北京中航機電研究所  周澤鴻  曹鳳云

　　熱工實驗室在工業企業中是不可替代的組成部分，是在線儀表能否準確正常運行的重要保障，溫度壓力等在線儀表的計量是熱工實驗室的主要工作，這些儀表及其相關設備的管理是熱工實驗室的重要工作。計量測試技術和管理水平跟不上時代的發展，將直接影響到現代工業企業的安全經濟運行，直接制約著產品水平的提高和質量保證。特別是各工業企業進行ISO9000質量認證時，熱工實驗室是實行工業過程科學管理，確保檢測結果準確可靠的必要條件，也是建立現代工業企業的重要標志。

　　現以溫度儀表的計量與管理為例，具體介紹計管一體化方案及其實施過程。

　　溫度儀表是工業企業的一種不可缺少的在線儀表，計算機在溫度計檢定中應用以來，在很大程度上解決了溫度計量繁瑣的手動操作和人工數據處理。如何進一步利用現有的軟硬件資源，實現計量與管理一體化，是當前一項新的課題。

　　北京中航機電研究所最新開發的ZH1023B熱電偶熱電阻溫度計自動綜合檢定裝置，就是在計管一體化的指導思想下，產生的一種全新概念檢定模型，它充分利用現代的企業信息管理系統(MIS)和企業資源計劃(ERP)，把計量工作納入現代企業的智能化管理中，從而進一步降低企業成本，提高效率和解放勞動力。    

　　一、檢定系統中的計管一體化方案

　　溫度計的檢定是有周期性的，生產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漏檢或重復檢定或超期使用，從現行普遍使用的自動檢定系統可知(如圖1所示)。
    

    圖1  現行自動檢定系統

　　溫度計是否需要送檢，是由一線工作人員決定的。而計量室的檢定工作是被動的，自動檢定只解決了計量檢定人員的勞動強度，并不能對設備進行管理，溫度計周期性檢定是由使用單位的一線工作人員來決定的，這種檢定系統最多可稱為自動檢定程序，根本體現不出系統化的概念。

　　將溫度計自動檢定與企業信息管理系統(MIS)綜合考慮，充分利用MIS資源，系統就會大為改觀。一般情況下企業的MIS包括倉庫管理和成本計算，溫度計是企業的固定設備，即使是新購入的，在送現場使用前，也需送熱工計量室檢定，統一編制工廠號碼。通過這一過程可以篩選出好壞，減少損失。

　　檢定系統與企業的MIS聯系可分為以下兩種情況:
　　1.企業已建立了較完善的MIS
　　溫度計在較完善的MIS中一般是作為企業的設備進行建檔，每個溫度計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。只要檢定系統和MIS都提供數據接口就可實現部分信息共享，以供企業決策和查詢。

　　2.企業尚未建立完善的MIS
　　這時就可綜合考慮企業的各種信息的編碼，只有編碼保持一致，才能達到信息完全共享的目的，不管屬于哪種情況，都可按圖2建立一個全新概念的溫度計量與智能化設備管理一體化系統。
    

    圖2  全新概念的一體化系統

　　在新的檢定模型中，以自動檢定系統為中心，在自動檢定系統的數據倉庫中，保存檢定結果的所有信息，通過檢定系統與MIS通訊，企業決策部門可以根據檢定結果進行決策；熱工計量室可根據檢定結果擬訂計劃，查詢現場溫度計狀況，確定即將到期設備的檢定計劃，通知使用單位，從而對溫度計的周期性檢定實現智能化管理。    

