信熱能表的發(fā)展概述

　　當(dāng)今世界已經(jīng)是一個高度信息化、高度自動化的社會，推動社會高速發(fā)展的原動力無疑是已經(jīng)日新月異的數(shù)字通信技術(shù)。從我們?nèi)粘Ｊ褂玫氖謾C，到隨處可及的高速互聯(lián)網(wǎng)，我們無時無刻不在享受著數(shù)字通信技術(shù)給我們的生活帶來的方便和快捷。

　　在工業(yè)自動化領(lǐng)域，數(shù)字通信技術(shù)也得到了普遍的應(yīng)用。由計算機和具有通信功能的智能化儀表組成，通過數(shù)字通信技術(shù)構(gòu)成的工業(yè)自動化網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為了此領(lǐng)域未來的發(fā)展趨勢。遠程控制和集中管理已成為工業(yè)自動化網(wǎng)絡(luò)的基本特征。為適應(yīng)這一需求，一些重要的儀器、儀表也都設(shè)計了數(shù)字通信端口并采用了一些先進的串行通信技術(shù)。比如：profi-bus,CAN-Bus,M-Bus等等。自動化網(wǎng)絡(luò)采用數(shù)字化通信技術(shù)后，比以往傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)顯示出諸多優(yōu)點：數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠、抗干擾性強，數(shù)據(jù)傳輸距離遠，傳輸數(shù)據(jù)量大，總體投資減少等?；谝陨系膬?yōu)點，也為了實際運行管理的需求，在熱能表行業(yè)也逐步開始應(yīng)用數(shù)字通信技術(shù)。根據(jù)EN-1434標(biāo)準(zhǔn)，歐洲熱能表已經(jīng)設(shè)計了數(shù)字通信端口，協(xié)議采用M-Bus。具有此功能的熱能表能輸出熱量值、累計流量、供水溫度、回水溫度、及供回水溫度及溫差等信息，而且可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理和集中控制。正是有了這些新技術(shù)在熱能表中的應(yīng)用，為我們以通信方式完成熱能表的檢定創(chuàng)造了條件，使熱能表的自動檢測成為了現(xiàn)實。

　　通信方式檢測熱能表的實現(xiàn)

　　由于，歐洲對數(shù)據(jù)通信的標(biāo)準(zhǔn)制定起步較早，所以熱能表有一套統(tǒng)一和嚴(yán)格的數(shù)據(jù)通信標(biāo)準(zhǔn)（詳見EN-1434-3）。依據(jù)我國的國情和我國熱能表的發(fā)展趨勢來看，熱能表的數(shù)據(jù)通信型式會有：RS-485,RS-232或M-Bus這幾種。RS-485可以說是現(xiàn)階段在我國應(yīng)用最為廣泛、成熟的數(shù)字通信標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)有的RS-485多采用半雙工的工作方式，也可以組成網(wǎng)絡(luò)，一臺主設(shè)備可以與255臺從設(shè)備進行數(shù)據(jù)交換。而且，采用兩芯通信線和總線方式給組建網(wǎng)絡(luò)帶來很多方便。RS-485網(wǎng)絡(luò)的抗干擾性強，通信距離最遠可達到 1.5 公里，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速度可達到9600Kbps。但是RS-485端口不能和個人計算機的九針串口相聯(lián)，需要外接轉(zhuǎn)換設(shè)備。RS-232通信標(biāo)準(zhǔn)是歷史最為悠久的串行通信方式，每臺個人計算機都配有九針的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)型通信端口。通信線也為九條，工作方式為全雙工，數(shù)據(jù)傳輸速度能達到9600Kbps。與RS－485通信標(biāo)準(zhǔn)相比較，因為RS-232通信標(biāo)準(zhǔn)可以直接和個人計算機連接，所以在通信環(huán)境沒有較大干擾和不需要網(wǎng)絡(luò)時一樣發(fā)揮著重要的作用。綜上所述，戶用熱能表無論具備以上哪一種通信形式，都可以在熱能表的檢測中得以應(yīng)用。

