專利名稱：調(diào)節(jié)器參數(shù)自動校驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種調(diào)節(jié)器參數(shù)自動校驗裝置，尤其是對多個調(diào)節(jié)器同時進(jìn)行自動校驗的裝置。也可對自動化專業(yè)、計算機(jī)控制技術(shù)專業(yè)、儀表專業(yè)的學(xué)員及從事相關(guān)行業(yè)的企業(yè)職工進(jìn)行技能培訓(xùn)和考核的裝置。
背景技術(shù)：
調(diào)節(jié)器在自動化控制系統(tǒng)中，相當(dāng)于人的大腦，起著比較、判斷、決策、發(fā)出指令的作用。他的性能直接影響控制系統(tǒng)的控制質(zhì)量，因此對調(diào)節(jié)器性能參數(shù)的校驗尤為重要。由于其功能強大，校驗方法、內(nèi)容、線路復(fù)雜，使用儀器多等特點，其校驗操作繁雜、容易造成操作錯誤和數(shù)據(jù)差錯。目前對調(diào)節(jié)器校驗存在以下缺點
1、使用用儀器多，階躍信號產(chǎn)生和獲取復(fù)雜。2、接線復(fù)雜，以上這些儀器設(shè)備全部要用導(dǎo)線與調(diào)節(jié)器聯(lián)好，在校驗不同項目時還要改變接線；
3、用常規(guī)方法讀出數(shù)據(jù)人為因素較多，造成讀數(shù)誤差較大；
4、操作復(fù)雜、花費時間長；
5、在對積分時間和微分時間校驗時，由于操作步驟多，很多內(nèi)容在同一時間進(jìn)行操作， 又是人工控制時間，不僅繁瑣，還很容易出錯。會造成滯后，給測量帶來誤差；
6、更換校驗項目時不靈活、不方便。由于設(shè)備擺放分散，造成在進(jìn)行不同的實訓(xùn)時，老師要不停地搬動、更換儀表和設(shè)備，不僅使老師的工作量加大，還會給設(shè)備帶來不安全，實訓(xùn)場所顯得零亂、不整齊。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中調(diào)節(jié)器校驗無法同時提供多路穩(wěn)定的校驗信號和由于人工操作和讀數(shù)造成測量誤差的問題。本發(fā)明提供了一種將所有設(shè)備集成在校驗操作臺上，具有操作簡單、方便靈活，在進(jìn)行不同項目校驗時，不需要搬動儀表設(shè)備的校驗裝置。為了解決上述問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是
一種調(diào)節(jié)器參數(shù)自動校驗裝置，包括校驗操作臺和副操作臺，其特征在于還包括若干校驗?zāi)K，在校驗操作臺和副操作臺上安裝校驗?zāi)K，所述每個校驗?zāi)K包括若干電器設(shè)備或儀表設(shè)備，所述電器設(shè)備或儀表設(shè)備通過插接線方式和端子排接線方式相互連接。前述的一種調(diào)節(jié)器參數(shù)自動校驗裝置，其特征在于在校驗操作臺的面板上安裝有標(biāo)準(zhǔn)信號源模塊、顯示儀表模塊、調(diào)節(jié)器模塊、按鈕、計時器模塊、阻容網(wǎng)絡(luò)模塊、電源控制及安全保護(hù)模塊，在校驗操作臺內(nèi)安裝有直流電源模塊、在副操作臺上安裝有計算機(jī)設(shè)備。前述的一種調(diào)節(jié)器參數(shù)自動校驗裝置，其特征在于所述電器設(shè)備或儀表設(shè)備安裝在校驗操作臺面板上的相應(yīng)安裝架內(nèi)，調(diào)節(jié)器模塊和顯示儀模塊采用485接口與計算機(jī)設(shè)備相連接。前述的一種調(diào)節(jié)器參數(shù)自動校驗裝置，其特征在于所述標(biāo)準(zhǔn)信號源模塊能夠發(fā)出標(biāo)準(zhǔn)電流信號、標(biāo)準(zhǔn)電壓信號、標(biāo)準(zhǔn)熱電偶信號、標(biāo)準(zhǔn)熱電阻信號、標(biāo)準(zhǔn)電阻信號。