集，同時(shí)通過(guò)上位機(jī)系統(tǒng)實(shí)時(shí)分析采集數(shù)據(jù)，即可實(shí)現(xiàn)電容式液位計(jì)制冷性能的在線(xiàn)質(zhì)量測(cè)試。圖1為引入模糊技術(shù)的控制系統(tǒng)原理圖，該系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)制冷劑灌注、發(fā)泡機(jī)注料等環(huán)節(jié)的智能控制。

 

3.3 多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)

之所以研究對(duì)象電容式液位計(jì)生產(chǎn)企業(yè)在線(xiàn)自動(dòng)質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)選擇了DS18B20型號(hào)的數(shù)字式溫度傳感器，主要是因?yàn)樵撔吞?hào)的溫度傳感器集成了溫敏元件，其器件管芯因此實(shí)現(xiàn)了振蕩頻率隨溫度變化，并能夠直接輸出二進(jìn)制溫度數(shù)字信號(hào)，而在單片機(jī)通訊與串行輸出支持下，采集數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)通信也得以因此實(shí)現(xiàn)。DS18B20型號(hào)的數(shù)字式溫度傳感器測(cè)溫精度為0.5℃、測(cè)溫范圍為－55℃～＋125℃、#大測(cè)溫時(shí)間為750ms。除數(shù)字式溫度傳感器外，研究對(duì)象企業(yè)電容式液位計(jì)在線(xiàn)自動(dòng)質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)的多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)還采用了89C2051型號(hào)的單片機(jī)和少量外圍器件，而受到數(shù)字式溫度傳感器一線(xiàn)總線(xiàn)接口的影響，其外部三根引腳分別設(shè)置為VDD、GND、DQ，微處理器接口與數(shù)字式溫度傳感器的連接需占用一個(gè)I/O端口，但通過(guò)每一個(gè)器件的64b串行碼，可實(shí)現(xiàn)一線(xiàn)接口掛有多個(gè)數(shù)字式溫度傳感器，不同數(shù)字式溫度傳感器的區(qū)分通過(guò)非常好的64b串行碼即可實(shí)現(xiàn)。此外，還需要進(jìn)行數(shù)字式溫度傳感器的工作方式設(shè)置，這一設(shè)置需利用3B的E2PROM和9B的RAM，單片機(jī)讀取檢測(cè)溫度將由此實(shí)現(xiàn)。值得注意的是，下位機(jī)監(jiān)控功能的實(shí)現(xiàn)采用了MAX813型號(hào)的芯片，該型號(hào)的芯片能夠?qū)崿F(xiàn)1.6s的定時(shí)信號(hào)跟蹤，并在電網(wǎng)電壓過(guò)低、上電、掉電時(shí)輸出復(fù)位信號(hào)，軟件的Watch dog保護(hù)也將由此實(shí)現(xiàn)[3]。

 

3.4 參數(shù)測(cè)試軟件設(shè)計(jì)

參數(shù)測(cè)試軟件屬于研究對(duì)象電容式液位計(jì)生產(chǎn)企業(yè)在線(xiàn)自動(dòng)質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)的重要組成部分，該軟件主要負(fù)責(zé)處理DS18B20型號(hào)數(shù)字式溫度傳感器、89C2051型號(hào)單片機(jī)、MAX813型號(hào)芯片提供的溫度數(shù)據(jù)，并將處理完成的數(shù)據(jù)送至上位PC機(jī)，這一環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)傳送需使用RS-485總線(xiàn)，PC機(jī)需通過(guò)運(yùn)行專(zhuān)用檢測(cè)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收、處理，#終的處理結(jié)果需要以圖形形式進(jìn)行打印輸出并自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)備份。在參數(shù)測(cè)試軟件的設(shè)計(jì)中，通訊動(dòng)態(tài)庫(kù)的串行口設(shè)置調(diào)用、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)查詢(xún)屬于設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)，具體設(shè)計(jì)如下所示：（1）通訊動(dòng)態(tài)庫(kù)的串行口設(shè)置調(diào)用。通訊協(xié)議設(shè)置為1個(gè)停止位、8個(gè)數(shù)據(jù)位，波特率為9600，并使用MODBUS標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，下位機(jī)會(huì)在接收到上位機(jī)發(fā)送采集命令后立即上傳檢測(cè)數(shù)據(jù)，為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送、接收、處理、顯示的良性循環(huán)，設(shè)計(jì)人員將溫度采集周期設(shè)置為10s~120s，該周期能夠結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。（2）數(shù)據(jù)顯示。采用infopower控件進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示，由此即可實(shí)時(shí)顯示電容式液位計(jì)冷凍室、冷藏室溫度數(shù)據(jù)，電容式液位計(jì)開(kāi)停機(jī)次數(shù)等數(shù)據(jù)也能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)直觀展示。（3）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。通過(guò)溫度采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)、參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)兩部分組成，其中溫度采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)主要負(fù)責(zé)記錄電容式液位計(jì)的型號(hào)、檢測(cè)日期、檢測(cè)時(shí)間、開(kāi)停機(jī)次數(shù)、不同時(shí)刻溫度等數(shù)據(jù)，參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)則負(fù)責(zé)用戶(hù)自定義參數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)、系統(tǒng)參數(shù)、電容式液位計(jì)型號(hào)列表等數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)庫(kù)可輕松展示任意一組電容式液位計(jì)的檢測(cè)曲線(xiàn)，并同時(shí)具備較為智能、靈活的數(shù)據(jù)參數(shù)功能，使用人員可使用編號(hào)定向查詢(xún)，也可以通過(guò)輸入日期、型號(hào)進(jìn)行較大規(guī)模的查詢(xún)，查詢(xún)系統(tǒng)能夠自動(dòng)顯示電容式液位計(jì)的各項(xiàng)檢測(cè)數(shù)據(jù)。值得注意的是，由于使用了大量功能數(shù)和通用過(guò)程，軟件避免了大量的代碼重復(fù)，軟件開(kāi)發(fā)、數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)的難度也因此大幅下降。

 

4  結(jié)論

綜上所述，電容式液位計(jì)在線(xiàn)自動(dòng)質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)具備較為廣闊的應(yīng)用前景，在此基礎(chǔ)上，本文涉及的系統(tǒng)組成、自動(dòng)檢測(cè)工位設(shè)計(jì)、多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)、參數(shù)測(cè)試軟件設(shè)計(jì)等內(nèi)容，則提供了可行性較高的電容式液位計(jì)在線(xiàn)自動(dòng)質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)研發(fā)路徑，而為了更好保證電容式液位計(jì)生產(chǎn)質(zhì)量、效率，新技術(shù)、新工藝的引入必須得到關(guān)注。