实验室全自动化系统

实验室全自动化系统（精选10篇）

实验室全自动化系统 篇1

近年来,国家电网公司系统不断创新计量管理模式,深入推进国家电网计量体系建设。随着采集系统建设推进,智能电能表大规模安装应用,对计量检定工作的质量与效率都提出了更高要求。因此,电力行业计量器具的生产、储存和配送工作,实行全自动化的需求越来越高。智能化仓储系统可以实现计量器具仓储过程的自动装(拆)箱、自动搬运、自动盘点、自动出入库和自动定位等智能化、全自动化管理与运作。

随着土地成本及人工成本的增长,以及电力系统本身的自动化需求,智能仓储系统将是电力行业计量领域的发展趋势。电力全自动化智能仓储系统建成之后,不仅能满足仓储及出入库的需求,而且将与营销系统、检定系统等进行无缝衔接,形成有机的统一体,在大大提高检定、物流效率和服务水平的基础上,明显提高物流效率和降低物流成本,全面提高电力行业的物流管理能力。

一、主要应用的设备

1. 应用对象

周转箱为仓储系统的基本存储单元,具有唯一识别的RFID标签,用于存储待检、合格或不合格的单、三相电能表,低压电流互感器,终端等设备,单相电能表12只/箱,三相电能表、终端等4只/箱,低压互感器12只/箱。此外,5个叠放的周转箱(含箱内设备)总重量应不大于100kg (大尺寸周转箱按3个叠放计算)。

2. 主要应用的设备

周转箱库货架:牛腿式工业货架。

托盘库货架:横梁式工业货架。

周转箱堆垛机:双立柱、双货位堆垛机(立柱材料为高强度优质碳钢或采用铝合金结构)。

托盘堆垛机:双立柱、单货位堆垛机(立柱材料为高强度优质碳钢)。

拆、码纸箱机器人:位于到货作业区,实现纸箱的自动拆码托盘。两台机器可同时拆垛、码垛;也可一台拆垛,另一台码垛,互为备用。

穿梭车:安装于库前作业区,用于将托盘货物从链条输送线搬运到托盘堆垛机货物站台。

自动开箱机:将装满计量设备的纸箱的上箱盖通过刀片或激光划开,替代人工划纸箱的繁琐工作。通过吸尘工艺,将划纸箱产生的碎纸屑回收。

电表输送线:用于输送电表周转箱,拆包人员规范地将裸表放在输送线上的周转箱内。

射频识别装置:嵌在周转箱内的RFID标签进入磁场后,发送出储存在芯片中的周转箱信息(或主动发送某一频率信号),读写器读取信息后将其送至信息系统进行有关数据处理。

视频监控系统:包括枪型摄像头、球形摄像头及配套硬盘录像机等高清摄像设备。视频设备应能实现对仓储系统内各作业流程运行情况的实时视频采集,并能接入上位系统视频接口,完成视频数据传输、远程控制等操作。

其他设备:自动(或半自动)堆高车,电动叉车,辊筒输送机,链式输送机,托盘(或周转箱)拆叠盘机,链板伸缩机等。

二、信息化与自动化的实现

1. 信息系统功能要求

●实现仓库、库区及储位管理功能,包括仓储库房的门禁管理、库前作业、自动化立体表库、拆包及缓存。

●实现出库、入库、盘点等管理,支持均匀存放、先进先出、按批次出入库等多种存储及出入库策略。

●实现实时库存查询,库存量预警功能、货物存留超时报警功能。

●实现对各个作业环节及各种设备运行状况的实时监控,实时监控数据应支持仿真模拟显示。组态方案由乙方提供,由甲方确认。

●仓储系统应能调整运行方式,可人工下达仓储任务,设定某个特定单元的处理过程,可实现单台装置控制操作。

●实现系统用户及权限管理,自动记录仓储方案维护、手动操作、软件升级情况等信息,保证系统操作安全。

●作业环节的异常情况,特别是影响人身、设备安全的,应有报警提示功能。报警信息实行分级控制,应包括故障类型、故障点位置等信息并以不同颜色区分报警级别、类型等。故障界面应能即时自动弹出。报警信息均应至少储存30天。

●仓储系统应能输出仓储记录、仓储情况统计等报表。报表可导出为EXCEL或WORD文档保存。报表及与相关系统交流的综合信息的设计,应采用电力行业规定的统一数据格式。

●配合计量中心生产运行系统厂家的接口调试工作,按国网公司统一制定的《省级计量中心生产运行系统》规范要求,实现与计量中心生产运行系统(该系统是由甲方建设的,用于整合检定系统、仓储物流系统、RFID系统等,满足甲方生产、调度管理需求的独立的管理信息系统)的无缝对接。

●生产调度平台的各接口,如图1。

2. 控制系统的主要功能

控制系统属于整个系统三层体系结构中的设备控制层,控制系统配置如图2。输送设备是系统控制的主体,通过对设备上电气元器件的自动控制来完成设备控制层的物流任务。同时通过现场总线网络,传递控制过程的实时信息,通过工业以太网将电控系统与上位管理、调度、监控系统连接起来,一方面为集中监控层提供现场运行数据和物流信息,另一方面接受集中监控层向下发布的物流任务,实现物流活动。

手动模式:对单机设备(如拆叠盘机、拆叠箱机等等)提供手动操作功能,在手动方式下,可以人工对各功能进行手动操作。

自动模式:在自动控制方式下,自动进行货物输送;控制系统接收由上位计算机下达命令后,对各输送设备实施自动控制,包括电机启/停、执行机构的动作等,满足工艺流程的要求。

紧急停止及故障报警:系统具有紧急停止操作功能。当发生紧急情况时,按下急停按钮后,该段内控制系统所控制的设备必须全部停止运行,在主控柜上转动钥匙开关后可以切断动力电源。紧急情况解除后,须经故障确认,系统方可恢复正常工作。系统所控制的设备出现故障时,能自动诊断并产生相应的声光报警信号提醒操作人员及时处理。

实现当出现断电停机时,系统保护原有数据,恢复正常时,能接续原状态继续运行。

三、系统流程设计

1. 应用案例

以河北省电力公司计量中心为例,该计量中心属于新建项目,其中自动化仓储库房建筑的长宽为56米×43.4米,高20米,与计量中心主楼相邻,主楼1楼层高4.8米,2至7楼层高4.4米。智能仓储库房三维效果图,如图3。

主楼2楼为低压电流互感器自动化检定流水线,3、4楼为单相电能表自动化检定流水线,5楼为三相电能表、用电采集终端检定流水线。自动化库房与各层流水线通过输送线进行平层对接。

2. 流程设计

智能仓储系统设计包括出入库作业区、出入库暂存区、立体仓储区、输送接驳区、新品拆包区、自动装箱区等功能区域。在智能仓储及输送系统各个信息环节配置信息自动识别终端或手持终端用于新表入库、检定出库、检毕入库、配送出库、空箱回库等操作。

(1)作业流程

新品到货时,统一采用纸箱进行包装,纸箱上贴有一维条码。通过伸缩链板机将纸箱新品进行卸车操作。然后,通过输送机将纸箱新品输送到射频门,由信息自动识别系统采集计量器具,进行信息校验,信息异常的由异常口剔除,信息正确的新品纸箱通过输送机送到机器人码垛位置。机器人自动将纸箱新品码放到空托盘上,通过信息自动识别系统实现计量器具与托盘信息的绑定。码盘结束后通过穿梭车、输送机,将整托盘新品输送到入库站台,并生成入库任务,堆垛机将托盘新品输送到指定货位进行存储,任务完成后将信息上报给生产调度平台。

(2)空托盘组供给流程

当空托盘缓存工位没有空托盘垛时,系统自动下达空托盘垛的出库任务。堆垛机和输送机将空托盘垛搬运到一楼穿梭车接货站台,穿梭车取货后,搬运到空托盘垛出库站台,空托盘垛通过拆盘机进行拆盘。单一空托盘输送到机器人码垛位供给新品入库码盘使用,并通过固定条码扫描器扫描托盘条码,获得托盘条码信息。

(3)人工码盘入托盘库流程

当码垛机器人出现故障或其他设备故障无法自动码盘时,需要进行人工码盘入库。现场操作人员利用手持终端或自动条码扫描设备扫描空托盘条码,生成入库信息。通过尺寸检测装置进行托盘垛外形检测,固定条码扫描器进行信息检测,检测合格则仓储管理系统自动分配货位,由输送机、穿梭车和堆垛机将实托盘搬运到指定货位,生成库存信息,并上传给生产调度平台。

外形尺寸检测不合格则退出,LED显示错误信息,人工进行处理。

(4)新品拆包流程

仓储系统接收生产调度系统指令,将新品实托盘通过堆垛机、输送机、穿梭车输送到机器人拆垛站台,通过机器人进行拆垛。机器人将单一纸箱摆放到纸箱输送机上,输送到人工拆包站台,人工将纸箱取下,放在工作平台上进行拆包作业,将单一计量器具摆放到裸表输送线上输送到自动装箱区。