前述的一種調(diào)節(jié)器參數(shù)自動校驗裝置，其特征在于所述顯示儀表模塊采用萬能輸入型的數(shù)字顯示儀表，包括標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字直流電壓表和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字直流毫安表，帶有上限、上上限、下限、下下限報警輸出。前述的一種調(diào)節(jié)器參數(shù)自動校驗裝置，其特征在于所述調(diào)節(jié)器模塊能夠同時安裝八塊調(diào)節(jié)器。前述的一種調(diào)節(jié)器參數(shù)自動校驗裝置，其特征在于所述按鈕為帶自鎖的三位按鈕；阻容網(wǎng)絡(luò)模塊包括精密電阻和精密電容；所述按鈕、計時器模塊和阻容網(wǎng)絡(luò)模塊組成產(chǎn)生正負(fù)且階躍幅度可調(diào)的階躍信號。前述的一種調(diào)節(jié)器參數(shù)自動校驗裝置，其特征在于所述電源控制及安全保護(hù)模塊，包括空氣開關(guān)組、電壓表和漏電保護(hù)器。前述的一種調(diào)節(jié)器參數(shù)自動校驗裝置，其特征在于所述直流電源模塊包括提供直流電壓的開關(guān)電源和電源分配器。前述的一種調(diào)節(jié)器參數(shù)自動校驗裝置，其特征在于所述直流電源模塊能夠提供四路正負(fù)5V和八路正負(fù)24V直流電壓輸出。本發(fā)明的有益效果是
本裝置能方便準(zhǔn)確地同時產(chǎn)生多路正負(fù)階躍信號，對多個調(diào)節(jié)器同時進(jìn)行校驗，并可方便地通過計算機(jī)和儀表控制階躍幅度和時間，可自動、快速、高效、準(zhǔn)確地對調(diào)節(jié)器進(jìn)行校驗。本裝置的信號針對調(diào)節(jié)器設(shè)計，信號和計時同步進(jìn)行，操作不僅簡單，計時也能做到同步準(zhǔn)確。對調(diào)節(jié)器參數(shù)PID的校驗指示記錄有兩種方式，儀表和計算機(jī)?？赏瑫r進(jìn)行八臺調(diào)節(jié)器校驗，提高工作效率。通過阻容網(wǎng)絡(luò)模塊可方便地對電流信號、電壓信號進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換。利用本裝置校驗時，通過控制階躍信號大小、方向，對調(diào)節(jié)器的比例、積分、微分參數(shù)的校驗，
對調(diào)節(jié)器參數(shù)PID的校驗計時有兩種方法手動和自動。一種是手動校驗如積分時間校驗，按下按鈕，階躍信號自動加入調(diào)節(jié)器，同時計時器開始計時，調(diào)節(jié)器輸出開始累計上升，當(dāng)輸出達(dá)到目標(biāo)值時，按下按鈕，停止計時，此時積分時間顯示在計時器上。另一種是自動校驗，有兩種方法，其一，如積分時間校驗，按下按鈕，階躍信號自動加入調(diào)節(jié)器，同時計算機(jī)開始計時，調(diào)節(jié)器輸出在計算機(jī)以實時曲線和數(shù)值顯示，其輸出目標(biāo)值在計算機(jī)中設(shè)置，當(dāng)輸出達(dá)到目標(biāo)值時，計算機(jī)自動停止計時，此時積分時間被記錄在計算機(jī)上。其二，如積分時間校驗，按下按鈕，階躍信號自動加入調(diào)節(jié)器，同時計時器開始計時，調(diào)節(jié)器輸出在顯示儀表上顯示，其輸出目標(biāo)值在顯示儀表中設(shè)置，當(dāng)輸出達(dá)到目標(biāo)值時，顯示儀表輸出觸點動作，控制計時器停止計時，此時積分時間顯示在計時器上。不但提高了工作效率，減少勞動強度，還減少了人為的讀數(shù)和操作誤差。本裝置采用模塊化結(jié)構(gòu)，校驗裝置各區(qū)域儀表功能清晰，儀表間采用插接線方式連接，操作方便、不易出錯。在校驗前，只需用插接線對系統(tǒng)連線，對顯示儀表和計算機(jī)進(jìn)行組態(tài)和報警點設(shè)置，然后，按動按鈕，即可自動產(chǎn)生校驗用的標(biāo)準(zhǔn)階躍信號、自動計時、自動上傳校驗數(shù)據(jù)和自動進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，使操作方法和步驟大大簡化，是一種創(chuàng)新性強的新型的調(diào)節(jié)器檢驗裝置。