　　二、新檢定模型的功能及其特點

　　本系統除了與MIS有通訊外，主要有以下功能:
　　1.與檢定爐(槽)的溫控儀通訊，具有隨時修正硬件控溫參數等功能，實現軟硬件雙重控溫。
　　2.有溫度恒定自動識別功能。通過對多個硬件占有多個串行口，所在端口應可以動態的改變，實現軟件自動掃描硬件所在端口，并識別各端口溫度穩定狀況。
　　3.對硬件自整定出的PID參數進行確認并自動保存，同時根據設定溫度點實現自動選擇PID值，并將它傳送給溫控儀。
　　4.與多路自動轉換開關和數字多用表的通訊中，除保證溫度計檢定功能外，設備其他獨立功能的使用，也同樣得到系統的支持，即擴充本系統的功能范圍。
　　5.按檢定規程要求出各種結果文件，用通常的開發工具(如VB等)自帶的報表設計器是很難實現的。所以本系統采用專業報表設計器，從使用方便和成本兩個角度考慮都是合理的。
　　6.實現了信息檔案化。將所有信息保存在數據庫中，而不是以文本方式保存，可以實現信息資源共享，也減少了數據的冗余度。數據庫通常包括:各類溫度計表、檢定原始記錄表、送檢單位表、制造廠商和檢定結果表等。這些數據都有統一“編號”字段，通過編號減少數據冗余，使用信息唯一化。
　　7.豐富的查詢功能才能體現MIS的思想，必須實現的查詢有:未來某一時間內即將達到使用有效期的溫度計；新購進待檢的溫度計；溫度計檢定結果清單；在線溫度計工位號和性能等。    

　　三、新模型的實現要點

　　新模型的實現應充分體現MIS思想，對所有的信息進行編碼(即數據庫表中的“編號”)，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
　　在檢定規程中檢定證書和檢定記錄都要求有送檢單位、制造廠商和溫度計的編號，這些信息關系到數據庫冗余度，對這些信息應該制定一個統一編碼規則。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則。對尚未建立MIS的企業，就可綜合考慮編碼系統，這對將來建立完善的MIS很有好處。

　　2.檢定系統開發實現模塊化
　　要實現對模型的功能，可將本檢定系統分成以下三大模塊:

　　(1)數據處理模塊
　　這個模塊負責對檢定記錄的計算。溫度計種類很多，檢定規程不一樣，計算方法不一樣，而且規程是有可能使用一段時間之后要進行修改的，相應的要求等級判別有可能發生變化。將數據處理模塊化，用ActiveX控件進行封裝，就可以更好地適應規程變化，用戶可根據已知的控件接口，實現自行二次開發功能，使系統能及時適應新的變化。

　　(2)下位機通訊模塊
　　這個模塊負責與下位機通訊。下位機通常包括溫控儀、掃描開關、數字多用表等，這些設備大都通過RS232進行通訊。與下位機的通訊也可通過ActiveX控件來封裝。用戶同樣可以通過封裝接口，對通訊功能進行二次開發，如對數字多用表的其他功能的開發，實現在上位機的控制下，充分發揮數字多用表其他測量功能。

　　(3)總控模塊
　　總控模塊負責將數據傳輸至數據處理模塊進行數據處理，并將處理保存，下位機的初始化和通訊，各種信息的輸入，檢定結果的打印，檢定過程中的正常運行等。自動檢定系統模塊化，符合現代編程理念，其優點不言而喻。

　　在自動檢定系統的實現過程中，應該注意的地方很多，如界面、容錯性能、代碼重用、版本升級等都應在系統設計分析階段考慮清楚。良好的、嚴密的系統設計分析，是完成系統開發的基礎，系統分析完成后，系統的開發工程也就完成了一半。

　　北京中航機電研究所開發的新一代溫度儀表自動綜合檢定裝置ZH1023B就是利用上述模型開發的，功能模塊化提高了可靠性，減少了錯誤，出了錯誤便于診斷和改正，便于系統二次開發和系統升級。在開發過程中應緊扣檢定規程，充分考慮用戶的需求和使用人員的計算機水平，將檢定操作傻瓜化。沿著這個理念，可將熱工計量室的其他類型的儀表檢定校測進行統一考慮，檢定校測系統軟件更集成，可以實現溫度壓力、電信號等綜合校驗模型。實現數字熱工實驗室與企業智能化設備管理。