一、概述

　　工控机指工业生产监视、控制用计算机。监控软件是构造和生成工控机监控系统的组态软件，通过对现场数据的采集处理，实现温度、压力、流量、液位等工业物理量的数字显示或过程曲线、棒图显示，还可实现报警、流程控制、报表、数据查询等功能。智能仪表是指具有RS485通讯接口（少数为RS232通讯接口）的显示仪表。

　　系统组成一般包括各类传感器、智能仪表、RS232／485转换器、工控机等。系统组成图如1所示。

　　二、技术要求

　　1.外观

　　（1）显示器外形结构完好，商标、制造厂、出厂年月、出厂编号齐全。各开关、旋钮控制正常，色度、亮度显示正常。

　　（2）键盘、鼠标灵敏可靠。

　　（3）主机外形结构完好，倾斜时内部无零件松动的声音，通电30min无明显升温，噪声不明显。

　　2.分辨力系统分辨力不超过最后1位的正、负1个字。

　　3.基本误差智能仪表传感器RS232／485工控机测左、右镜片光学中心并打点将左镜片光学中心水平位移至右镜片光学中心垂直线上打点用卡尺测量两光心之间垂直互差系统的基本误差由式（1）表示：

　　δ＝±（α％FS±d）（1）

　　式中：δ―――允许基本误差；α―――系统准确度等级；FS―――系统被校回路的量程，即本回路测量范围上、下限之差；d―――系统中最后一个字对应的电量值。

　　4.过程曲线误差

　　（1）曲线任何时候无上冲现象。

　　（2）过程曲线误差由式（2）表示：δ＝A±d（2）式中：δ―――过程曲线误差（mV、mA、Ω）；A―――检测点标称值（mV、mA、Ω）；d―――显示器所选定的Y轴显示分辨率。

　　5.稳定度误差

　　（1）显示值的波动。

　　系统无间隔计数顺序地跳动，显示波动量不大于其分辨力。

　　（2）短时间示值漂移。

　　1h内示值漂移量不大于允许基本误差的1／4。

　　6.连续运行

　　系统72h连续运行后，其基本误差仍符合2、3点的要求。

　　三、校准条件

　　1.校准设备0.02级直流电阻箱1台，0.05级（0￣20）mADC、（0￣5）V DC综合校验仪1台。

　　2.环境条件

　　（1）在实验室条件下校准，使用中的系统允许在现场校准。

　　（2）相对湿度：45％￣75％。

　　（3）系统供电电源：电压变化不超过额定值的±10％；频率变化不超过额定值的±1％。

　　（4）除地磁场外无影响系统校准的外磁场。

　　（5）屏蔽双绞线独立接地良好。

　　四、校准项目和校准方法

　　1.校准项目

　　外观、数字显示基本误差、曲线显示基本误差、分辨力、稳定度误差、连续运行。

　　2.校准方法

　　（1）外观检查各接线端子和插排接触良好；按二、1.的要求凭视觉检查；键盘敲击20次以上无误码；鼠标运动灵敏。

　　（2）数字显示基本误差

　　①接线、预热和调整接线正确后系统通电预热15min。当零点、量程偏差较大时，通过进入MCGS组态环境，在“设备窗口”

　　下的“数据处理”属性页中按“设置”按钮，选“工程转换”处理项，适当调整采集的输入最小值、最大值与转换成的工程最小值、最大值的对应关系。这一方法相当于数字显示仪表的零点、量程调整。但在校准过程中不允许再调。

　　②监控组态软件，组态正确无误，通讯正常。

　　③校准点选择应包括上、下限值（或其附近10％量程以内）在内的至少5个点，原则上均匀分布，一般为10％、25％、50％、75％、90％FS.

　　④校准方法（示值基准法和比对法）从下限开始增大输入信号（上行程时），找出各被校点附近转换点的值，直至上限，然后减小输入信号（下行程时），找出各被校点附近转换点的值，直至下限。

　　用同样的方法重复测量1次，取两次测量中最大的误差作为系统中该回路的最大基本误差。

　　转换点的寻找方法：

　　如2所示，上行程时增大输入信号，当指示值接近被校点时，缓慢改变输入量，依次找到A 1、A 2；下行程时减小输入信号，当指示值接近被校点时缓慢改变输入量，依次找到A 1′、A 2′。

