IR3000 技术手册中文版.docx

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IR3000技术手册中文版

IR3000技术手册

目录

1.安装结构图与指南----------------------------35.3传感器-----------------------------26

1.1安装气动取样器--------------------45.4灯----------------------------------26

1.2法兰的安装结构-----------------------56诊断程序---------------------------------27

2NIRG的通讯-----------------------------------66.1安装---------------------------------27

2.1设置电脑的以太网通讯--------------66.2调节主反光镜---------------------27

2.2RS232通讯-----------------------------67修理故障----------------------------------28

2.3以太网线的接线----------------------77.1LED和测试节点-------------------28

2.4线缆装配RS232/485-----------------97.2以太网连接问题-------------------30

3仪器的软件设置-------------------------------9

3.1操作界面-------------------------------10

3.2设置-------------------------------------10

3.3设置测量-------------------------------11

3.3.1测量方法--------------------12

3.3.2积分开始位置---------------13

3.3.3积分宽度--------------------13

3.3.4中级过滤---------------------13

3.3.5平均样品---------------------13

3.3.6自动增益控制--------------13

3.3.7自动零位控制--------------13

3.4设置产品代码------------------------13

3.4.1常规参数--------------------13

3.4.2产品特定参数--------------14

3.4.3过滤--------------------------15

3.5设置Fieldbus-------------------------16

3.6设置串口和模拟输出---------------17

3.7以太网配置---------------------------18

3.8标定程序------------------------------19

3.8.1过程--------------------------20

3.8.2标定数据表-----------------20

3.8.3标定偏移方法--------------21

4操作界面/远端数字显示-------------------21

4.1重装操作系统------------------------21

4.2LCD重新校准-----------------------22

4.3配置-----------------------------------22

4.4电子-----------------------------------22

4.5更新软件-----------------------------23

4.6从因特网上更新软件---------------23

4.7远程显示值定标---------------------24

5更换机械部件--------------------------------24

5.1主板/处理器/滤光转轮--------------25

5.1.1更换主板组件---------------25

5.2电源板----------------------------------26

IR-3000随机打包有2个可拆装的括号形的安装托架，它们可以被安装在不同位置以实现多样的安装方式。

最常见的方法（厂家发货的初始方法）是在仪器尾端固定两个安装托架实现的垂直方向安装，图1表示该安装方法。

安装托架设计成夹在一个直径约1.25~1.3英寸（32mm）的金属杆上的结构；因为工厂生产环境的多样性，也许在某些环境中，使用水平横杆安装更为合适。

在这种情况下，安装托架需要重新安置，使其安装在仪器顶上的4个螺纹孔上，这四个孔呈正方形，所以在水平方向上有两个安装方法，呈90度的变位，图1显示几种不同的安装结构图。

图1仪器的安装图

安装时最重要的是要考虑到产品到仪器的距离。

虽然该仪器可以在产品距离传感器4~24英寸（100mm~600mm）之内都可以有效地工作，但是多数应用的最佳距离是6~10英寸（150mm~250mm）或产品距“压缩空气罩”口2~6英寸。

该仪器可以装配有约4英寸（100mm）长的“压缩空气罩”，我们建议使用该罩，即使在没有压缩空气的条件下，它也能保护窗口镜面的清洁。

高反射表面产品，比如平滑的纸张，产品的第一表面的反射会影响测量。

为避免这种影响，我们建议使仪器安装在与产品垂直方向有一个15~20度的倾斜。

图2仪器的外形尺寸

1．1安装气动取样器

图3气动取样器的安装图

如果可选件“气动取样器”被选用，它将取代“压缩空气罩”。

安装仪器所需要安装的其它部分（法兰等），另外的3针接头需要安装在仪器的底端以提供电源给螺线管阀门开关。

取样时间和其它的测量参数可以在“MoistTech软件”里的“测量配置”页里面设置。

图4气动取样器外形尺寸图

1．2法兰窗口安装结构

图5法兰安装使用的支架

图6法兰窗口

2NIRG的通讯

2．1设置电脑的以太网通讯

以太网通讯是使用TCP/IP协议成为仪器与电脑或网络通讯的一种方法。

以太网在数据传输和远距离传输上有很大的优势。

下面讲述了单台仪器使用CAT5E交叉线缆直接与电脑连接的方法，在这种简单的连接中，需要给仪器和电脑同时设置固定的IP地址。

以下的做法适合WindowsXP操作系统，其它的操作系统可能有一点不同。

1．从“控制面板”中找到“网络连接”。

2．选择“本地连接”点击“属性”。

3．显示“本地连接属性”窗口，下拉并双击“网络协议（TCP/IP）”或激活该选项并点击“属性”。

4．选择“总是使用如下IP地址”选项，你可以使用地址“192.168.0.94”子网掩码“255.255.255.0”（默认），如果仪器的IP也址已经被修改，在这种情况下需要输入匹配的IP地址。

