通信仪表自动化检测系统.pdf

本发明属于一种可对通信仪表的质量进行检测的通信仪表自动化检测系统。主要特点是在通信仪表与计算机的通讯接口之间通过数据通讯线接有串行通讯设备。本发明采用通信方式对通信仪表进行测试的方式，整个过程完全由计算机控制，没有人为参与，进一步提高了测试系统测试精度，节省了人力、降低了劳动强度又提高了检测的效率。而且整个系统数据传输准确可靠，抗干扰性强，数据传输距离远，传输数据量大，总体投资少。

1.  一种通信仪表自动化检测系统，其特征在于：在通信仪表与计算机的通讯接口之间通过数据通讯线接有串行通讯设备。

2.  根据权利要求1所述的通信仪表自动化检测系统，其特征在于：所述的串行通讯设备为串行通信扩展卡、串行通信模块、可编程控制器的其中一种或者其中两种结合或者三种同时使用。

3.  根据权利要求1所述的通信仪表自动化检测系统，其特征在于：所述的通信仪表为通信热能表、通信燃气表或者通信水表。

4.  根据权利要求1或2或3所述的通信仪表自动化检测系统，其特征在于：通信仪表所采用的通信型式为RS-485或RS-232或M-bus。

通信仪表自动化检测系统
技术领域：本发明属于通信仪表领域，尤其是一种可对通信仪表的质量进行检测的通信仪表自动化检测系统。
背景技术：在工业自动化领域，数字通信技术得到了普遍的应用。由计算机和具有通信功能的智能化通信仪表，如通信热能表、通信燃气表、通信水表等，通过数字通信技术构成的工业自动化网络已经成为了此领域未来的发展趋势，远程控制和集中管理已成为工业自动化网络的基本特征。为适应这一需求，一些重要的仪器、仪表也都设计了数字通信端口并采用了一些先进的串行通信技术。比如：profi-bus，can-bus，M-bus等等。自动化网络采用数字化通信技术后，比以往传统的控制系统显示出诸多优点：数据准确可靠、抗干扰性强，数据传输距离远，传输数据量大，总体投资减少等。但是对通信仪表的质量保证的检测，还尚处于人工或半人工的工作状态，存在人为误差和人为干扰，测试精度低，检测效率低下，不适于当前形势的需要。以现有最先进的小键盘输入法进行热能表的检测为例，要靠人工通过小键盘在热能表的热量值或累计流量值刷新的同时输入初始(终止)热量值或初始(终止)累计流量值，这种测试方法势必引入了许多不确定因素，由于当人的肉眼看到热能表的热量值或累计流量值刷新后再用小键盘输入之间会存在一定滞后，这段时间也会给测试误差造成一定影响。小键盘输入法尚且如此，更不用说采用人工记录的方式了。
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种对通信仪表进行自动化检测的系统，该系统可以通过计算机的通信方式自动采集通信仪表的数据并自动检测，测试精度高，没有检测误差且整个系统结构简单。
实现本发明目的的技术方案为：
在通信仪表与计算机的通讯接口之间通过数据通讯线接有串行通讯设备。该串行通讯设备为串行通信扩展卡、串行通信模块、可编程控制器的其中一种或者其中两种结合或者三种同时使用，该通信仪表所采用的通信型式为RS-485或RS-232或M-bus，通信仪表为通信热能表、通信燃气表或者通信水表。
本发明的优点和积极效果是：
采用通信方式对通信仪表进行测试的方式，整个过程完全由计算机控制，没有人为参与，而且以数字通信方式采集数据是精准、可靠的，响应时间造成的误差几乎为零，进一步提高测试系统测试精度。以热能表的测试为例，采用通信方式进行测试时，软件系统可以在一个响应过程中，采集到被检热能表的热量值、累计流量值和供回水温差，即可以在一个检定过程中完成整体检定和分体检定的全过程。这样即节省了人力、降低了劳动强度又提高了检测的效率。而且整个系统数据传输准确可靠，抗干扰性强，数据传输距离远，传输数据量大，总体投资少。
附图说明：
图1为本发明的通信系统控制方框图；
图2为本发明的系统连接示意图。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明的实施例做进一步详述：
在通信仪表3与计算机1的通讯接口之间通过数据通讯线4接有串行通讯设备2。该串行通讯设备为串行通信扩展卡、串行通信模块、可编程控制器的其中一种或者其中两种结合或者三种同时使用，该通信仪表所采用的通信型式为RS-485或RS-232或M-bus，通信仪表为通信热能表、通信燃气表或者通信水表。
燃气表与水表的测试数据相对热能表来讲比较简单，为了准确地描述本发明的设计方案，下面以热能表为例进行详细分析。