　　A 1为上行程时，指示值刚能稳定在被校点指示值的输入信号值；A 1′为下行程时，指示值刚能稳定在被校点指示值的输入信号值；A 2为上行程时，离开被校点转换到下一值时（包括两点间的波动）的输入信号值；A 2′为下行程时，离开被校点转换到下一值时（包括两点间的波动）的输入信号值。

　　被校点为100时的基本误差：100－99.1＝0.9（取最大值）。

　　被校点为200时的基本误差：200－200.8＝－0.8（取最大值）。

　　校准过程中，同时记录智能数字显示仪表的显示值，供参考比对。

　　⑤基本误差的计算基本误差按式（3）计算：δA＝A d－A s；δt＝δA／（δA／δt）ti（3）式中：δA―――用电量表示的基本误差（mV、mA、Ω）；δt―――换算或标度值的基本误差；A D―――被校点对应的标称电量值（mV、mA、Ω）；As―――校准时标准仪器的示值（mV、mA、Ω）；（δA／δt）ti―――被校点ti的电量值－标度值变化率。

　　3.过程曲线误差的校准

　　（1）校准方法按四、2.

　　（2）④的方法找出各转换点，在各转换点逐渐增大（上行）或减小（下行）输入电量值，当曲线向上或向下变化一个Y轴分辨率距离时，记录电量变化值。

　　用同样方法重复检测1次，取2次测量中误差最大的作为该点的最大过程显示误差。

　　自下限起各转换点重复以上检测（上行），直至上限；自上限起各转换点重复以上检测（下行），直至下限，取全部误差的最大值为最大过程曲线误差。

　　（2）误差计算过程曲线误差按式（4）计算：δA＝A d－A s；A s＝A／Y s（4）式中：δA―――用电量表示的基本误差（mV、mA、Ω）；A d―――被校点对应的标称电量值（mV、mA、Ω）；A s―――校准时标准仪器的示值（mV、mA、Ω）；A―――上限标准电量值－下限标准电量值（mV、mA、Ω）；Y s―――显示器Y轴分辨率。

　　过程曲线误差应不大于基本误差。

　　4.分辨力的校准系统分辨力值的校准与基本误差的校准同时进行。

　　按四、2.（2）④的校准方法，求出上行程时的转换点A 1、A 2对应的输入电量值之差及下行程时转换点A 1′、A 2′对应的输入电量之差，按式（5）换算成相应的温度值。该值为系统显示改变一个分辨力值所对应的实际值，应符合二、2.的要求。δt＝｜A 1－A 2｜／（δA／δt）ti；δt′＝｜A 1′－A 2′｜／（δA／δt）ti（5）式中：δt―――上行程时系统显示改变一个分辨力值所对应的实际值；δt′―――下行程时系统显示改变一个分辨力值所对应的实际值；A 1、A 2、A 1′、A 2′―――分别表示转换点A 1、A 2、A 1′、A 2′各点在标准器上读得的各点电量值（mV、mA、Ω）。

　　5.稳定度的校准（1）显示值波动系统预热后，输入信号使系统显示值稳定在量程的80％处。在10min内，观察显示值是否有间隔计数顺序的跳动，读取波动范围δt，以δt／2作为该系统的波动量。

　　（2）短时间示值漂移系统预热后，输入50％量程所对应的电量值，读取此时的显示值t 0，以后每隔10min测量一次（测量值t 1为1min之内5次系统读数的平均值），历时1h，取t 1与t 0之差绝对值的最大值，作为系统短时间的示值漂移量。

　　6.连续运行给系统输入80％量程的电量值，连续运行72h后按四、2.

　　（2）的方法在系统量程的20％和80％附近测量基本误差。

　　五、校准结果的处理和校准周期

　　1.换算和数据化整由电量换算成标度变换值时，δt的最后结果应按数据修约规则化整到末尾数与系统的分辨力相一致，δt和δt′应化整到比系统分辨力精确1位。

　　在读取电量值及相应的误差计算时，小数点后应保留的位数以舍入误差小于系统允许误差的1／10￣1／20为限。

　　判断系统是否合格应以化整后的数据为准。

　　2.经校准符合本方法要求的系统，出具校准合格证书；不合格的系统出具校准结果通知书，并标明不合格项目。

　　3.系统的校准周期可根据使用条件和使用时间来确定，但一般不超过1年。

　　通过以上校准方法对监控系统进行校准，有效地保证了监控系统的计量、控制准确度，解决了测量和监控软件的校准问题，为准确分析生产数据提供了依据，成功地服务于生产。

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