作為國內(nèi)第一套熱能表檢定裝置的制造商，作為國內(nèi)最早開始生產(chǎn)熱能表的廠商之一，賽恩公司一向以意識超前、領(lǐng)先技術(shù)作為產(chǎn)品制造的宗旨。已推出的標(biāo)準(zhǔn)表法檢定裝置中，供回水溫度的采集和恒流量控制系統(tǒng)都已采用了數(shù)字通信技術(shù)，邏輯運算、信號的采集由性能穩(wěn)定而且擴展能力強的工業(yè)計算機完成。由于采用了擴展能力強的工業(yè)計算機，使在原有系統(tǒng)中增加串行通信設(shè)備非常方便。原軟件系統(tǒng)已使用了串行通信控制程序，給以通信方式完成自動檢測提供了許多技術(shù)上的保障。就賽恩公司現(xiàn)已推出的標(biāo)準(zhǔn)表法熱能表檢定裝置和即將推出的質(zhì)量法熱能表檢定裝置而言，只要在硬件方面增加一些設(shè)備，軟件方面做一些調(diào)整都可以具備以通信方式完成熱能表自動檢測的功能。檢測不具備通信功能的熱能表時延用小鍵盤輸入法,具有通信功能的熱能表檢測使用通信方式。在硬件方面主要是增加一些支持以上所述通信形式而且由計算機控制的串行通信設(shè)備。具有這樣功能的設(shè)備繁多，主要有串行通信擴展卡、串行通信模塊、可編程控制器PLC等型式。串行通信擴展卡多以ISA、PLC計算機總線為主，使用時插入計算機的ISA或PLC擴展槽內(nèi)，直接在計算機上增加串口數(shù)量。串行通信卡多以RS－485、RS-232或RS-422通信形式為主，通過高級語言控制卡上各端口數(shù)據(jù)的讀取和指令的發(fā)送。串行通信模塊同樣具備支持RS－485、RS-232或RS-422等多種通信型式，支持多串口功能。它獨立于計算機外單獨供電，使用串行通信與計算機聯(lián)系。通常是RS-232 COM口、TCP/IP以太網(wǎng)網(wǎng)卡或USB口。如今常用于工業(yè)領(lǐng)域的可編程控制器PLC,也在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的影響下得到了迅速的發(fā)展。PLC已從處理傳統(tǒng)的開關(guān)量和模擬量發(fā)展到具備種類繁多的功能模塊。其中也包括各種各樣的通信模塊，如RS－485、RS-232、TCP/IP或profi-Bus,CAN-Bus,M-Bus。它有穩(wěn)定可靠的工作特性和強大的邏輯運算能力，通過預(yù)先編制好的程序，可編程控制器即可以勝任熱能表檢定系統(tǒng)中各項精確控制任務(wù)，也可以完成對被檢表的數(shù)據(jù)采集。甚至可以完成對標(biāo)準(zhǔn)熱量值和被檢表熱量值的比較運算。可編程控制器PLC多采用RS-232 COM口的形式與計算機連接。軟件系統(tǒng)可以依據(jù)可編程控制器自身的通信協(xié)議與之進行實時通信，從可編程控制器的內(nèi)部寄存器讀取所需的數(shù)據(jù)。測試系統(tǒng)中我們可以根據(jù)需要靈活的完成硬件的配置。如果被檢通信熱能表采用RS-485或M-BUS總線形式，便可采用單串口形式以主站向各從站分別發(fā)出采集參數(shù)指令。這種配置的最大的優(yōu)點在于硬件成本低、通信線連接簡單。如被檢通信熱能表不具備總線型通信方式，可采取多串口設(shè)備。在軟件方面，只要在原有熱能表檢定裝置軟件系統(tǒng)中根據(jù)被檢熱能表的通信協(xié)議，加入通信控制程序。計算機通過串行通信設(shè)備即可和被檢表進行通信。

　　天津賽恩電子技術(shù)有限公司已在現(xiàn)有的比較法檢定設(shè)備上設(shè)計了檢測通信熱能表(RS-485)的方案。即在原有計算機PCI擴展槽中安裝RS-485通信卡，通過配置使其占用COM3的I/O地址，使其成為PC系統(tǒng)的COM3串行通信口。在軟件系統(tǒng)開始正常測試時，首先向連接在RS-485總線中的各被檢表發(fā)出從站地址查詢指令,從站接收到正確的查詢指令后，立刻做出響應(yīng)并向主站發(fā)出各自的地址信息。查詢指令的數(shù)據(jù)格式包括：起始幀、儀表種類代碼、功能控制碼。主站在接受到各從站地址后即可以向所需從站發(fā)送數(shù)據(jù)請求指令。從站在接收到數(shù)據(jù)請求指令后，便向主站發(fā)送數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)請求指令數(shù)據(jù)格式包括：起始幀、儀表種類代碼、地址碼、功能控制碼、數(shù)據(jù)、校驗碼、結(jié)束幀。數(shù)據(jù)請求指令過程重復(fù)數(shù)次，即可完成整個自動檢測所需數(shù)據(jù)。