裸表输送线安装有适合不同计量器具摆放所需要的电表托盘。电表托盘应有限定电表摆放方向、位置的卡槽,以规范裸表的摆放位置。不同种类的电表托盘数量应满足人工拆包和自动装箱两个流程之间的节拍配合需要,并有一定冗余。

拆垛产生的空托盘,通过托盘叠盘机进行托盘叠盘操作,然后由仓储系统下达入库任务,将空托盘垛输送到存储区进行存储。

(5)自动装箱流程

当新品进入拆包流程时,仓储系统同时下达空周转箱出库指令。空周转箱垛通过堆垛机、输送机输送到自动装箱作业区。拆箱机自动将周转箱垛拆成单周转箱,并根据需求送至不同位置的自动装周转箱机器人作业线上。装箱机器人自动抓取裸表,以3只裸表为一组依次放入周转箱内,放满裸表的周转箱输送到视觉识别和RFID信息采集单元,将周转箱内裸表信息与周转箱RFID标签信息进行绑定,并上传给物流管理系统数据库;裸表摆放正确无误并已完成信息绑定的周转箱输送至自动叠箱机处,进行自动叠箱作业,将装满电表的周转箱叠成五箱一垛或者三箱一垛,通过输送机输送到各周转箱巷道的堆垛机取货站台,由堆垛机送入到周转箱库内。

当装满电表的周转箱通过视觉识别系统和RFID进行信息采集出现异常,如存在裸表摆放方向、位置不正确,无法采集数据或采集数据出现错误等情况时,输送到人工纠错工位,进行人工纠错处理。人工纠错工位应有错误提示终端,向纠错工人显示错误信息和处理方法。处理后的周转箱再输送到叠箱机工位进行自动叠箱后,输送到库内,完成入库作业。

(6)空周转箱供给流程

当拆盘缓存位空闲时,系统自动生成空周转箱组出库任务,通过堆垛机和输送设备将空周转箱组输送到拆盘机处,拆成单一周转箱供给新品装箱用。

若完成电表装箱流程后,仍有空周转箱垛剩余,应通过单独的转载机构自动转载至回库输送线。

如果需要大量空周转箱,可以由人工在中控室或是拆包区的操作终端上,下达空箱出库命令,系统连续将空周转箱组输送到需要的区域站台。

(7)检定出库/回库流程

●检定出库流程

自动化检定系统包括单、三相电能表自动检定流水线,低压电流互感器检定流水线、用电信息采集终端自动化检定流水线等。

仓储系统接收到检定系统的生产检定计划,根据检定计划分配出库货位自动生成任务,由堆垛机、输送机对指定货位的周转箱组进行搬运,由仓储系统输送至相应楼层的检定出库输送线,通过RFID信息自动识别系统进行信息校验,信息校验无误后,输送至提出供货需求的自动化检定流水线位置,完成库区存储设备的检定出库流程。

●检定后回库流程

自动化生产线检定后的计量器具,分别按规则(品规、状态一致)进行组箱组盘工作,将配好盘的周转箱垛输送至仓储系统接驳口,仓储系统通过RFID信息自动识别系统获取配盘数据,并生成入库任务,自动分配货位,由输送机、堆垛机送到指定的货位,更新库存信息。

(8)计量器具周转箱出库流程

仓储系统根据配送计划,下达计量器具周转箱出库指令,堆垛机将周转箱(组)由立库中取出,通过库前输送系统输送到指定出库口,经过拆盘机将周转箱组拆成单箱,通过自动识别系统进行信息校验,出库信息校验合格无误后,将单箱经输送机输送到伸缩链板机上,通过伸缩链板机输送到车箱内,由人工将周转箱取下,码放在车箱内,完成出库作业。

(9)空周转箱回库流程

配送返回的空周转箱入库作业时,由人工将规格相同的周转箱依次放在伸缩链板机上,伸缩链板机反向将空箱输送到入库输送机上(原出库输送机反向运行),通过固定条码自动识别系统采集周转箱信息,由周转箱叠盘机将空周转箱叠成一垛后,仓储系统自动生成入库货位,通过输送机和堆垛机将空周转箱组搬运到指定货位存储。

(10)空托盘回库流程

地面单一空托盘由人工码成一垛后,利用叉车将其摆放到空托盘入库站台,穿梭车将空托盘组输送到仓储系统指定的巷道入库站台上,仓储系统生成空托盘组入库任务,自动分配货位,由仓储设备将其输送到指定货位存储。

实验室全自动化系统 篇2

一、实验目的

1、加深理解同步发电机准同期并列原理，掌握准同期并列条件；

2、熟悉同步发电机准同期并列过程；

3、观察、分析有关波形。

二、原理与说明

将同步发电机并入电力系统的合闸操作通常采用准同期并列方式。准同期并列要求在合闸前通过调整待并机组的电压和转速，当满足电压幅值和频率条件后，根据“恒定越前时间原理”，由运行操作人员手动或由准同期控制器自动选择合适时机发出合闸命令，这种并列操作的合闸冲击电流一般很小，并且机组投入电力系统后能被迅速拉入同步。根据并列操作的自动化程度不同，又分为手动准同期、半自动准同期和全自动准同期三种方式。

正弦整步电压是不同频率的两正弦电压之差，其幅值作周期性的正弦规律变化。它能反映两个待并系统间的同步情况，如频率差、相角差以及电压幅值差。线性整步电压反映的是不同频率的两方波电压间相角差的变化规律，其波形为三角波。它能反映两个待并系统间的频率差和相角差，并且不受电压幅值差的影响，因此得到广泛应用。

手动准同期并列，应在正弦整步电压的最低点(同相点)时合闸，考虑到断路器的固有合闸时间，实际发出合闸命令的时刻应提前一个相应的时间或角度。

自动准同期并列，通常采用恒定越前时间原理工作，这个越前时间可按断路器的合闸时间整定。准同期控制器根据给定的允许压差和允许频差，不断地检查准同期条件是否满足，在不满足要求时闭锁合闸并且发出均压均频控制脉冲。当所有条件均满足时，在整定的越前时刻送出合闸脉冲。

三、实验项目、方法及过程

(一)机组启动与建压

1、检查调速器上“模拟调节”电位器指针是否指在0位置，如不在则应调到0位置；

2、合上操作电源开关，检查实验台上各开关状态：各开关信号灯应绿灯亮、红灯熄。调速器面板上数码管在并网前显示发电机转速（左）和控制量（右），在并网后显示控制量（左）和功率角（右）。调速器上“并网”灯和“微机故障”灯均为熄灭状态，“输出零”灯亮；

3、按调速器上的“微机方式自动/手动”按钮使“微机自动”灯亮；

4、励磁调节器选择它励、恒UF运行方式，合上励磁开关；

5、把实验台上“同期方式”开关置“断开”位置；

6、合上系统电压开关和线路开关QF1，QF3，检查系统电压接近额定值380V；

7、合上原动机开关，按“停机/开机”按钮使“开机”灯亮，调速器将自动启动电动机到额定转速；

8、当机组转速升到95%以上时，微机励磁调节器自动将发电机电压建压到与系统电压相等。)观察与分析整步电压，方波信号，三角波信号的波形

正弦整步电压

脉宽比方波信号(二

三角波线性整步电压信号

四．实验分析

1.比较手动准同期和自动准同期的调整并列过程。

手动准同期并列过程是通过人观察旋转灯的旋转来判断发电机和电网是否满足并车条件，并通过调节发电机的转速及励磁使之满足，然后确定合闸发信装置发出合闸信号的时机。而自动准过同期的调整并列过程是通过自动装置来完成并车条件的判断和对发电机的调节。2．分析合闸冲击电流的大小与哪些因素有关。

合闸冲击电流产生的根本原因是由于合闸时并列点两侧的电压的瞬时值不等。因此影响合闸冲击电流大小的因素有：①并列点两侧电压幅值；②合闸时并列点两侧打压的电压差；③合闸点两侧电压频率差。

3．分析正弦整步电压波形的变化规律。

正弦整步电压是并列点两侧电压差按滑差角频率周期性变化的正弦包络线。其幅值是并列点两侧电压幅值之和，角频率是两侧电压角频率之差。4．滑差频率fs，开关时间tyq 的整定原则？

滑差频率是根据并列所允许的最大冲击电流和发合闸信号所采用的恒定越前量来整定的。即：sy=eytctQFfs2sy，开关时间tyQtctQF，其中tc为自动装置合闸信号输出回路的动作时间，tQF是并列断路器合闸动作时间。

五．思考题回答

1．相序不对(如系统侧相序为A、B、C、为发电机侧相序为A、C、B)，能否并列？为什么？

不能并列，因为相序不对时，并列点三相中至多只有一相保证相位相同，而其余两相存在着较大的相位差，并列时会产生较大的冲击电流。

2．电压互感器的极性如果有一侧(系统侧或发电机侧)接反，会有何结果？

在使用自动准同期并列装置时，如果电压互感器的极性如果有一侧接反，根据自动准同期装置要在变压器二次侧电压差不多同相位时才会合闸，此时并列点两侧电压的实际相位差是接近180°，故在并列时会产生很大的冲击电流而使发电机损坏。

