无纸记录仪

    用于具有串口输出的仪器。由于不同仪器串口参数设置有所不同，使用时需要根据仪器使用说明进行设置。

    其结构简单，造价不高，在实验中具有一定的通用性，可以与多种仪器配接，适用于作为学生实验的数据采集。数据采集的准确性主要取决于放大器的性能，II放大器放大误差<±1%，已能满足实验与一般的应用研究需要。

    本节介绍一个简单的虚拟仪器——可以在多个实验中采集数据的无纸记录仪的基本组成和使用。无纸记录仪的信号接入有两种方式.

    采用灵活的主机+下位机结构。主机采用5.7”真彩色屏，工控PC主板，下位机采用仪表。一台记录仪可记录多达16个通道；具有丰富的图形画面，具备实时数据、实时曲线、报警信息、历史记录、报表打印等多种功能，并可制作工艺流程图；数据可采用USB盘直接备份，也可通过RS232/485通讯备份至其他计算机，并可自动进行备份实时显示数据。新功能:USB接口：插U盘备份历史数据和报警信息，接打印机打印历史曲线和数据；可通过U盘备份历史数据，再到PC上用“无纸记录仪U盘采集系统”进行历史数据查看与分析。

    （1）时间及通道组态。用于组态或修改日期，时钟，记录点数和采样周期。

    （2）页面及记录间隔的组态。各个通道的输入信号方式，量程上下限，报警上下限，滤波时间常数，以及开方与否的设置。对于流量信号，还可作开方，流量累积和流量，温度，压力的补偿。

    （3）由于输入信号的工程单位繁多，可通过组态选择合适的工程单位。如果带有PID控制模块，可实现PID控制回路。

    （4）通讯信息的组态。用于微机通讯地址和通讯方式的设置。

    （5）显示画面选择组态。无纸记录仪可显示九画面或更多画面的显示。可通过组态，选择最需要显示的画面。

    （6）报警信息的组态。每个通道的上上限，上限，下下限和下限报警触点的设置。

    彩屏无纸记录仪，蓝屏无纸记录仪，单色无纸记录仪，中长图无纸记录仪，流量积算无纸记录仪，其中流量积算无纸记录仪是无纸记录仪的一个拓展应用。

    无纸记录仪主要应用场合为：冶金、石油、化工、建材、造纸、食品、制药、热处理和水处理等各种工业现场。随着科技的发展，无纸记录仪扩展了更多的功能，如PID调节、流量累积等，也向着越来越集成化的趋势发展；

    无纸记录仪是将工业现场的各种需要监视记录的输入信号，比如流量计的流量信号、压力变送器的压力信号、热电阻和热电偶的温度信号等，通过高性能32位ARM微处理器进行数据处理，一方面在大屏幕液晶显示屏幕上以多种形式的画面显示出来，另一方面把这些监察信号的数据存放在本机内藏的大容量存储芯片内，以便在本记录仪上直接进行数据和图形查询、翻阅。通过上位机管理软件，即可了解仪器记录信息，并可以打印曲线、图形，列表。

    无纸记录仪摒弃了传统有纸记录仪中使用的记录笔和记录纸，提高了记录仪本身的质量，增强了记录仪的稳定性和可靠性，更重要的是降低了记录仪的运行成本，方便了管理，提高了工作效率。采用液晶显示屏，丰富画面，并可以查看多种画面，如数字、棒图、曲线等。可以同时输入多种型号，最多同时输入40路的信号。

    运行前首先进行仪表系数的设定，确定流量计接线无误、接地良好后方可使用。定期对流量计管道进行清洗、检查和复校。设有润滑油或清洗液注入口的流量计，应按说明书的要求定期注入润滑油或清洗液，以维护叶轮良好运行。监查显示仪表状况，评估显示仪表读数，有异常要及时检查。过滤器清洁，不能被杂质堵塞，可以从其入口、出口处压力表读数差的增大来判断出，出现堵塞及时排除，否则，会严重降低流量。为了保证流量计的精确度，现场应配备在线校验设备，必须经常对流量计校验。