计算机为配置有RS-485或RS-232或M-bus通讯接口的计算机，该计算机使用的数据通讯线为两芯或多芯通信线并与被检的一组热能表相连接。通过一台计算机即可以完成对RS-485或RS-232或M-bus网络内任何一台热能表的远程访问，从而完成热能表多项参数的采集(通过计算机内预先设计好的程序完成对热能表的各种参数进行采集)，包括热量值、累计流量、供水温度、回水温度、及供回水温差，热能表编号，运行时间等信息(一些参数取决于热能表的自身特性)。通过RS-485或RS-232或M-bus数字通信形式采集的数据准确、可靠，而且适应了远程集中化管理的需要。RS-485可以说是现阶段在我国应用最为广泛、成熟的数字通信标准。现有的RS-485多采用半双工的工作方式，也可以组成网络，一台计算机可以与255台被检热能表进行数据交换。而且，采用两芯通信线和总线方式给组建网络带来很多方便。RS-485网络的抗干扰性强，通信距离最远可达到1.5公里，网络数据传输速度可达到9600Kbs。但是RS-485端口不能和个人计算机的九针串口相联，需要外接转换设备。RS-232通信标准是历史最为悠久的串行通信方式，每台个人计算机都配有九针的标准转型通信端口。通信线也为九条，工作方式为全双工，数据传输速度能达到9600Kbs。与RS-485通信标准相比较，因为RS-232通信标准可以直接和个人计算机连接，所以在通信环境没有较大干扰和不需要网络时一样发挥着重要的作用。综上所述，户用热能表无论具备以上哪一种通信形式，都可以在热能表的检测中得以应用。
由计算机控制的串行通信设备为串行通信扩展卡、串行通信模块、可编程控制器PLC等型式。串行通信扩展卡多以ISA、PIC计算机总线为主，使用时插入计算机的ISA或PIC扩展槽内，直接在计算机上增加串口数量。串行通信卡采用RS-485、RS-232或RS-422的通信形式，通过高级语言控制卡上各端口数据地读取和指令的发送。串行通信模块同样具备支持RS-485、RS-232或RS-422等多种通信型式，支持多串口功能。它独立于计算机外单独供电，使用串行通信与计算机联系。通常是RS-232 COM口、TCP/IP以太网网卡或USB口。如今常用于工业领域的可编程控制器PLC，也在工业网络技术的影响下得到了迅速的发展。PLC已从处理传统的开关量和模拟量发展到具备种类繁多的功能模块。其中也包括各种各样的通信模块，如RS-485、RS-232、TCP/IP或profi-Bus，CAN-Bus，M-Bus。它有稳定可靠的工作特性和强大的逻辑运算能力，通过预先编制好的程序，可编程控制器即可以胜任热能表检定系统中各项精确控制任务，也可以完成对被检表的数据采集。甚至可以完成对标准热量值和被检表热量值的比较运算。可编程控制器PLC多采用RS-232 COM口的形式与计算机连接。软件系统可以依据可编程控制器自身的通信协议与之进行实时通信，从可编程控制器的内部寄存器读取所需的数据。测试系统中我们可以根据需要灵活的完成硬件的配置。如果被检通信热能表采用RS-485或M-BUS总线形式，便可采用单串口形式以主站向各从站分别发出采集参数指令。这种配置的最大的优点在于硬件成本低、通信线连接简单。如被检通信热能表不具备总线型通信方式，可采取多串口设备。在软件方面，只要在原有热能表检定装置软件系统中根据被检热能表的通信协议，加入通信控制程序。计算机通过串行通信设备即可和被检表进行通信。
上述的三种串行通信设备可以单独使用，也可以二种、三种配合使用，根据检测的通信仪表的类型和种类来决定。目前计算机完全可以实现在一个界面下同时完成多个任务，为此，一台计算机可以同时测试多个种类、多组待测的通信仪表。
下面以热能表为例，对测试方法及原理进行叙述。
在进行测试时，首先将被检表固定在检定装置上，待系统瞬时流量值和恒温槽温度稳定时便可开始测试。这时只需用鼠标点击计算机控制界面上的一个“开始测试“按钮，软件系统作为主站便向作为从站的被检表发出数据请求的命令帧，被选择的热能表根据命令帧的要求作出响应，按通讯协议发出相应的各项参数信息，如：热量值、累计流量、供回水温差等。软件系统在接收到热量值和累计流量值、供回水温差的同时，记下系统中标准热量值和标准累计流量值、标准供回水温差，此时采集的各项数据作为测试的初始数据。待被检表满足一定测试要求后，软件系统再次向指定被检表发出数据请求命令，被检表作出响应后，向工控机软件系统发出包含有热量值、累计流量值、供回水温差值等基本数据的的信息帧，软件系统同时记录检定系统中标准热量值和标准累计流量值、标准供回水温差，此时采集的各项数据作为测试的终止数据。检定系统取得被检表的初始热量值、初始累计流量值、终止热量值和终止累计流量值后，从而结束一次自动检测过程。根据热能表检定规程，被检表的初始、终止数据与标准初始、终止数据严格按照标准的误差计算公式进行误差分析。测试过程中采集的数据和相关特征参数系统自动保存，历史检定记录可以组合多种条件进行查询和统计，查询结果以标准报表的形式打印输出；根据使用单位具体情况，系统生成并打印检定报告、检定证书和检定结果通知书。