3．准同期并列与自同期并列，在本质上有何差别？如果在这套机组上实验自同期并列，应如何操作？

准同期与自同期并列的本质差别是准同期需要检测同期条件，而自同期不需要。

首先要将励磁开关关掉，将发电机转速调至同步转速附近，然后将发电机与电网并列，最后给发电机加励磁。

4．频率差变化或电压差变化时，正弦整步电压的变化规律如何？

频率差变化时，正弦整步电压的滑差频率将变化。电压差变化时，正弦整步电压的幅值变化。

5．当两侧频率几乎相等，电压差也在允许范围内，但合闸命令迟迟不能发出，这是一种什么现象？应采取什么措施解决？

这是存在合闸相角差的现象，其原因是由于滑差角频率很小，滑差周期时间很大，两侧电压的相角差到达允许范围用时较长。可以通过对发电机频率进行微调，稍微加大滑差角频率来解决。

六．实验结论 本实验用的是自动准同期合闸装置，装置主要有输入单元、CPU单元、输出单元、显示单元、电源单元组成。装置的输入时来自发电机和系统两侧的电压，两个电压经装置做差运算得到正弦整步电压，正弦整步电压是一个正弦的包络信号，他包含了准同期并列装置所需检测的信息，如压差，频差，相角差等。但在利用正弦整步电压判定并列点两侧电压的相位差时需要考虑电压差的影响，为排除此影响根据每个基波周期的脉宽比脉冲，利用时域积分得到了较易判定合闸条件的线性三角波整步电压。同步发电机励磁实验

一、实验目的

1.加深理解同步发电机励磁调节原理和励磁控制系统的基本任务； 2.了解自并励励磁方式和它励励磁方式的特点；

3.熟悉三相全控桥整流、逆变的工作波形；观察触发脉冲及其相位移动； 4.了解微机励磁调节器的基本控制方式；

5.了解电力系统稳定器的作用；观察强励现象及其对稳定的影响； 6.了解几种常用励磁限制器的作用； 7.掌握励磁调节器的基本使用方法。

二、原理与说明

同步发电机的励磁系统由励磁功率单元和励磁调节器两部分组成，它们和同步发电机结合在一起就构成一个闭环反馈控制系统，称为励磁控制系统。励磁控制系统的三大基本任务是：稳定电压，合理分配无功功率和提高电力系统稳定性。

图1 励磁控制系统示意图

实验用的励磁控制系统示意图如图1所示。可供选择的励磁方式有两种：自并励和它励。当三相全控桥的交流励磁电源取自发电机机端时，构成自并励励磁系统。而当交流励磁电源取自380V市电时，构成它励励磁系统。两种励磁方式的可控整流桥均是由微机自动励磁调节器控制的，触发脉冲为双脉冲，具有最大最小α角限制。

微机励磁调节器的控制方式有四种：恒UF（保持机端电压稳定）、恒IL（保持励磁电流稳定）、恒Q（保持发电机输出无功功率稳定）和恒α（保持控制角稳定）。其中，恒α方式是一种开环控制方式，只限于它励方式下使用。

同步发电机并入电力系统之前，励磁调节装置能维持机端电压在给定水平。当操作励磁调节器的增减磁按钮，可以升高或降低发电机电压；当发电机并网运行时，操作励磁调节器的增减磁按钮，可以增加或减少发电机的无功输出，其机端电压按调差特性曲线变化。发电机正常运行时，三相全控桥处于整流状态，控制角α小于90°；当正常停机或事故停机时，调节器使控制角α大于90°，实现逆变灭磁。

电力系统稳定器――PSS是提高电力系统动态稳定性能的经济有效方法之一，已成为励磁调节器的基本配置；励磁系统的强励，有助于提高电力系统暂态稳定性；励磁限制器是保障励磁系统安全可靠运行的重要环节，常见的励磁限制器有过励限制器、欠励限制器等。

三、实验项目及方法

不同α角（控制角）对应的励磁电压波形观测

1、合上操作电源开关，检查实验台上各开关状态：各开关信号灯应绿灯亮、红灯熄；

2、励磁系统选择它励励磁方式：操作“励磁方式开关”切到“微机它励”方式，调节器面板“它励”指示灯亮；

3、励磁调节器选择恒α运行方式：操作调节器面板上的“恒α”按钮选择为恒α方式，面板上的“恒α”指示灯亮；

4、合上励磁开关，合上原动机开关；

5、在不启动机组的状态下，松开微机励磁调节器的灭磁按钮，操作增磁按钮或减磁按钮即可逐渐减小或增加控制角α，从而改变三相全控桥的电压输出及其波形。

四、实验波形

α为 120度时的输出波形

α为 90度时的输出波形

α为 60度时的输出波形

五、思考题

1．三相可控桥对触发脉冲有什么要求？ 六个晶闸管按顺序依次相隔60度触发，共阴极或共阳极的晶闸管依次相隔120度触发，同一相两极相隔180度触发。

六、实验结论

整流装置中，触发角α对整流输出波形起着决定性的作用，随着α角的不断改变，输出波形也不断的改变。0°<α﹤90°时，处于整流工作状态，改变α角，可以调节发电机励磁电流;在90°<α< 180°时，电路处于逆变工作状 态，可以实现对发电机的自动灭磁。

七、实验心得体会

基于实验报告自动批阅的系统分析 篇3

[关键字] 实验报告自动批阅,系统分析

一、引言

实验报告网上自动批阅的目标是能让计算机像人一样对实验报告进行批阅,对实验目的、设备、原理、步骤、结果以及心得体会进行对错的判断并打分。实现实验报告自动批阅可利用人工智能等相关技术,在运用这些技术前,需了解实验报告的特征,并在此基础上提出整个实验报告自动批阅的工作流程,即实现方案。

二、实验报告提交格式设定

通常实验报告内容包括:实验名称、实验目的、实验设备、实验原理、实验步骤、实验结果、心得体会等;同时,应有学生基本信息等相关内容。针对实验报告网上评阅的特征,设定报告格式,使批阅过程更简单,化整为零,最后汇总得分。设定报告格式如下:

1、学生填写:学生学号、姓名,实验课程,实验名称,实验目的,实验设备,实验原理,实验步骤,实验结果,心得体会。

2、对实验目的、实验设备、实验原理、实验步骤、实验结果、心得体会要求学生按照知识点来填写,每个知识点以“句号”结束。

3、学生填写完每一部分的内容,以文本方式提交保存。

三、自动批阅工作流程

实验报告格式统一后,只需从数据库中提取出学生的实验报告;再根据实验名称从标准答案模板中提取该实验的标准答案模板;然后分别从学生报告和答案模板中提取实验目的、实验设备、实验原理、实验步骤、实验结果、心得体会六个部分的内容,对它们进行相应的处理,得到每个部分的成绩,最后把所有的成绩相加。批阅流程如下:

1、每个实验都有既定的名称,假设每个实验名称不同。此时,利用实验名称作为关键字,用人工智能中信息检索、关键字匹配方法对所有实验报告进行检索,把所有该实验的实验报告提取并分类。该实验记为A,该实验A的所有学生实验报告组成一个集,记为A(S1,S2,S3,S4……)其中Si代表第i份学生实验报告。

2、对分类出的实验A报告集中的每份实验报告(Si)进行逐步批阅,即按照实验目的、实验设备、实验原理、实验步骤、实验结果、心得体会进行单独批阅。分别把学生实验报告中的六部分记为Si1、Si2、Si3、Si4、Si5、Si6,简记为Sij;把标准答案模板中的上述六部分记为Wa1、Wa2、Wa3、Wa4、Wa5、Wa6,简记为Waj。

3、怎样进行这六部的批阅:以“实验目的”为例。首先,从当前批阅的实验报告中提取出“实验目的”部分的内容,再对“实验目的”部分的全部内容按照“句号”进行文本块划分,把划分得到的文本块记为Si1t(其中t的大小为该“实验目的”部分的内容中句号的个数)。因为规定学生在填写这部分内容时是按照知识点来作答的,且每一知识点都用“句号”来表示结束,所以按照“句号”来进行文本块的划分,实际上就是按照知识点来划分整个部分的内容。

4、对标准答案模板的“实验目的”部分内容全部提取,系统中答案的存储分每一部分单独存储,而每一部分中又以知识点加权值的形式存储,且每一个知识点为一条记录。在这里应提取出“实验目的”部分的全部知识点,并把它记录下来以供后面的批阅使用,记为Wa1t。

5、把3中得到的所有报告“实验目的”文本块Si1t进行文本预处理、句法分析、语法分析、语义分析以及信息抽取,得到报告信息抽取模块。记为pi1t(其中i、t与si1t中的i、t分别相同)。