    随着现代化工业控制范畴和新技术范畴的疾速开展，以工业微处置器CPU为中心的新型显现记载仪表已被越来越普遍地应用到工业消费和科学研讨的各个部门。进入20世纪90年代以后，各工业自动化仪表消费厂家纷繁开端研制推出新型的显现记载仪表－－无笔，无纸记载仪。以CPU为中心采用液晶显现的记载仪，完整摒弃传统记载仪的机械传动，纸张和笔，直接把记载信号转化成数字信号后，送到随机存储器加以保管，并在大屏液晶显现屏上加以显现。由于记载信号是由工业专用微型处置器CPU来停止转化保管显现的，因而记载信号能够随意放大，减少地显现在显现屏上，为察看记载信号状态带来了极大的便当。必要时可把记载曲线或数据送往打印机或送往个人计算机加以保管和进一步处置。仪表输入信号多样化，可与热电偶，热电阻，辐射感温器或其他产生直流电压，直流电流，频率，等变送器配合运用。对温度，压力，流量，液位等工艺参数停止数字显现，数字记载，报警，控制，对输入信号能够停止组态或编程直观地显现当前丈量值。

    1 宽屏彩色/蓝色概述宽屏彩色/蓝色无纸记录仪最多具有12个模拟量输入通道、2个脉冲量输入通道、6个报警输出通道、4个模拟量输出通道、6个时间比例输出通道、4个PID控制回路及100mA配电输出，并具有1个RS-232C通讯接口、1个隔离型RS-485通讯接口和1个U盘接口。采集的数据存储在RAM存储器中，它能以曲线、工程量数据和百分量等多种形式显示实时数据或追忆历史数据，也可以将数据通过RS-232C或RS-485通讯接口远传。宽屏彩色/蓝色无纸记录仪集显示、处理、记录、报警等多种功能于一身，可以采集、保存、分析各种工业过程中的重要数据，主要应用在冶金、石油、化工、建材、造纸、食品、制药、热处理、水处理等各种工业现场，是替代传统记录仪的新一代无纸记录仪。

    无纸记录仪和无线通讯技术的有机结合，有效的解决了油田地域十分分散，而又急需解决数据远传和自动控制问题。本文向你介绍彩色无纸记录仪在国内某大型油田采油集、输系统中的应用一例。

    油田油井十分分散，往往离采油厂几公里甚至几十公里，因此，输送原油及天然气的管线遍布油区各地，要想实时获得每口井以及各个区域的采油/气量十分困难，多年来，各大油田的采油站、联合站、运销处等大都采用各采油站填写报表的形式统计每天每口井以及各个区域的采油/气量，然后通过累加的方式获得月产量，这样的方法不但要花费大量的人力和物力，很易出错， 而且在时间上也严重滞后，采油厂、油田很难动态掌握每口井甚至每个区域的采油情况，对突发事件难以做出迅速反应，有时甚至造成重大损失。因此，给油田管理带来诸多不便，对油田整体效益的提高造成重大影响。

    其主要部分有:无纸记录仪、涡街流量变送器、压力变送器、Pt100热电阻以及无线通讯设备和后方计算机系统。系统结构如上图所示。

    该系统的核心是彩色无纸记录仪，该产品是研发、生产的，是以CPU为核心，辅以大规模集成电路和图形液晶显示器的新型智能化记录仪表，其性能、技术指标达到了国际先进水平，与同类产品相比，该记录仪有许多独到之处，特别适合油田现场较为复杂的显示和控制需要。首先，它质量可靠，性能稳定，在线校正，能够适应油田现场恶劣温度与电磁环境，另一方面，它所有输入、输出信号全隔离，并实现智能调理、万用输入功能，各种信号可直接输入，记录仪内部可自动识别，且可以为一次仪表提供全隔离配电，使用、维护非常方便；第三方面，精度非常高，可达到千分之一的精度；第四，高性价比。不但能显示、记录，而且具有调节、报警输出功能，特别适于高度分散，既需显示，又需控制的油田现场；第五，其内部固化了常规控制算法、常用介质温压补偿、流量累计等功能块；第六，它具有通讯和联网功能，记录仪上可配有两个RS-485接口和一个RS-232接口，使用它们可方便的组成网络，另外，体积小、容量大。最多可达8个输入通道，也可构成8路PID，同时可有12个开关量输出。

