2.2   SX-SOE-A工作原理

    針對不同測試對象，可以采用多種測試方法提高測試信號分辨率和測試精度，如等間隔脈沖法、同步脈沖法、精密時鐘法等。根據等間隔脈沖法原理（如圖3所示），運用嵌入式技術和現代測量技術，采用MCU、LCD等來實現SOE信號分辨力的測試功能。

    SX-SOE-A應用到單片機技術、液晶顯示技術、抗干擾技術、控制線路設計和控制軟件開發技術和接口技術。首先通過單片機技術的應用研究，產生最小0.1ms的開關量信號；通過控制軟件設計，使開關量信號間隔時間連續可調；通過人機界面實現參數設置和對開關量信號周期的控制；通過采取的抗干擾措施，防止了現場干擾信號對儀器產生影響；控制線路設計后，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，實現了輸出信號的可調，并滿足計量傳遞要求。

    2.3. SX-SOE-A功能
   
    SX-SOE-A按被測對象要求，輸出多路階躍信號，到被測系統的開關量信號輸入端口。根據被測系統顯示或打印出開關動作時間順序，與SX-SOE-A設定的間隔時間相比較，減小SX-SOE-A各通道的設定時間間隔，直到被測對象顯示或打印出的開關動作時間順序與SX-SOE-A設定的間隔時間不一致時，則認為被測對象的分辨大于相應通道的設定時間間隔。

    通過SX-SOE-A的面板鍵盤（也可以通過232接口連接上微機），可對SX-SOE-A信號源的輸出方式、通道組合順序，時間間隔等參數進行設置。

    SX-SOE-A可輸出多達8個通道的無源接點常開信號（即通道閉合時輸出信號）。各通道輸出順序可以自由組合。輸出間隔時間可在0.1~999.9ms間任意設定。輸出信號有單通道輸出和多通道兩種輸出方式。單通道輸出時，任選的一個或多個通道，可同時輸出連續的方波信號；多通道輸出時，可以按設定的通道動作順序和間隔時間，輸出一列前后沿相互錯開的信號。當通道有信號輸出時，面板上相應的通道指示燈點亮，指示該通道的開關閉合。在單通道方式時，指示燈閃爍，閃爍的頻率與輸出信號的頻率相一致。

    SX-SOE-A型高精度信號發生器，提供有12V直流信號輸出，用于測試時使用。為方便現場應用，內置有可充電電源，其連續工作時間2小時左右。

3     性能測試情況

    SX-SOE-A型高精度信號發生器，試用半年后，送浙江省質量技術監督檢測研究院進行鑒定前的測試，測試記錄見表1～表3。

    測試結果表明，其精度和重復性都完成滿足絕對誤差＜±0.01的設計要求。
   

4     技術指標

    SX-SOE-A的主要技術性能指標如下：

    ●    輸出通道數量8；

    ●    輸出方式有多通道和單通道2種方式可選擇；

    ●    時間間隔0.1~999.9ms，絕對誤差≤±0.01 ms ；

    ●    有源信號電壓等級：DC12V

    ●    電源供電：AC220V±22V，50Hz±2.5Hz；

    ●    使用環境溫度：0~+40℃；

    ●    使用環境相對濕度：≤85%；

    ●    輸出8個通道的開關量接點，各通道輸出順序可以自由組合，輸出間隔時間在0.1~999.9ms間任意設定。

    ●    有兩種操作方式：面板操作和上位PC機操作。

    ●    與計算機通信的缺省設置：

    通訊速率：4800 bps；
    
    時間間隔參數：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（普通PC機）對SX-SOE-A進行操作時，除可以完成面板所能完成的所有功能外，還可以對每次測試的數據形成記錄、進行保存和打印，以及對保存的紀錄重新打開、直接賦值等功能。

5     現場實際應用情況

    SX-SOE-A研制完成后，在現場實際應用情況與取得的效果有：

    （1） 完成對浙江省電廠在線運行機組的分散控制系統（包括和利時、歐陸、福克斯波羅、ABB、新華、OVETION、西門子）的SOE裝置信號分辨力的測試，測試結果證明浙江省在線運行SOE裝置的信號分辨力指標，多數能滿足不大于1ms的要求，但有少數是不大于2ms，有一家指標（6臺機組）不大于4ms（測試結果反饋到供貨商，供貨商免費更換了SOE裝置。經再次測試結果，基本滿足分辨力不大于1的指標要求）。

    （2） 在配合某電廠進行DCS出廠驗收時，對某品牌DCS的SOE分辨力進行測試，測試結果定其SOE信號分辨力接不大于2 ms，未能滿足合同SOE信號分辨力不大于1ms 的要求，代理商承認測試結果，符合該DCS的SOE信號分辨力實際指標。

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

6     結束語

    據筆者了解，在此之前已有單位與個人在研究SOE信號分辨力的測試方法與SX-SOE-A的研制，相比之下，本SX-SOE-A最大的不同點有：

    ●    輸出信號有源、無源可選擇。

    ●    可單獨，也可與PC機配合使用。

    ●    輸出精度可調整，便于計量傳遞。

    SX-SOE-A為分散控制系統性能指標的測試、驗收提供了可靠的手段，解決了開關量事件順序記錄系統分辨力的測試難題。通過測試SOE信號分辨力和開關量采樣周期，對不合格的分散控制系統進行索賠或改進，達到對機組故障的有效判斷，有利于減少機組停機時間和重復故障次數。提高機組運行的可靠性。該SX-SOE-A可以應用于電力、石化、冶金、化工等工業領域DCS的SOE信號分辨力指標的測試。　　

    本測試儀經過近二年多的現場使用，目前已通過浙江省能源公司組織的專家鑒定，專家們對儀器本身和對全省各電廠機組SOE分辨力測試的實際效果，都給予了高度評價。

作者信息：

    馮國鋒（蕭山發電廠，浙江  杭州 311251）  

    王建強（浙江能源有限公司，浙江  杭州 310012） 

    孫長生（浙江省電力試驗研究所，浙江  杭州 310014）