6、对于4中得到的答案模板“实验目的”部分的所有知识点Wa1t,只需要进行知识点与权值的切分,把切分出来的知识点部分记为qa1t,相应知识点的权值记为ka1t。

7、对于6中得到的“实验目的”部分的每个知识点信息抽取模块qa1t与5中得到的所有学生报告实验目的部分的信息抽取模块pi1t进行模块间相似度的计算,把得到的相似度值中最大的一个乘上该知识点的权值,便得到了该知识点的得分,最后把所有知识点的得分用同样的方法得出后相加,得到“实验目的”部分的总分。

8、重复第3到第7,得出其余五部分的成绩,最后把这六部分的成绩相加就得到该份报告总成绩。

9、对同一实验的其他学生实验报告重复2到8进行批阅;对其他实验的实验报告的批改重复1到8就可完成批阅。

四、举例分析自动批阅工作流程

1、在学生上交的实验报告中,按当前批阅实验的实验名称进行搜索,把得到的实验报告进行单独管理。以“负反馈放大器实验”为例,把“负反馈放大器实验”记为A,并把搜索到的N份实验报告组成一个集,记为A(S1,S2,S3,S4……Sn)。同时把标准答案模板中“负反馈放大器实验”的标准答案模板记为Wa。

2、提取一份实验报告Si,对它的实验目的、实验设备等六部分分别进行批阅。以“实验目的”(记为Si1)为例来说明。首先提取“实验目的”的全部内容,按照“句号”进行文本块划分,把得到的文本块记为Si1t。例如学生报告中“实验目的”内容:

(1) 了解多级阻容耦合放大器组成的一般方法。

(2) 了解负反馈对放大器性能指标的改善。

划分文本块后得到的内容:

文本块一: (1) 了解多级阻容耦合放大器组成的一般方法

文本块二:(2) 了解负反馈对放大器性能指标的改善。

其中把“文本块一”记为Si11,把“文本块二”记为Si12。

3、提取负反馈放大器答案模板中实验目的(Wa1)部分的全部知识点,并把各个知识点记为Wa1t。得到如下结果:

知识点一:多级阻容偶合 放大器 组成 方法|2#

知识点二:负反馈 对 放大器 性能 改善 |3#

其中把“知识点一”记为Wa11,把“知识点二”记为Wa12。

4、对2中得到的所有实验目的部分的文本块Si1t进行文本预处理、句法分析、语法分析、语义分析以及信息抽取,生成报告信息抽取模块。记为pi1t(其中i、t与si1t中的i、t分别相同)。以2中得到的结果为例,说明如下:

文本块一:1、了解多级阻容耦合放大器组成的一般方法。

文本块二:2、了解负反馈对放大器性能指标的改善。

信息抽取模块:

信息抽取模块一:多级阻容偶合 放大器 组成 方法

信息抽取模块二:负反馈 对 放大器 性能 改善

其中把“信息抽取模块一”记为pi11,把“信息抽取模块二”记为pi12。

5、对于3中得到的答案模板中实验目的部分的所有知识点进行知识点与权值的切分,因为在计算机中存储的答案模板中的每一部分的内容都是知识点的信息抽取模块和该知识点的权值,所以切分出来的知识点就是信息抽取模块。把切分出来的知识点部分记为qa1t,相应知识点的权值记为ka1t。实验目的全部知识点:

知识点一:多级阻容偶合 放大器 组成 方法 2。

知识点二:负反馈 对 放大器 性能 改善 3。

进行知识点与权值的切分后的结果:

信息抽取模块: 权值:

知识点一信息抽取模块:多级阻容偶合 放大器 组成 方法 2

知识点二信息抽取模块:负反馈 对 放大器 性能 改善 3

其中把“知识点一信息抽取模块”记为qa11,把“知识点二信息抽取模块”记为qa12;对于权值“2、3”相应的记为ka11、ka12。

6、把5中得到的第一个答案信息抽取模块qa11与4中得到的两个报告信息抽取模块pi11、pi12分别进行模块间相似度的计算,并取最大的相似度值。由于qa11和pi11这两个模块是完全一样的,相似度值为1(设定相似度的最大值为1),所以此时相似度值为1;然后取与qa11相对应的权值(ka11)2,与得到的相似度值相乘,得到了报告对qa11这个知识点回答的成绩,即为2分。分别计算出答案信息抽取模块剩余的相似度值,并得到成绩,两个知识点的成绩相加得到学生实验报告中实验目的部分的成绩,本例得到实验目的部分的成绩为5分。

7、上面是对一份报告中实验目的部分的批阅,对于同一份报告中的其余部分以及不同报告、不同实验的报告都按照这样的方法进行批阅。最后把同一份报告中六个部分的成绩相加便得到了这份报告的总成绩。

参考文献:

[1] 刘其云、李中言,信息抽取的功能和实现方法,情报杂志,2005,5:67-68

实验室全自动化系统 篇4

1 全自动药品分包机简介

该机最初用于医院门诊发药,由于药袋撒开后不能回封,药片不易保存,故改用于病房发药。功能为药品(包括片剂和胶囊)根据医院信息系统(Hospital Information System,HIS)传递的医嘱信息(如药品名称、服用时间、服用剂量及患者的相关信息)自动进行分拣、组合和包装,避免人工分药产生的差错,同时节省大量的人力、物力[1,2]。

2 全自动分包机的组成以及工作原理

药品全自动分包机主要由药盒部分(有400个药盒,可同时装400种常用药品)、UTC(Universal Tablet Case)部分(UTC主要是用于对没有配备的不常用品种或者用量不足一片的半量药品进行分包,共有66格)、药品收集部分、药品输出部分、封装部件及其他控制电路部分组成。药盒是按照药品的尺寸“量身定做”的,根据每种药品的具体规格加工定制药盒出药口。药品收集部主要是将由药盒或者UTC漏下的药品收集到药包袋中,药品输出部分再将包装好的药品袋传送至出药口。包装部分主要功能是对药包袋进行打印、塑封及切割[3]。

全自动分包机独立配备和医院联网的电脑,用于接收HIS传送来的病人医嘱信息;通过软件控制相应药盒下方的马达工作,将药品漏至药品收集槽内;再跌入漏斗,最后跌入左右边刚封好的V字型药袋中;入药前,药袋先经过打印医嘱信息、塑封组件进行左右热封,入药后再上热封,三边封好的药袋由传送带传出,最后切割,这样整个包药过程就完成了。

3 全自动分包机的优势与缺陷[4,5]

主要优势:(1)提高了药品调剂效率和药品效期的管理,减少了药品的浪费;(2)完善药房的药品管理,提高投药精准率,消除人为的误投;(3)提高了医院的整体管理水平和医疗质量;(4)减少污染、更加卫生。

主要缺陷:(1)设备价格昂贵,进口的耗材费用太高;(2)前期准备工作量大,因为填充药品必须为裸片,所以先要拆除原厂包装;(3)药盒体积小,装量不多,中途常要停机补充药品;(4)药袋撒开后,不能再封回,必须一次或当天服用。

4 全自动分包机故障实例及分析处理

4.1 故障一

4.1.1 故障现象

药品全自动分包机触摸液晶显示屏不亮。

4.1.2 故障分析

该设备操作及各种故障显示都是通过触摸液晶显示屏完成的,所以它不工作,整机全部不能工作。触摸液晶显示屏指示灯不亮,说明供电电压可能没到达液晶显示屏电源电路或液晶显示屏电源电路损坏了。

4.1.3 故障处理

首先拆开机器后盖,再拆开机器边盖,测量液晶显示屏电源电路,供电电压为0 V,可初步判断与全自动液晶显示屏电源电路无关,而是没有电压。由于Xana-4001全自动分包机是日本产的,日本的常用电压为110 V,而我国的常用电压为220 V,所以其电源是经过110 V变压器再接入全自动分包机的。用万用表测试110 V变压器的输出电压,测试值为114 V左右,证明110 V变压器输出电压是正常的,满足分包机的用电要求。110 V变压器输出的电压接入机器后,被分成数路,其中一路接到总电源电路板,该电路板上的各指示灯正常点亮,测量进来的110 V电压也正常,之后通过整流、滤波、稳压、变压、传输到各电路板也没发现异常,检查各保险丝完好;唯独到液晶显示器电源电路板没有电压,液晶显示器电源由电路板POW.CONT BOARD供电,问题可能就出在这块给液晶显示器电源电路板供电的电路板上。怀疑可能是该电路板受潮而造成电路短路,用吹风机均匀吹液晶显示器供电电路板后,再开机,液晶显示器还是不亮。检修液晶显示器供电电路板POW.CONT BOARD,发现液晶显示器供电是由其继电器R6控制的,其电源端连接R6的2、4脚,而R6的1、3脚有110 V,当R6正常工作时,其脚1与2、3与4分别接通,2、4脚输出110 V到液晶显示器。这时就要判断R6是否工作,而R6是塑封死的,既看不到也感觉不到它是否工作。由于维修空间狭小,又是带电操作,要非常小心谨慎。用万用表测量R6线圈电阻,有几十欧姆,属于正常范围内,但线圈两端没有直流12 V,所以此时R6没有工作。通过检查,锁匙开关打开后,R6应有12 V,其中间没有其他控制线路,只有连接线及印刷电路,问题就可能出在这里。查找低压电源板各供电输出端子,12 V电源供电正常,但送到电路板POW.CONT BOARD端子上的12 V却时有时无。怀疑接插件接触不良,重新连接固定处理后,12 V电源稳定了,但液晶显示屏仍然不亮,R6线圈12 V电压也没有。用万用表电阻档测量R6线圈焊点到12 V端子间印刷电路的电阻,发现其中有根线电阻无穷大,为断路。用一根导线将其直接接通,开机后,R6线圈12 V电压正常,液晶显示屏点亮,工作一切正常,故障解决。