圖1是本發(fā)明各校驗?zāi)K安裝在操作臺面板上的盤面布置圖； 圖2是本發(fā)明校驗操作臺側(cè)視圖3是本發(fā)明校驗裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。如圖1和圖2所示，一種調(diào)節(jié)器參數(shù)自動校驗裝置，包括校驗操作臺、副操作臺10 和若干校驗?zāi)K，在校驗操作臺的面板3上安裝有顯示儀表模塊1、調(diào)節(jié)器模塊2、阻容網(wǎng)絡(luò)模塊4、計時器模塊5、按鈕6、標(biāo)準(zhǔn)信號源模塊7、電源控制及安全保護(hù)模塊8，在校驗操作臺內(nèi)安裝有直流電源模塊12、在副操作臺10上方安裝有計算機(jī)顯示單元9，在副操作臺10下方放置有計算機(jī)主機(jī)11。所述每個校驗?zāi)K包括若干電器設(shè)備或儀表設(shè)備，所述電器設(shè)備或儀表設(shè)備通過插接線方式和端子排接線方式相互連接，且電器設(shè)備或儀表設(shè)備安裝在校驗操作臺面板3上各校驗?zāi)K的相應(yīng)安裝架內(nèi)。在面板3上部安裝有顯示儀表模塊1，其內(nèi)設(shè)置有精密數(shù)字直流電壓表(0-30V)、 和精密數(shù)字直流毫安表。該顯示儀表模塊1，用于對調(diào)節(jié)器輸入、輸出等進(jìn)行檢測、顯示和報警，帶有上限、上上限、下限、下下限報警輸出。在面板3中部安裝有調(diào)節(jié)器儀表模塊2，其內(nèi)可同時裝有8個調(diào)節(jié)器，每個調(diào)節(jié)器安裝在特制的鐵質(zhì)盒中，鐵質(zhì)盒面板上均裝有接線端子排和插接線底座及RS-485的計算機(jī)接口。該模塊尺寸標(biāo)準(zhǔn)化，以便對模塊的更換。在面板3下部裝有阻容網(wǎng)絡(luò)模塊4、計時器模塊5和按鈕6，按鈕6為帶自鎖的三位按鈕，計時器模塊5和按鈕6，用于校驗積分時間、和微分時間的計時。阻容網(wǎng)絡(luò)模塊4包括精密電阻和精密電容，由十二個電路構(gòu)成，可同時提供十二路標(biāo)準(zhǔn)的階躍信號，階躍幅度可調(diào)。在面板3上還裝有標(biāo)準(zhǔn)信號源模塊7，標(biāo)準(zhǔn)信號源模塊7能夠發(fā)出標(biāo)準(zhǔn)電流信號、 標(biāo)準(zhǔn)電壓信號、標(biāo)準(zhǔn)熱電偶信號、標(biāo)準(zhǔn)熱電阻信號、標(biāo)準(zhǔn)電阻信號。在面板3上還裝有電源控制及安全保護(hù)模塊8，包括空氣開關(guān)組、電壓表和漏電保護(hù)器，用于短路、過載、安全保護(hù)。計算機(jī)顯示單元9，用于顯示、記錄、分析校驗數(shù)據(jù)，控制校驗進(jìn)程。在校驗操作臺基板上裝有電源模塊12，其內(nèi)設(shè)置有可提供直流電壓的開關(guān)電源， 開關(guān)電源和電源分配器相配合，能夠提供四路正負(fù)5V和八路正負(fù)24V直流電壓輸出。本裝置內(nèi)的各個儀表和設(shè)備均為模塊化結(jié)構(gòu)，可對調(diào)節(jié)器進(jìn)行各種功能參數(shù)校1、標(biāo)準(zhǔn)儀器的正確使用，了解各種輔助電器的功能和特點。2、調(diào)節(jié)器面板操作、手動-自動切換操作。