    在本应用案例中，该系统主要用于采油站、联合站对每口井以及各个区域采油、气量的实时显示、记录，并把实时数据通过无线的方式传送给采油厂的调度中心，并可对各个实时数据进行累计，生成相应报表。

    在该系统中，一般配10个输入通道、4各输出通道、6个开关量输出的彩色无纸记录仪。根据每个采油站、联合站的具体情况，其配置作相应改变，但最多可配16通道（包括输出通道）和12个开关量输出，如果一台无纸纪录仪不能满足需要，可配多台，多台记录仪可公用一台无线发射装置，作为和基地通讯的通道。

    对于原油，由于其为液体，不需进行温度压力补偿，对于天然气，其流量累计采用了彩色无纸记录仪内部集成的专用的温度、压力补偿算法。

    该系统虽然硬件结构简单，投资少，但它不但实现了油田采油量的实时采集、显示，为油田的管理上一台阶，而且可以大大减少意外事故损失，其主要功能有：

    ● 及时性。油田后方能够实时掌握每个区域、甚至每口油、气井的生产动态，为快速制定生产和经营方案提供决策依据。

    ● 自动报警系统。在出现意外情况，如输油管线破裂，造成主管流量和分支管线流量之和产生较大差异，上位计算机经运算发出报警，提醒用户及时采取措施，减少事故损失。

    ● 在局部区域，如一个采油站或联合站内，出现异常情况，如某管线压力严重下降，可自动关闭相关阀门，防止事故发生。

    ● 提高统计数据的准确性。本系统提供各种形式的自动报表，不但节约大量人力，也减少了因人为因素造成的误差。

    ● 系统维护量小。由于采用了无线通讯技术，野外没有通讯线路，可大大减少维护量。

    ● 在采油站、联合站也可监控每口井或每个采油站的生产情况，不但有瞬时流量，而且有累计流量；各参数不但有棒图指示，而且有历史曲线显示，各项参数一目了然。

    ● 针对天然气的特点，我们在记录仪内集成了其专用流量累积计算算法，其温度、压力补偿计算公式如下：

    ● 后方作为数据服务器的计算机通过无线方式接收数据后，不但本机可以显示、进行数据处理和报表打印，而且可通过网络达到数据共享。

    ● 双重记录功能。无纸记录仪和后方计算机同时记录，互为冗余，可较好的防止数据丢失，即使计算机中的数据由于各种原因丢失，可方便的从记录仪中取回历史数据。

    ● 本系统现场部分采用无纸记录仪，集采集、控制、记录、显示于一体，结构简单，功能强大。

    ● 配备了配套的计算机管理软件，用户可根据需要，十分方便的组态自己所需的画面及处理数据。

    无纸记录仪经过了以上介绍近20多年的进化，从单一功能发展到五花八门，应用行业也越来越多，如化工行业，运输行业，医疗行业，工业炉行业，水处理行业，电力行业等，许多厂家看到了无纸记录仪的发展市场，也纷纷进入了无纸记录仪的生产或销售，但许多小企业生产的产品技术含量小，为了追求利润，采用劣质元器件生产低质量产品来充斥市场，这些产品精度低，稳定性差，外观粗糙，生产质量参差不齐，无纸记录仪市场也逐渐进入纷乱状态。