4.2 故障二

4.2.1 故障现象

报“04A5-0001”错误。

4.2.2 故障分析

查阅手册,该报错提示检测到裁刀部原点位置不对,包装袋被卡住了。

4.2.3 故障处理

拉开药品全自动分包机前面板,查看药包袋的整体情况,确有药包纸堵在了输出部皮带的输入端,造成裁刀部进行裁切时,无法裁断,故而出现报警,清理堵住的药包袋,出现正确上纸,重新启动设备,即可。此问题应该是个别药袋药品数量太多或者没有正确更换安装新的包装纸造成此问题的出现。

4.3 故障三

4.3.1 故障现象

药品溢出报警。

4.3.2 故障分析及处理

这是一个较为常见的报警,在漏斗正下方有一套药品溢出报警装置,当有药片没掉进药袋而跌入到槽中时,药片会挡住发光二极管发出的光,显示屏会出现药品溢出报警闪动,这时机器所有动作都停止,必须及时处理才能往下进行工作。另外一种情况,就是由于药品粉尘过多,时间长了,粉尘堵住光路也会出现这个报警,故要定期除尘保养。

4.4 故障四

4.4.1 故障现象

连接超时报警。

4.4.2 故障分析与处理

通常机器的电脑与医院服务器连接有个时间要求,要求在15 s内完成,如果超出,就会出现连接超时报警,这多数是因为服务器数据库信息过多,这就要求信息部门需定时删除过期的信息。

4.5 故障五

4.5.1 故障现象

设备与控制电脑连接出现问题。

4.5.2 故障分析

设备通常开机状态下,打开控制电脑的ATF软件,其界面会彩色显示设备图片,如果电脑连接设备的网线松动或者虚接,ATF软件的设备图片会显示灰色,表明设备与电脑连接有问题。

4.5.3 故障处理

检查电脑与设备连接的网线连接状况,紧固连接端口,重新启动设备和电脑,一般问题就会解决。如果问题还存在,那就要检查电脑网卡,必要时要对网卡进行修理或更换。

5 小结

全自动药片分包机属于高精密医疗设备,对使用环境的要求很高,最好有空调及除湿,要注意其所处坏境的干燥、洁净程度[6]。作为一名医疗设备维修工程师,应该定期给药品全自动分包机做一些除尘等保养工作,信息部门要对服务器数据库定期删除过期信息。

摘要：药房全自动化统包括Xana-4001全自动药品分包机和装载与医院HIS联网的电脑。本文介绍Xana-4001药品全自动分包机的工作原理,分析药品全自动分包系统的一些故障及检修处理方法。

关键词：药房全自动化系统,全自动药品分包机,HIS

参考文献

[1]杨宇航.全自动包药机工作原理及维修实例[J].医疗设备,2009,10(2):68.

[2]宁华,闫建民,赵金环,等.全自动口服药品摆药机在我院药房的应用及体会[J].中国药房,2008,(13):991-992.

[3]谭玲,孙春华.有助于提高医院药学服务水平的全自动口服药品摆药机[J].中国药房,2006,(3):228-230.

[4]徐红.药品全自动分包机在我院中心药房应用的实践与体会[J].中国医药导刊,2011,13(10):1837.

[5]舒幼娜,吴军.自动包药机的使用与管理[J].药品评价,2012,(14):20.

实验室全自动化系统 篇5

一、系统概述

火灾自动报警控制系统在智能建筑中通常被作为智能建筑三大体系中的BAS（建筑设备管理系统）的一个独立子系统。整个系统的运作既能通过建筑物中智能系统的综合网络结构来实现，也可以在完全摆脱其它系统网络的情况下独立工作。

该系统是通过对消防实验台上各个探测设备的参数变化进行火灾报警，并通过相关信号对其它系统的消防实现联动控制。

二、结构框图

三、产品特点

1.系统设计开放灵活，学生可以自行设计消防报警系统及联动系统

2.采用市场占有率高、国内外知名的品牌产品，具有很高的实用性与通用性 3.系统采用消防系统比较流行的总线结构

4.系统不仅具有消防联动控制系统，而且还有消防广播系统及消防通讯系统 5.系统除了常用的消防探测器外，还配置了光束感烟探测器，实验更加方便 * 6.系统可以与“THPPL-1型 喷淋灭火系统实训装置”形成联动

四、技术参数

1.输入电源：AC220V±10% 50Hz 2.工作环境：环境温度范围为-20℃～+45℃ 相对湿度＜85% 3.装置容量：＜2kVA 5.实验台尺寸：1668mm×805mm×1484mm 4.安全保护：具有漏电自动保护装置

五、实验项目

1.消防控制系统布线及接线实验 2.消防控制系统情形模拟实验 3.电子编码器的使用与编码

4.火灾报警联动控制器的使用与设置 5.消防报警单点处理实验

6.火灾事故广播及火灾通讯系统的使用 7.消防控制系统消防联动模拟实验

六、基本配置

1.电源控制屏（铁质双层亚光密纹喷塑结构）交流电源：单相220V 50Hz，带有过流保护装置。2.实验桌

实验桌为铁质双层亚光密纹喷塑结构，桌面为防火、防水、耐磨高密度板,结构坚固，形状似长方体封闭式结构，造型美观大方；设有两个大抽屉、柜门，分别用于放置工具、存放挂件及资料等。桌面用于安装电源控制屏并提供一个宽敞舒适的工作台面。实验桌还设有四个万向轮和四个固定调节机构，便于移动和固定。

3.火灾报警控制器

控制器采用柜式结构、模块化设计，具有功能强、容量大、配置灵活等特点；系统采用大屏幕汉字液晶显示，打印机可打印系统所有报警、故障及各类操作的汉字信息；具有全面的现场编程能力，最大容量为4845个总线制报警联动控制点。控制器可与开关量、模拟量、智能型火灾探测器和控制模块及多线制控制盘连接，从而构成一个集总线、多线于一身的报警联动一体化控制器。

4.多线制联动控制盘

一般与切换模块一起使用，完成对消防泵、风机等重要设备的控制，控制盘可控制14路设备，每路占用一个总线地址编码点。具有输出端短路、断路检测功能，并有相应的灯光指示。

* 5.火灾显示盘

火灾显示盘是用单片机设计开发的汉字式火灾显示盘，用来显示已报火警的探测器位置编号及其汉字信息并同时发出声光报警信号。它通过RS-485总线与火灾报警控制器相连，处理并显示控制器传送过来的数据。每路RS-485总线最多可配接64台火灾显示盘。

6.输入/输出模块

单输入模块用于接收消防联动设备输入的常开或常闭开关量信号，并将联动信息传回火灾报警控制器。主要用于配接现场各种主动型设备如水流指示器、压力开关、位置开关、信号阀及能够送回开关信号的外部联动设备等。这些设备动作后，输出的动作信号可由模块通过信号二总线送入火灾报警控制器，进行报警，并可通过火灾报警控制器来联动其它相关设备的动作。

输入输出控制模块则主要用于控制消防灭火设备的启动或停止，同时向消防控制中心传送消防灭火设备动作与否的回答信号。

* 7.火灾报警探测器

火灾控制探测主要配有可燃气体探测器、差定温感温探测器、光电感烟探测器、光束感烟探测器等。

* 8.火灾广播及通讯设备

火灾广播及通讯系统主要由150W功率放大器、消防广播主机、广播音响、总线制消防电话主机、消防电话分机等组成。

其他要求

1.投标人负责向用户提供设备的使用及操作维修说明书、技术说明书。

实验室全自动化系统 篇6

1 数字通信发射链路测试

对于数字通信系统测试来说,绝大多数参数指标是在频域完成的,这就需要通过控制频谱分析仪和矢量信号分析仪进行测量。其中测量数字调制的质量对于保证数字通信系统正常工作和信息准确传递有着重要的意义。数字通信系统的调制指标主要有EVM,相位误差,IQ不平衡度等。

EVM是指某一瞬时理想参考信号和被测量信号矢量差值的模值。采用安捷伦矢量信号分析仪89600可以提供快速、高分辨率的频谱测量、解调和时域分析,来获得EVM的测量结果。

ACPR测量的是某一通信频段主信号能量有多少泄漏到相邻频段。它也是数字通信系统的重要指标,过大的功率泄漏会引起相邻频段之间的相互干扰。通常,我们最关注的是主要频段的信号功率和邻近频段功率的比值,通过控制频谱分析仪测量获得。

