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    2.2   SX-SOE-A工作原理

    針對(duì)不同測試對(duì)象，可以采用多種測試方法提高測試信號(hào)分辨率和測試精度，如等間隔脈沖法、同步脈沖法、精密時(shí)鐘法等。根據(jù)等間隔脈沖法原理（如圖3所示），運(yùn)用嵌入式技術(shù)和現(xiàn)代測量技術(shù)，采用MCU、LCD等來實(shí)現(xiàn)SOE信號(hào)分辨力的測試功能。

    SX-SOE-A應(yīng)用到單片機(jī)技術(shù)、液晶顯示技術(shù)、抗干擾技術(shù)、控制線路設(shè)計(jì)和控制軟件開發(fā)技術(shù)和接口技術(shù)。首先通過單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用研究，產(chǎn)生最小0.1ms的開關(guān)量信號(hào)；通過控制軟件設(shè)計(jì)，使開關(guān)量信號(hào)間隔時(shí)間連續(xù)可調(diào)；通過人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置和對(duì)開關(guān)量信號(hào)周期的控制；通過采取的抗干擾措施，防止了現(xiàn)場干擾信號(hào)對(duì)儀器產(chǎn)生影響；控制線路設(shè)計(jì)后，線路板由激光制板完成。解決了DCS通道的有源或無源接口問題，實(shí)現(xiàn)了輸出信號(hào)的可調(diào)，并滿足計(jì)量傳遞要求。

    2.3. SX-SOE-A功能
   
    SX-SOE-A按被測對(duì)象要求，輸出多路階躍信號(hào)，到被測系統(tǒng)的開關(guān)量信號(hào)輸入端口。根據(jù)被測系統(tǒng)顯示或打印出開關(guān)動(dòng)作時(shí)間順序，與SX-SOE-A設(shè)定的間隔時(shí)間相比較，減小SX-SOE-A各通道的設(shè)定時(shí)間間隔，直到被測對(duì)象顯示或打印出的開關(guān)動(dòng)作時(shí)間順序與SX-SOE-A設(shè)定的間隔時(shí)間不一致時(shí)，則認(rèn)為被測對(duì)象的分辨大于相應(yīng)通道的設(shè)定時(shí)間間隔。

    通過SX-SOE-A的面板鍵盤（也可以通過232接口連接上微機(jī)），可對(duì)SX-SOE-A信號(hào)源的輸出方式、通道組合順序，時(shí)間間隔等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。

    SX-SOE-A可輸出多達(dá)8個(gè)通道的無源接點(diǎn)常開信號(hào)（即通道閉合時(shí)輸出信號(hào)）。各通道輸出順序可以自由組合。輸出間隔時(shí)間可在0.1~999.9ms間任意設(shè)定。輸出信號(hào)有單通道輸出和多通道兩種輸出方式。單通道輸出時(shí)，任選的一個(gè)或多個(gè)通道，可同時(shí)輸出連續(xù)的方波信號(hào)；多通道輸出時(shí)，可以按設(shè)定的通道動(dòng)作順序和間隔時(shí)間，輸出一列前后沿相互錯(cuò)開的信號(hào)。當(dāng)通道有信號(hào)輸出時(shí)，面板上相應(yīng)的通道指示燈點(diǎn)亮，指示該通道的開關(guān)閉合。在單通道方式時(shí)，指示燈閃爍，閃爍的頻率與輸出信號(hào)的頻率相一致。

    SX-SOE-A型高精度信號(hào)發(fā)生器，提供有12V直流信號(hào)輸出，用于測試時(shí)使用。為方便現(xiàn)場應(yīng)用，內(nèi)置有可充電電源，其連續(xù)工作時(shí)間2小時(shí)左右。

3     性能測試情況

    SX-SOE-A型高精度信號(hào)發(fā)生器，試用半年后，送浙江省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測研究院進(jìn)行鑒定前的測試，測試記錄見表1～表3。

    測試結(jié)果表明，其精度和重復(fù)性都完成滿足絕對(duì)誤差＜±0.01的設(shè)計(jì)要求。
   

4     技術(shù)指標(biāo)