    今天就如何选择一款优质的无纸记录仪作出简单的介绍，让您采购的产品不至于为假冒或劣质产品，选择无纸记录仪可以从以下几个方面分析：

    1、首先需要了解一下记录仪生产厂家的情况，一般来说厂家越早，技术越过关，品牌越响亮，所生产的产品质量相对会更可靠，可想而知，知名厂家好不容易建立起来的品牌效应不可能生产劣质产品来自毁名声。

    2、了解无纸记录仪的内部结构，一般有两类，一类是采用集成芯片，模块化设计，安全可靠，性能稳定，精度高，我公司的产品全通道单隔离；还有一类就是采用传统的手工方式焊接操作，元器件差，数据随温漂严重，精度等级差如0.5%或1%以上，通道之间无隔离干扰严重。

    3、询价格：许多客户在采购的时候，只要求低价格，其实这是不对的，一般来说，了解记录仪的一些参数了，如它的模块，精度，稳定性，隔离性，兼容性等，因为高质量的元器件，液晶屏等质量做为品质的差考。

    4、看外观：品牌的记录仪，外观精致，按钮人性化，显示屏亮丽。

    5、看显示屏：液晶显示屏的好坏直接影响仪表寿命，差的显示屏用了一断时间后字迹会变得模糊，昏暗。

    无纸记录仪采用320×240蓝底单色液晶显示屏，设定数据与记录数据具掉电保护功能；采用USB Host技术，提供USB总线接口，实现FAT16文件系统，支持USB 移动存储器的数据读写；具有体积小、通道数多、功耗低、精度高、通用性强、运行稳定、可靠性高等特点。

    常见故障：

    1、通道不进数，即改变通道信号值大小，通道显示值无任何变化。

    A用万用表在接线端子上测量信号是否正常;

    B检查通道模块开关与信号类型是否设置正确;

    C打开表壳，检查通道信号电缆是否接好。

    2 、仪表通电不工作。

    A检查仪表220V电源端子接线是否正确;

    B检查仪表保险丝是否熔断;

    C拧下仪表后的固定螺钉，将表芯从前面抽出，检查电源板的电缆与主板间是否插接好

    3、液晶背光亮，但无字符和曲线显示。

    检查仪表显示电缆是否联接正常。

    4、无纸记录仪通道测量数值不准。

    A检查通道参数设置中，信号类型的设定是否与实际接入信号类型一致;

    B该通道模块开关设定是否与该通话信号类型相一致;

    C检查信号接线是否正确，信号线缆是否接触良好;

    无纸记录仪常见故障及处理方法

    1、 仪表通电不工作。

    A、检查仪表220V电源端子接线是否正确

    B、检查仪表保险丝是否熔断；

    C、拧下仪表后的固定螺钉，将表芯从前面抽出，检查电源板的电缆与主板间是否插接好

    2、 液晶背光亮，但无字符和曲线显示。

    检查仪表显示电缆是否联接正常。

    3 、通道不进数，即改变通道信号值大小，通道显示值无任何变化。

    A、用万用表在接线端子上测量信号是否正常；

    B、检查通道模块开关与信号类型是否设置正确；

    C、打开表壳，检查通道信号电缆是否接好。

    4、通道测量数值不准。

    A、检查通道参数设置中，信号类型的设定是否与实际接入信号类型一致；

    B、该通道模块开关设定是否与该通话信号类型相一致；

    C、检查信号接线是否正确，信号线缆是否接触良好；

    D、在确定上述没有问题，重新标定仪表（注意信号源精度一定要高于0.1%）若仪表标定不正常（无法标定），或标定正常但通道测量仍不正常，请进与生产厂家联系。

    在使用无纸记录仪的时候，可能因为使用的时间过久或者我们的非正常操作有可能导致设备出现问题，那么在出现这种情况的时候就需要了解一些无纸记录仪的基本原理。维修中需要注意一下几点　1、拆卸、调整仪表时，应记录原来的位置，以便复原。