数字通信系统发射链路扫描测试是指针对某个参数,如增益、频点等的变化评估其对EVM和ACPR的影响。本文以发射链路增益自动功率控制扫描为例进行阐述。APC(Automatic Power Control)自动功率控制扫描是对发射链路中功率放大器驱动和上变频混频器的增益进行扫描,这些控制位在集成电路中通过特定的寄存器位来进行设置,LabVIEW通过SPI和I2C总线以特定的时序访问芯片上这些寄存器,实现读写控制功能,来改变发射链路增益,扫描测试框图如图1所示。

LabVIEW通过GPIB总线对频谱分析仪进行控制测量ACPR;使用ActiveX控件控制安捷伦89600矢量信号分析仪测量EVM参数。这个实时控制系统可以利用TCP/IP、GPIB协议功能来完成PC计算机和仪器间的双向命令传送。LabVIEW自动扫描程序前面板如图2所示。

根据扫描测试操作顺序面板分为两个部分:左边是从Excel表格读入使发射链路功率线形衰减的控制寄存器值;右边是对仪器参数进行的自定义设置以保证更高的测量精度。所以,整个LabVIEW程序操作可以分为4部分:从Excel表格中读取发射链路不同增益衰减情况下的寄存器值;将这些值通过SPI总线写入芯片相应的寄存器中改变发射链路增益(功率);接着,自动调整仪器设置并从中读取测量参数EVM和ACP;将测量数据结果实时写入指定的Excel文件并存储以便后处理进行分析。

ExcelRead.vi实现从打开的Excel文件指定工作表的指定行、列中读取寄存器预设值,并存入到LabVIEW的一个二维数据表中缓冲。这样的好处是可以及时更正APC的预设值,使测试灵活。本设计中这个动作通过图2中的“从Excel读取APC数据”按钮进行触发,使用一个LabVIEW的事件处理结构进行处理。

SPIWrite.vi和SPIRead.vi 通过LabVIEW对PC计算机并行接口进行编程,通过SPI三线控制完成和芯片之间的通讯。其中,并行接口控制是通过LabVIEW中的强大的I/O程序模块为基本操作单元实现的。

2 发射链路EVM自动化扫描

在通过更改寄存器值完成发射链路功率配置后,就需要控制矢量信号分析仪89600调整仪器设置,并读取扫描得到的EVM数据。LabVIEW完成对89600初始化后,为保证EVM自动测试精度需要对其做出如下配置,如图3所示。

首先,要激活89600显示频谱图的Trace B,如图4所示。并命令其纵轴进行自动调整以保证功率谱在仪器显示的合适位置上。

接着,激活频段功率测量模式(BandPower),按照前面板设定的“频带宽”参数,对频段功率的左、右边界频率进行设定。这时,LabVIEW就可以通过BandPowerResult属性节点准确读取载波的的功率。

频段功率值对于调整仪器的Range参数和保证EVM精度有着至关重要的意义。Range参数调整的是仪器中模数转换器(Analog-to-digital converter)的输入信号范围,其值若是过大必然导致输入信号的严重失真而使EVM参数恶化;如果Range值太小则使EVM参数对于引入噪声过于敏感,同样导致不准确的测试结果。大量实测结果表明,当Range参数值的设定比以上测量得到的频段功率值大3 dB时,可以保证EVM的精确度。另外,由于LabVIEW编程中频段功率单位是dBm,而Range参数单位是电压峰值Vpk,所以在进行自动Range调整时程序需要通过相应算法进行单位转换,如图3中第2行结尾的框图所示。

在完成各种配置之后,就需要读取EVM等相应的测试结果。这通过临时建立一个文本文件“TempTable.TXT”读取89600中Trace D中的测量参数结果表格,并将其导入到LabVIEW中存储为一个数组变量,要读取测量参数只要指明参数所在的下标并读取参数即可,如图3中最后一行框图所示,下标6,8,18分别指向参量参数EVM、相位误差、相位误差峰值。最后通过LabVIEW把数据写入并存储到到一个CSV数据文件中以便进行数据处理分析。

3 发射链路ACPR自动化扫描

测量ACPR之前也同样需要对发射链路的功率进行配置并且手动将频谱仪调整到ACP测试模式下。但是不同的是,这个测量需要通过GPIB总线或TCP/IP协议使用SCPI指令通过VISA接口控制频谱分析仪进行,LabVIEW的框图如图5。

程序的最外面是一个While循环和事件结构用于选择触发哪种测试模式。在ACPR扫描测试模式下,扫描通过For循环实现,次数由APC预定值表格的行数来确定。一个顺序结构被嵌套在For循环里实现分步骤操作控制,在第0,1帧通过更改芯片寄存器完成了发射链路的功率衰减配置,第2帧实现测量并存储数据。

LabVIEW中实现仪器访问是通过VISA接口实现的。在指明仪器的地址后,可以通过VISA的写模块发送SCPI指令,而通过读模块读取仪器的反馈信息。

首先,要标记载波的峰值功率,图5中“DISP:WIND:TRAC:Y:RLEV 8”指令将频谱仪的纵轴的参考功率设置为8 dBm,这样可以将频谱图压低在仪器显示界面中以便与后面的操作:使标记Marker1找到频谱中的峰值,并将其读取出来。

接着,还需要同样的命令将纵轴参考功率设置为-6 dBm,因为在整个扫描的过程中,发射链路的功率由0 dB衰减到-76 dB,在衰减很大的情况下,载波信号幅度已经很小,甚至可能被噪底所淹没,这就需要将整个仪器的频谱再次提高,以保证仪器ACPR计算的准确性。

最后,通过“FETC:ACP?”指令将仪器测量结果存储到LabVIEW的数组里面,同样通过下标指向要读取的参数并将其存储的CSV数据文件当中。

4 测试结果与分析

通过测试基于RDA8206的TD-SCDMA通信系统发射链路EVM和ACPR验证了所提出方法的正确性。实测扫描结果如图6,图7所示。

实例测试表明在发射链路功率衰减到-50 dB时仍能保证调制质量,所以EVM扫描可以直观的看出数字通信系统发射链路调制质量恶化情况分析造成问题的原因。

ACPR扫描可以用于分析载波信号功率泄漏相邻频段所造成的干扰状况。本文提出的方法在保证测量精度的条件下,相对手动操作可以将测试效率提高60%,充分发挥了自动化仪器仪表测试的优势。

参考文献

[1]杨乐平,李海涛,杨磊.LabVIEW程序设计与应用[M].2版.北京:电子工业出版社,2005.

[2]Keith B Schaub,Joe Kelly.Production Testing of RF andSystem-on-a-Chip Devices for Wireless Communications[M].Boston:Artech House,Inc,2004.

[3]Agilent Technologies.Digital Modulation in CommunicationSystems:An Introduction[M].Application Note1298,2001.

[4]Agilent Technologies.Using Error Vector Magnitude Mea-surements to Analyze and Troubleshoot Vector-ModulatedSignals[M].Application Note 89400-14,2001.

[5]Nelson,R.3G Technologies Complicate CDMA Testing[J].Test&Measurement World,2000(2):55-62.

[6]Witte R A.Spectrum and Network Measurements[M].Upper Saddle River,NJ:Prentice Hall,1992.

[7]Goto M,Hilliges K D.An ATE Architecture for Systems ona Chip[J].Japan:Semi-technology Symposium,2000:82-91.

实验室全自动化系统 篇7

1 基于开放式的全自动计算机机房管理特点

随着国家对于高校课程的改革不断深入,很多课程都需要计算机的上机操作和实践,因此,高校的计算机所使用逐渐增大,机房的规模也逐渐扩大。面对新的环境,高校采取了开放式的全自动计算机机房管理来管理计算机机房,总的来说,该系统具有多样化和时代性的特点。一方面,学校会安排有上机课程的学生上课、更有学生自费将进行上机练习,更有自费上网的情况以及计算机等级考试等情况的需求,这也就要求开放式的全自动化计算机机房管理系统要满足学生上机方式的多样性。另一方面,一个机房中常常存在几十台甚至上百台的计算机同时工作,因此需要更大型的机房规模,这也体现了计算机机房规模大型化的特点。此外,开放式的全自动计算机机房管理还要服务于本课程、专科生以及研究生等各类培训班等的计算机使用需求,具有很强的服务对象多样化,而其软硬件的配置也要根据人员的需求来进行配置,这也突出其软硬件的多样化。

2 开放式全自动化计算机机房管理系统的结构和功能分析

基于开放式全自动计算机机房管理系统具有适用性广、用户上机多样性、计费方法合理性以及开放式的系统结构等优势。总的来说,系统的结构可以参照下图1所示。基于开放式的全自动化计算机机房管理新系统的功能模块则可以分为 :系统管理模块、财务管理模块和计算机管理模块、查询与统计模块、课表班级管理模块,更包括如卡片管理模块、课表模块、校园网计费模块以及工作人员使用的值班模块和门禁模块。