    SX-SOE-A的主要技術(shù)性能指標(biāo)如下：

    ●    輸出通道數(shù)量8；

    ●    輸出方式有多通道和單通道2種方式可選擇；

    ●    時(shí)間間隔0.1~999.9ms，絕對(duì)誤差≤±0.01 ms ；

    ●    有源信號(hào)電壓等級(jí)：DC12V

    ●    電源供電：AC220V±22V，50Hz±2.5Hz；

    ●    使用環(huán)境溫度：0~+40℃；

    ●    使用環(huán)境相對(duì)濕度：≤85%；

    ●    輸出8個(gè)通道的開關(guān)量接點(diǎn)，各通道輸出順序可以自由組合，輸出間隔時(shí)間在0.1~999.9ms間任意設(shè)定。

    ●    有兩種操作方式：面板操作和上位PC機(jī)操作。

    ●    與計(jì)算機(jī)通信的缺省設(shè)置：

    通訊速率：4800 bps；
    
    時(shí)間間隔參數(shù)：100.0毫秒；
        
    通道順序：1,2,3,4,5,6,7,8；
        
    串口為COM1。

    如使用通用的RS232串行口，通過上位機(jī)（普通PC機(jī)）對(duì)SX-SOE-A進(jìn)行操作時(shí)，除可以完成面板所能完成的所有功能外，還可以對(duì)每次測試的數(shù)據(jù)形成記錄、進(jìn)行保存和打印，以及對(duì)保存的紀(jì)錄重新打開、直接賦值等功能。

5     現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用情況

    SX-SOE-A研制完成后，在現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用情況與取得的效果有：

    （1） 完成對(duì)浙江省電廠在線運(yùn)行機(jī)組的分散控制系統(tǒng)（包括和利時(shí)、歐陸、福克斯波羅、ABB、新華、OVETION、西門子）的SOE裝置信號(hào)分辨力的測試，測試結(jié)果證明浙江省在線運(yùn)行SOE裝置的信號(hào)分辨力指標(biāo)，多數(shù)能滿足不大于1ms的要求，但有少數(shù)是不大于2ms，有一家指標(biāo)（6臺(tái)機(jī)組）不大于4ms（測試結(jié)果反饋到供貨商，供貨商免費(fèi)更換了SOE裝置。經(jīng)再次測試結(jié)果，基本滿足分辨力不大于1的指標(biāo)要求）。

    （2） 在配合某電廠進(jìn)行DCS出廠驗(yàn)收時(shí)，對(duì)某品牌DCS的SOE分辨力進(jìn)行測試，測試結(jié)果定其SOE信號(hào)分辨力接不大于2 ms，未能滿足合同SOE信號(hào)分辨力不大于1ms 的要求，代理商承認(rèn)測試結(jié)果，符合該DCS的SOE信號(hào)分辨力實(shí)際指標(biāo)。

    （3） 使用二年后，我們對(duì)SX-SOE-A再次進(jìn)行測試，測試結(jié)果其性能基本不變。

6     結(jié)束語

    據(jù)筆者了解，在此之前已有單位與個(gè)人在研究SOE信號(hào)分辨力的測試方法與SX-SOE-A的研制，相比之下，本SX-SOE-A最大的不同點(diǎn)有：

    ●    輸出信號(hào)有源、無源可選擇。

    ●    可單獨(dú)，也可與PC機(jī)配合使用。

    ●    輸出精度可調(diào)整，便于計(jì)量傳遞。

    SX-SOE-A為分散控制系統(tǒng)性能指標(biāo)的測試、驗(yàn)收提供了可靠的手段，解決了開關(guān)量事件順序記錄系統(tǒng)分辨力的測試難題。通過測試SOE信號(hào)分辨力和開關(guān)量采樣周期，對(duì)不合格的分散控制系統(tǒng)進(jìn)行索賠或改進(jìn)，達(dá)到對(duì)機(jī)組故障的有效判斷，有利于減少機(jī)組停機(jī)時(shí)間和重復(fù)故障次數(shù)。提高機(jī)組運(yùn)行的可靠性。該SX-SOE-A可以應(yīng)用于電力、石化、冶金、化工等工業(yè)領(lǐng)域DCS的SOE信號(hào)分辨力指標(biāo)的測試。　　

    本測試儀經(jīng)過近二年多的現(xiàn)場使用，目前已通過浙江省能源公司組織的專家鑒定，專家們對(duì)儀器本身和對(duì)全省各電廠機(jī)組SOE分辨力測試的實(shí)際效果，都給予了高度評(píng)價(jià)。

作者信息：

    馮國鋒（蕭山發(fā)電廠，浙江  杭州 311251）  

    王建強(qiáng)（浙江能源有限公司，浙江  杭州 310012） 

    孫長生（浙江省電力試驗(yàn)研究所，浙江  杭州 310014）