    2、在潮湿环境下检修无纸记录仪故障时，对印刷线路用万用表测其各点是否通畅很有必要，因为这种情况下的主要故障是铜箔腐蚀。

    3、用万用表欧姆挡时，切记不要带电测量。

    4、修理精密无纸记录仪时，如不慎将小零件弹飞，可采取磁铁扫描和视线扫描方法进行寻找。

    5、检测电源中的滤波电容时，应先将电解电容器的正负极短路一下，而且短路时不要用表笔线来代替导线对电容器进行放电，因为这样容易烧断芯线。可以取一只带灯头引线的220V，60～100W的灯，接于电容器的两端，在放电瞬间灯泡会闪光。

    6、检修无纸记录仪内部电路时，如果安装元件的接点和电路板上涂了绝缘清漆，测量各点参数时可用普通手缝针焊在万用表的表笔上，以便刺穿漆层直接测量各点，而不用大面积剥离漆层。

    7、不要带电插拔各种控制板和插头。在加电情况下，插拔控制板会产生较强的感应电动势，这时瞬间反击电压很高，很容易损坏相应的控制板和插头。

    8、检修时不要盲目乱敲乱碰，以免扩大故障，越修越坏。

    9、使用逻辑笔、示波器检测信号时，要注意不使探针同时接触两个测量引脚而形成短路。

    10、记录时间的的存储大小。必在要多注意有时会有数值的超额。

    11、U盘在插入仪表存储数据前要进行格式化处理（按FAT32格式），U盘存储功能需要手动存储，可以到仪表的数据备份画面选择要数据备份的起始时间和接收时间后，然后选择备份

    有了这些知识，遇到一些简单的问题的时候，就算我们不是修理人员也可以放心的修理设备了！

    1、为了防止触电，在接通无纸记录仪电源之前务必进行接地保护。

    2、在无纸记录仪通电前务必确认仪表电源的电源是否与供给电源的电压一致。

    3、在使用中请勿切断记录仪内部或外部的接地保护，否则会使仪表保护动作失效，让使用者处于危险状态。

    4、请勿在可燃性气体、爆炸性气体或有蒸汽的场合运行无纸记录仪，在这样的环境下使用本仪表很危险。

    5、不是无纸记录仪维修人员，请勿拆卸记录仪前面面板，仪表有部分为高压。

    6、请在切实进行接地保护后将仪表与测量对象或外部控制回路连接。

    7、请严格按无纸记录仪说明书进行操作，防止损坏仪表。

    8、无纸记录仪中塑料零部件较多，清洁时用柔软布擦拭，不能使用苯剂、香蕉水等，以免变色或变形。

    9、请勿让带电品接近无纸记录仪信号端子，可能引起故障。

    10、不要让无纸记录仪受到外力冲击。

    11、在使用过程中如你确认记录仪有冒烟、闻到有异味、发出异响等异常情况发生，请立即切断电源，并及时与供货商或产品售后服务联系

    使用注意事项及安装

    12、本仪表中塑料零部件较多，清扫时请使用干燥的柔软布擦拭。不能使用苯剂，香蕉水等药剂清

    扫，可能造成变色或变形。

    13、请不要将带电品靠近信号端子，可能引起故障。

    14、请不要对本表冲击。

    15、如果您确认从仪表中冒烟，闻到有异味，发出异响等异常情况发生时，请立即切断供电电源，

    并及时与供货商或我公司取得联系。

    16、为确保仪表测量正常工作，仪表在使用前请通电热机30分钟

    17、存储媒体是精密产品，请小心使用。

    18、除插入和取出存储媒体外，运行时请关上操作盖。存储媒体和USB接口应减少与灰尘的接触以

    得到保护。

    19、使用U盘、SD卡请注意静电保护。

    20、在高温（大约40℃以上）使用存储媒体时，请在保存数据时插入存储媒体，数据保存结束后取

    出放好，不要长期插在仪表上。

    21、打开/关闭电源前，请取出存储媒体。

    22、关于存储媒体的一般使用注意事项，请参见所使用的存储媒体所带的使用说明书。