3 开放式全自动化计算机机房管理系统的实施方案

在实施开放式全自动化计算机机房管理系统时,应首先根据学校的机房布局、计算机数量以及使用机房的情况来制定系统的安装方案。但具体来说,在实施系统方案之前还应注重系统的收费政策,要制定好机器费率、用户费率等因素 ;确定好刷卡时是使用条码刷卡器、还是IC卡刷卡器,两者都有着各自的有点,但就性价比来讲条码卡较为廉价。其次,设计方案时还应确定学生卡片的编号,采用多位数字的形式保证与学生学号对应,也有的学校直接采用学生学号编码的方式来实现编制。对于相关人员的安排也要实现做好,系统的日常维护以及预收费用的人员。

除此之外,对于实施系统方案最重要的就是要确定机房的布局和学生信息库的来源。应充分考虑机房的编号,可以采取第一、第二等方式,也可以使用多媒体、语音等类型的分类方式来做好编码。另一方面,对于每一个机房内部的机器数量、IP地址分配等也要做到准确、及时,包括要建立学生信息库,准确的导入学生信息。最后,对于系统的布局也就是整个机房管理系统的核心,要做到适应学生、方便管理 ;此外,还应通过实施的系统监控上机情况,管理好学生上机和培训,以方便对机房进行管理。

4 结束语

实验室全自动化系统 篇8

为改变这种计量技术陈旧落后的状况, 我们采用北京康斯特公司生产的CST2001型数字化高准确度智能压力校验仪取代二等标准活塞式压力计, 并利用数字压力校验仪的RS-232接口与计算机设备通讯, 组建起压力表半自动化检定系统, 实现了压力表检定数据的自动采集、数据自动处理和检定结果的自动打印输出等功能。

1 检定系统的构成

压力表半自动检定系统是由压力发生器 (压力校验泵) 、压力模块、CST2001数字压力校验仪 (标准器) 和计算机、打印机、系统检定软件以及它们之间的专用通讯电缆连线构成。

在检定系统中, 我们用CST2001数字压力校验仪作为该检定装置的标准器, 配有6只不同量程的压力模块, 量程分别为0～160kPa、0～250kPa、0～1MPa、0～6MPa、0～25MPa、0～60MPa。标准器的准确度等级为0.05级, 可用于检定0.25级、0.4级的精密压力表和数字压力计。同时CST2001还具有高准确度的直流电流电压测量功能及24V直流电压源输出功能, 可用于校验压力变送器 (传感器) 。

2 检定系统的工作原理与操作过程

2.1 工作原理

计算机由专用通讯电缆连线通过RS-232串行接口与标准表CST2001数字压力校验仪的RS-232串行接口相连, 在检定系统软件的控制下, 对被检压力表进行定点检定, 同时自动采集在该检定点标准表的读数, 然后对所有的测试数据自动进行误差计算、数据修约、并判断检定结果是否合格, 自动生成测试记录和检定证书 (或检定结果通知书) 。

2.1.1 标准器性能及工作原理

CST2001数字压力校验仪, 采用先进的集成压力传感器, 配以高精度的放大单元及A/D转换器, 进行严密的零点及满量程温度误差的补偿, 用单片机实现各种数据的处理、分析、计算。通过面板薄膜开关作为控制键盘, 实现各种功能的设置。测量结果由液晶显示器显示或通过RS-232接口输出至计算机。原理框图见图1。

2.1.2 检定系统软件的构成

本系统检定软件是在Windows95/98中文操作系统下, 由Visual Basic5.0语言开发而成, 系统在打印时使用Word97, 所以在运行该软件时要求系统中装有Word97。检定系统软件包括普通压力表检定、精密压力表检定和压力变送器检定三个部分。

由于在该系统中计算机只能与标准表CST2001压力校验仪进行通讯, 选择自动采集数据时, 系统将只能采集到标准表的压力示值和电流电压示值, 所以在检定压力表 (除压力变送器以外) 时, 本系统采用了“反校法”进行检定。所谓“反校法”就是通过手动操作压力发生系统的压力调节阀, 将被检压力表的指针固定在某检定点, 并保持压力示值的稳定, 在检定系统软件的控制下计算机自动采集标准表CST2001的读数, 在程序设计中通过一定的算法将检定数据转换成正校格式, 使其格式完全附合国家计量检定规程JJ G49-1999的要求。“反校法”的计算公式为:被检表读数 (计算) =2×检定点的实际值-标准表的读数值。

压力自动检定系统软件流程图如图2所示。

2.2 操作过程

2.2.1 根据被检表的量程选择合适的压力模块, 务必注意使所选压力模块与主机所选的量程一致。将压力模块引压口接到压力发生器上, 连接好, 不要泄露;将压力模块的电信号连接端接到CST2001的压力模块接口上。

2.2.2 打开压力调节阀使压力发生器通大气, 此时, 如果CST2001的压力显示不为零, 按下“压力清零”键使压力显示为零, 消除压力测量的零位误差。

2.2.3 在Windows98下运行压力自动检定系统软件, 检查计算机与标准表的RS-232串口通讯线是否已经连接好, 并确认当前所选用的串行口COM1或COM2没被其它系统占用。

2.2.4 在检定系统的主界面中, 选择窗口菜单“运行参数设定”来设置通讯参数, 选择被校表种类”菜单完成被校表种类的确定, 并输入被检压力表的相关信息, 如生产厂家、出厂编号、准确度等级、测量范围等。然后选择“自动采集数据”逐点进行压力表的半自动化检定。

2.2.5 正行程压力检定:由零点开始加压, 待被检压力表示值稳定后, 按回车键确认计算机采集到的标准器的压力示值, 逐点检定, 直至压力满量程。

2.2.6 反行程压力检定:正行程压力检定完成后, 开始做反行程压力检定, 缓慢减压, 压力平稳后读取标准表的示值, 逐点检定, 直至零点。

结束语

本系统应用先进的数字化高准确度压力测量技术和计算机程控技术, 代替了过去用二等标准活塞压力计, 采用“称重法”手工检定的技术。从实际使用情况来看, 该系统能够满足我公司对各种类型高、中、低压精密压力表、数字压力计及压力变送器的检定要求。检定系统软件的中文界面友好, 操作简单, 可实现压力检定数据的自动采集、自动处理和自动打印, 规范了检定记录和检定证书的格式。

实践证明, 该系统的投用大大减轻了检定人员的劳动强度, 可以实现0.25级以下精密压力表、数字压力计及压力传感器的半自动化检定, 提高了压力表检定的工作效率, 也提高了压力计量仪器仪表检定测试的质量, 该检定系统的适用性强, 具有一定的推广价值。

摘要：介绍一种应用CST2001型数字化高准确度压力校验仪组建的压力表半自动化检定系统, 具体描述了压力表半自动检定系统的构成、系统的工作原理、检定系统软件及使用方法。该系统可以实现0.25级以下精密压力表、数字压力计及压力 (差压) 变送器的半自动化检定。

关键词：压力校验仪,压力表,检定系统

参考文献

[1]JJ G49-1999弹簧管式精密压力表和真空表检定规程1.

实验室全自动化系统 篇9

关键词：立辊,半自动化,PDA数据分析,TDC工艺控制系统,WinCC监控组态软件

0 引言

立辊位于精轧机和除鳞机之间, 也可作侧导辊。有以下作用:对将要进入轧机的轧件对中, 并用于轧件跟踪, 有效改善轧件的边部晶粒结构, 防止边裂的产生。立辊通常用于导向和轧边, 可以在轧机的主操作台上由操作工自由选择。

立辊通过液压缸调整辊缝, 液压缸每侧各一个。为了进行位置和压力控制, 每个液压缸都装配有一个位置传感器和两个压力传感器 (一个在有杆腔, 一个在无杆腔) 。

1 改造方案

目前马钢CSP立辊轧机不能正常投用存在以下问题:

(1) 立辊辊缝宽度参考值是二级下发的数据, 往往比实际的板坯宽度小很多, 导致立辊卡钢不能出钢, 影响生产。

(2) 在生产过程中, 由于立辊前测宽仪精确度不高, 经常出现测量值偏差较大, 维护较困难。当测量值大于实际板坯宽度, 在自动模式下二级进行宽度量计算时, 立辊辊缝参考值变小使实际的立辊宽度突然变小, 这样立辊力全部加在板坯的边缘导致板坯的前半部拉断轧破, 后半部分板坯还在除磷区域;或者将板坯在立辊处轧成拱形而堆钢, 严重制约生产。

(3) 二级下发立辊参考值发生异常, 使得实际的立辊辊缝靠死, 无法出钢。

据统计, 此类事故至2005年发生过6次, 并且处理时间都在4h以上, 所以为了避免此类事故的发生, 长期以来立辊都未投用, 选择在“manual”或者“off”模式。

经过研究, 最好的改造方案为:立辊轧边要有轧制力, 但又不能太大, 以防止边裂, 最好投入自动模式。

2 控制系统的改造

2.1 Win CC监控组态软件的修改

为了将正确的板坯宽度即立辊辊缝输入到控制立辊的TDC程序中去, 在Win CC画面右下方设计增加立辊数据选择对话框, 由操作工手动输入, 包括A线和B线的板坯宽度, 如图1所示。