3、組態(tài)訓(xùn)練工業(yè)控制組態(tài)軟件對調(diào)節(jié)器儀表和系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)。4、調(diào)節(jié)器的參數(shù)校驗 (1)比例度校驗。(2)積分時間校驗 (3)積分增益校驗。(4)微分時間校驗 (5)微分增益校驗。(6)調(diào)節(jié)器的比例、積分和微分的聯(lián)合校驗。5、圖3中，直流電源模塊12提供24V的電壓給調(diào)節(jié)器模塊2和顯示儀表模塊1供電，提供5V電壓向計時器模塊5和阻容網(wǎng)絡(luò)模塊4供電。按鈕6控制計時器模塊5的開始和停止計時，同時控制阻容網(wǎng)絡(luò)模塊4產(chǎn)生階躍信號送給調(diào)節(jié)器模塊2。調(diào)節(jié)器模塊2輸出同時送給計算機(jī)9和顯示儀表模塊1進(jìn)行顯示、記錄。通過計算機(jī)顯示單元9、計算機(jī)主機(jī) 11的限幅設(shè)置和顯示儀表模塊1的報警設(shè)置自動控制計時器模塊5的停止計時，所計時間在計算機(jī)和計時器模塊上均有顯示，從而達(dá)到全程自動校驗。6、以積分時間校驗為例，操作過程簡述如下(1)根據(jù)要求對調(diào)節(jié)器模塊進(jìn)行組態(tài)，包括顯示范圍、輸入信號類型和范圍、報警點、給定值、顯示單位、調(diào)節(jié)器參數(shù)PID的大小、正反作用等。(2)連接線路。(3)按下按鈕6，產(chǎn)生階躍信號加入系統(tǒng)，同時計時器模塊 5工作，計算機(jī)開始計時并顯示記錄數(shù)據(jù)。(4)當(dāng)調(diào)節(jié)器模塊2輸出等于目標(biāo)值時，由計算機(jī)或儀表報警觸點控制系統(tǒng)自動停止計時，或按下按鈕6，人工停止計時，測定出積分時間。 (5)計算機(jī)根據(jù)記錄數(shù)據(jù)自動計算誤差，給出結(jié)論
本裝置的安全保護(hù)單元是完全獨立的，它的存在不影響學(xué)生實訓(xùn)內(nèi)容的完整性，當(dāng)學(xué)生完成儀表參數(shù)組態(tài)設(shè)置和線路連接后，進(jìn)行調(diào)節(jié)器調(diào)校時，若學(xué)生線路連接或者參數(shù)設(shè)置錯誤或者誤動作超出安全范圍，該安全保護(hù)單元才會發(fā)揮保護(hù)作用，從而保護(hù)儀表設(shè)備和人身的安全。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)節(jié)器參數(shù)自動校驗裝置，包括校驗操作臺和副操作臺，其特征在于還包括若干校驗?zāi)K，在校驗操作臺和副操作臺上安裝校驗?zāi)K，所述每個校驗?zāi)K包括若干電器設(shè)備或儀表設(shè)備，所述電器設(shè)備或儀表設(shè)備通過插接線方式和端子排接線方式相互連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種調(diào)節(jié)器參數(shù)自動校驗裝置，其特征在于在校驗操作臺的面板上安裝有標(biāo)準(zhǔn)信號源模塊、顯示儀表模塊、調(diào)節(jié)器模塊、按鈕、計時器模塊、阻容網(wǎng)絡(luò)模塊、電源控制及安全保護(hù)模塊，在校驗操作臺內(nèi)安裝有直流電源模塊、在副操作臺上安裝有計算機(jī)設(shè)備。