　　熱能表的自動檢測過程和方法

　　進行測試時，首先將被檢表固定在檢定裝置上，待系統(tǒng)瞬時流量值和恒溫槽溫度穩(wěn)定后便可開始測試。這時只需用鼠標(biāo)點擊計算機控制界面上的一個“開始測試“按鈕，軟件系統(tǒng)作為主站便向作為從站的被檢表發(fā)出數(shù)據(jù)請求的命令幀，被選擇的熱能表根據(jù)命令幀的要求作出響應(yīng)，按通訊協(xié)議發(fā)出相應(yīng)的各項參數(shù)信息，如：熱量值、累計流量、供回水溫度及溫差等。軟件系統(tǒng)在接收到熱量值和累計流量值、供回水溫度及溫差的同時，記下系統(tǒng)中標(biāo)準(zhǔn)熱量值和標(biāo)準(zhǔn)累計流量值、標(biāo)準(zhǔn)供回水溫度及溫差，此時采集的各項數(shù)據(jù)作為測試的初始數(shù)據(jù)。待被檢表滿足一定測試要求后，軟件系統(tǒng)再次向指定被檢表發(fā)出數(shù)據(jù)請求命令，被檢表作出響應(yīng)后，向工控機軟件系統(tǒng)發(fā)出包含有熱量值、累計流量值、供回水溫度及溫差值等基本數(shù)據(jù)的的信息幀，軟件系統(tǒng)同時記錄檢定系統(tǒng)中標(biāo)準(zhǔn)熱量值和標(biāo)準(zhǔn)累計流量值、標(biāo)準(zhǔn)供回水溫度及溫差，此時采集的各項數(shù)據(jù)作為測試的終止數(shù)據(jù)。檢定系統(tǒng)取得被檢表的初始熱量值、初始累計流量值、終止熱量值和終止累計流量值、供回水溫度及溫差后，從而結(jié)束一次自動檢測過程。根據(jù)熱能表檢定規(guī)程，被檢表的初始、終止數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)初始、終止數(shù)據(jù)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)的誤差計算公式進行誤差分析。測試過程中采集的數(shù)據(jù)和相關(guān)特征參數(shù)系統(tǒng)自動保存，歷史檢定記錄可以組合多種條件進行查詢和統(tǒng)計，查詢結(jié)果以標(biāo)準(zhǔn)報表的形式打印輸出；根據(jù)使用單位具體情況，系統(tǒng)生成并打印檢定報告、檢定證書和檢定結(jié)果通知書。

　　通信方式完成熱能表自動檢測的優(yōu)點

　　以通信方式完成熱能表的自動檢測較之以前測試系統(tǒng)中所采用的小鍵盤輸入法有諸多進步。在以前的檢測系統(tǒng)中，要靠人工通過小鍵盤在熱能表的熱量值或累計流量值刷新的同時輸入初始（終止）熱量值或初始（終止）累計流量值，這種測試方法引入了一定的不確定因素。 采用通信方式進行測試后，就不會出現(xiàn)以上所述的情況。因為以數(shù)字通信方式采集熱能表的數(shù)據(jù)是精準(zhǔn)、可靠的，整個過程完全由計算機控制，沒有人為參與。采用通信方式進行測試后，響應(yīng)時間造成的誤差幾乎為零，進一步提高測試系統(tǒng)測試精度。采用通信方式進行測試時，軟件系統(tǒng)可以在一個響應(yīng)過程中，采集到被檢熱能表的熱量值、累計流量值和供回水溫度及溫差，即可以在一個檢定過程中完成整體檢定和分體檢定的全過程。這樣即節(jié)省了人力、降低了勞動強度又提高了檢測的效率。