2.2 TDC系统程序修改

TDC的主要特点:多CPU并行工作, 大大提高了系统的响应速度;具有强大的专为热连轧开发的函数库, 编程方便;具有多种通信方式, 包括工业以太网、Profibus、全局数据存储 (GDM) 等。系统配置2台PDA (过程数据采集) 与GDM (全局数据存储) , 用于提供历史数据记录和故障诊断。

马钢CSP的TDC控制系统是由电源框架、处理器模板、I/O模板和通信模板构成。电源框架含21个插槽, 最多允许20个处理器同时运行。框架上方的电源可单独拆卸, 模板不可带电插拔。CPU551是TDC控制系统的中央处理器, 带有一个4M记忆卡, 程序存储在记忆卡内, 电源启动时被读入CPU551中执行, 可通过在线功能对处理器和存储卡中的程序作同步修改。SM500是数字量/模拟量输入/输出模板。CP50MO是MPI/Profibus通信模板, 更换时需要使用COM-Profibus软件对其进行组态的软件下装。CP5100是工业以太网的通信模板, CP52A0是GDM通信模板。

TDC系统程序修改过程:

(1) 根据Win CC画面所接受的板坯宽度与TDC程序相对应来控制立辊的辊缝宽度。

结合原程序, 选取TDC程序与Win CC程序相关联的功能块“VSDS1B”上的R17、R18作为接入点, 接收操作工手动输入的A线或B线的板坯宽度。其宽度的限幅值均为0~2000mm。

(2) 解决自动选择A线或B线板坯的问题。

因为两线板坯混轧, 并且两线板坯宽度可能不相同, 所以立辊的辊缝宽度也不一样。最初设想的方案是, 利用立辊前端的测宽仪所检测到的板坯实际宽度来调节立辊的实际开口度。但经过实际测量和计算, 发现测宽仪与立辊的距离太近, 立辊到入口测宽仪的距离3m, 以板坯的速度0.5m/s计算, 板坯从测宽仪到立辊仅6s, 而从测宽仪检测到数据传输给CPU程序, CPU再通过运算将信号传输给立辊动作的阀, 使立辊液压缸动作, 这一过程至少需要10s。所以当板坯到达立辊处时, 立辊实际开口度还没有达到设定值。最终这一方案被否定。

经过分析, 确定采用二级服务器下发ID号到一级基础自动化的方法来识别板坯是来自A线还是B线。取原功能块“SCB2”的Q3为输出点, 增加“NOP”块和“SH”功能块。其中“SH”块的作用是使13位数的ID号向左移动。例如, ID号0934350210040, 右起第6位为2代表B线板坯;第6位为1代表A线板坯。在程序中增加比较器“COMP”, 当比较器输入的X1为1时, 将A线板坯的宽度设定值传给控制器;当比较器输入为2时, 将B线板坯的宽度设定值传给控制器。

(3) 立辊的辊缝宽度控制。原程序是将前端测宽仪检测的实际板坯宽度通过一级传回给二级模型进行预计算, 但因测宽仪精度不高且板坯不是都很标准, 所以宽度量会一直变化、不稳定, 使现场的立辊辊缝不断变化。

因此, 考虑直接将操作工手动输入的值作为二级下发的参考设定值, 但要求它不参与二级的宽度量计算。如此, 立辊可以自动调整宽度, 并保证双线板坯都能轧边。但经过实际测试, 其并没有达到要求。设定值虽然稳定了, 但A线和B线切换混轧时, 内部数据刷新不及时, 有时B线板坯已经过了“不可反馈点”, 而实际的立辊开口度还是A线的实际值。分析发现, 虽然已经更改了本应该由二级发出的设定宽度, 设定值显示为手动输入的值, 但是显示实际的立辊宽度并没有刷新, 控制器使能没有激活, 当然现场的立辊辊缝也没有动作。为此, 对程序进行修改, 将刷新信号改为上述的板坯ID号, 并且增加“NSW”选择器。当二级传来的数据ID号有变化时, 阶跃脉冲由0变为1且选择器的输入也由0变为1, 同时将X2的值输出 (X2的值是手动输入的板坯宽度值) 。阶跃脉冲由0到1就是物料ID号的一次刷新过程, 这样立辊的辊缝宽度设定值直接取决于物料ID号和手动输入的板坯宽度值。

3 改造效果

改造完成后, 进行热负荷试车, 对立辊轧机在半自动模式下的位置控制、压力监控及Win CC监控画面上各种监控数据、按钮功能均作了测试, 效果良好, 达到设计要求。PDA数据采集系统记录的半自动模式下的位置、压力数据如图2所示。

4 结语

实验室全自动化系统 篇10

1 实验室设计安装

实验室建设的目的就是演示给学生消防设施在火灾时的动作情况, 所以建设时消防设施一定要齐全, 但实验室的使用频率会很高, 这与实际建筑中的消防设施很少使用是不同的, 所以为了减少成本, 设计者可以选择一些替代品替代使用频率高的器件, 其次, 设计时要人性化, 一些主要的组件应该安装在容易接触到位置, 便于老师的演示操作。综上所述, 模拟消防设施演示的设计要求功能齐全, 教学方便, 不必苛求符合实际的消防工程设计规范, 因为完全按照真实的情况进行设计不仅投资增大, 而且也给教学带来不方便。但也不能过于简单, 以免给学生带来误解, 以为实际情况就是这样。所以给设计者提出了更高的要求, 要同时考虑“服务教学、功能完善, 经济合理”。

1.1 实验室介绍

本实验室的面积为70m2, 长7m, 宽10m。消防演示空间为一个3m宽, 3m深, 3m高的玻璃房间, 专门用于演示在发生火灾时, 自动喷水灭火系统的动作情况。玻璃房内只设有喷头和管网, 其他所有消防设施放在玻璃房外面。

本实验室设计两套自动喷水灭火系统, 一是湿式自动喷水灭火系统, 二是雨淋式喷水灭火系统。湿式系统应用比较广泛, 建筑上大多数都应用湿式系统, 这样学生可以不用去施工现场就可以清楚的学习到湿式系统动作喷水灭火动作情况。雨淋系统可以迅速地、大面积地喷水灭火, 降温和灭火效果十分显著, 在一些火灾危险性比较大的场所应用比较广泛, 建立这两种系统, 是因为在实际的建筑上应用比较广泛, 这样, 同学们以后走上工作岗位以后, 会很快熟悉这两种系统的设计程序, 以及会很快解决在实际工程中存在的一些问题。

1.2 选择主要消防组件

1.2.1 喷头

喷头在火灾时主要有两个作用, 首先是探测火灾, 然后在保护面积上进行布水以控制和扑灭火灾。因此, 正确选用并合理布置喷头, 对系统有效灭火至关重要。本实验室选择68℃温度级的喷头, 因为实验室是为了演示自动喷水灭火系统动作情况的, 不存在误动作等一些情况, 点火源也是在做实验时才会存在, 所以选择的动作温度应该小一些[1]。实验室要设置两种系统, 湿式系统需要安装闭式喷头, 雨淋系统需要开式喷头。因为一共安装4个喷头, 2个开式的, 2个闭式的, 所以不需要按照消防规范的要求考虑喷头的布置间距, 布置形式等。

1.2.2 消防水泵

泵的选择就是根据泵的工作环境条件、泵的性能参数以及一些指标在定型的泵产品中选择出最合适的泵类型与型号规格。所谓合理选泵, 就是要综合考虑泵机组的投资和运行费用等综合性的技术经济指标, 使之符合经济、安全、适用的原则。计算出系统所需要的扬程和流量, 根据泵的流量特性曲线, 得出泵的其他数据, 选择消防泵。

消防水泵的扬程由吸水扬程H1、扬水高度H2、工作扬程H3和阻力扬程H4四部分组成[2]。

实验室中采用的是自灌式消防泵, 所以H1为0, 消防泵克服重力把水扬至最不利点喷头所在楼层, 所以H2为2m。H3为0.1m。在室外修建水池, 实验室消防用水由水池经消防泵从管道流至喷头处, 这一段需要克服沿程阻力和局部阻力。根据沿程阻力及局部阻力计算公式, 可得出H4大约为10m。所以消防水泵的总扬程为12.1m。水泵处的压力为12.1MPa, 所以根据流量与压力公式, 可计算出总流量为880L/min。根据这两个数值和水泵特性曲线, 就可确定水泵的效率、功率、转速。从图1可以得出效率为40%, 转速为500r/min, 根据公式:

Pef=ρgqvH

式中:Pef——有效功率;

qV——实际流量;

H——理论扬程。

通过计算得出有效功率为1775kW。

1.3

系统布置 (如图2所示)

2 总结

经过几个月的精心设计和规划, 消防实验室的建设方案已经基本形成, 实验室建设完成后, 可以更加丰富学校的教学实践活动, 而且也可以提高学生的动手能力。

参考文献

[1]景绒.建筑消防给水系统[M].北京:化学工业出版社, 2006.