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種調(diào)節(jié)器參數(shù)自動校驗裝置，其特征在于所述電器設(shè)備或儀表設(shè)備安裝在校驗操作臺面板上的相應(yīng)安裝架內(nèi)，調(diào)節(jié)器模塊和顯示儀模塊采用485 接口與計算機(jī)設(shè)備相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種調(diào)節(jié)器參數(shù)自動校驗裝置，其特征在于所述標(biāo)準(zhǔn)信號源模塊能夠發(fā)出標(biāo)準(zhǔn)電流信號、標(biāo)準(zhǔn)電壓信號、標(biāo)準(zhǔn)熱電偶信號、標(biāo)準(zhǔn)熱電阻信號、標(biāo)準(zhǔn)電阻信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種調(diào)節(jié)器參數(shù)自動校驗裝置，其特征在于所述顯示儀表模塊采用萬能輸入型的數(shù)字顯示儀表，包括標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字直流電壓表和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字直流毫安表， 帶有上限、上上限、下限、下下限報警輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種調(diào)節(jié)器參數(shù)自動校驗裝置，其特征在于所述調(diào)節(jié)器模塊能夠同時安裝八塊調(diào)節(jié)器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種調(diào)節(jié)器參數(shù)自動校驗裝置，其特征在于所述按鈕為帶自鎖的三位按鈕；阻容網(wǎng)絡(luò)模塊包括精密電阻和精密電容；所述按鈕、計時器模塊和阻容網(wǎng)絡(luò)模塊組成產(chǎn)生正負(fù)且階躍幅度可調(diào)的階躍信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種調(diào)節(jié)器參數(shù)自動校驗裝置，其特征在于所述電源控制及安全保護(hù)模塊，包括空氣開關(guān)組、電壓表和漏電保護(hù)器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種調(diào)節(jié)器參數(shù)自動校驗裝置，其特征在于所述直流電源模塊包括提供直流電壓的開關(guān)電源和電源分配器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種調(diào)節(jié)器參數(shù)自動校驗裝置，其特征在于所述直流電源模塊能夠提供四路正負(fù)5V和八路正負(fù)24V直流電壓輸出。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種調(diào)節(jié)器參數(shù)自動校驗裝置，涉及到對多個調(diào)節(jié)器同時進(jìn)行自動校驗的裝置。包括校驗操作臺和副操作臺，其特征在于還包括若干校驗?zāi)K，在校驗操作臺和副操作臺上安裝校驗?zāi)K，所述每個校驗?zāi)K包括若干電器設(shè)備或儀表設(shè)備，所述電器設(shè)備或儀表設(shè)備通過插接線方式和端子排接線方式相互連接。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中調(diào)節(jié)器校驗無法同時提供多路穩(wěn)定的校驗信號和由于人工操作和讀數(shù)造成測量誤差的問題。提供了一種將所有設(shè)備集成在校驗操作臺上，具有操作簡單、方便靈活，在進(jìn)行不同項目校驗時，不需要搬動儀表設(shè)備的校驗裝置。
文檔編號G09B25/02GK102200778SQ20111007795
公開日2011年9月28日 申請日期2011年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月30日
發(fā)明者郭凱志 申請人:南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院