5．点击“OK”并退出。

6．如果建立通讯失败，也许需要其它设置，这将在第7节着重讲到。

2．2RS232通讯

另一种方法是通过串口使用TCP/IP协议与仪器进行通讯。

相对与标准的COM口设置（19200，8，N，1，N），这种方法不需要别的任何设置。

线缆的排列将在2.4节中讲到。

2．3以太网线的接线

图7以太网交叉线接图

怎样去接交叉的以太网线，一种记忆的好方法是：

网线的一端使用T-568A标准，另一端使用T-568B标准。

第二种好的记忆方法是：

调换绿色组线与橙色组线的位置，特别注意的是实绿色与实橙色调换，绿白色与橙白色调换。

以太网线缆介绍：

1．从线缆卷上剪下一截所需长度的线缆，该段线缆的总长（从PC电脑到集线器，或从一台电脑到另一台电脑）对于“100BASE-TX接口”不可以超过100米，对于“10BASE-T接口”不可以超过300米。

2．开始使用剥线钳或刀剥线缆的一端的保护皮，大约1”长，特别小心不要割伤线头，否则，需要重新做一次。

3．展开，解缠并理顺这些线头到该端所规定的顺序。

用拇指与方向指按平线头，剪齐线头，只留1/2”的金属部分，如果长于该长度就会有串线的可能，按平线缆保证每个线头间没有空隙。

4．放RJ-45插头在专用线头夹里，使之面朝下或背朝您，把线头插进插头里，检查每个线头是否平整，检查线头的顺序，并重复检查一次，检查线头是否完全插入到插头的底部，小心地使用摺压钳紧紧地摺压插头。

5．检查线头的顺序，检查被摺压的插头是否完好，检查线头是否平整，如果有任何一个错误，你需要重新再做一次。

测试该网线。

以太网线的小巧门：

●每一端的直穿线都是同一的。

●每一端的交叉线都是不一样的。

●真穿线用来连接设备和接线器。

●交叉线用来连接两个不用接线器的以太网设备，或者连接两个接线器。

●交叉线是绿色组线与橙色组线相对调。

●奇数号针总是花白线，偶数号针总是实色线。

●从背面看RJ-45插头，褐色线永远在右边，而且1号针在左边。

●金属部分不要多于1/2英寸，这样金属部分不会有交缠，否则会有短路的可能。

●不要损坏，弯曲，拉扯，打折，不要与电源线并排使用，不要在有干扰的条件下使用（比如：

马达，荧光灯等）。

以太网的接头（仪器后端的右下角）

大多数新的系统都是自动取极的，如果不是，使用上述的568A接口。

图8以太网接头

使用直径为4.5mm至7.5mm的电线

图9以太网接头的组装图

2．4线缆装配RS232/485（仪器后面的左下角）

图9七针串口

对于RS232连接：

5，6，7针使用；对于RS422连接：

1，2，3，4，7针使用；对于RS485连接：

3，4，7针使用。

使用直径为4.5mm到7.5mm的电线。

3仪器的软件设置

随仪器一起会有一个光盘，光盘里有针对不同仪器的不同软件。

该软件中包含在“IR3000Configuation”的文件夹里，在此文件夹中运行“SETUP.EXE”文件，并执行安装。

在完全安装后，在电脑桌面上会有一个图标，双击该图标即可运行该程序，显示图10所示内容。

（在该文件夹内还有一个“readme.txt”文件，指导安装。

）

如果已经安装了早期版本的MoistTech软件，在安装时会被检测出来并被删除，建议在安装前卸载旧的版本。

图10主页显示

3.1操作界面

所有连接到主机电脑的仪器将会在“GaugeList”里面显示。

若对某个仪器进行通讯，双击“GaugeList”里面的该仪器的名字条目，添加到“SelectedGauge”窗口，单击“Connect”。

如果通过串口通讯使用相同的方法，选择适当的COM口并点击“Connect”。

此时，在“Connect”按扭的右边将会显示适当仪器的数据

主页有几处地方显示仪器的读数。

四个数据显示可以同时显示三个不同的物质的测量值，另外还有产品的温度。

并趋势图实时显示每个物质在线读数。

在主页上有“DATA-LOGGING”功能，可以存储样品数据到EXCEL文件中，点击红色的“EnableLogging”按扭可以打开一个窗口，你可以创建该文件并为之命名。

如果该文件已被命名，点击“Open”去激活该功能。

您必需点击“Start”按钮才能开始数据收集。

数据收集将一直持续到用户结束记录或关闭该主页。

3.2设置

图11设置页

在此页您可以更改工程密码，保存包含所选仪器所有参数的文件，更新硬件版本，设置主页显示值小数点后的数位。

自动连接功能可以保存上次连接的仪器编号，并准备在下次启动时再次连接该仪器。

当在线仪器被设置为实验室模式时，操作员和所在位置字符串在此页输入。

3.2.1下载硬件版本

1．通过以太网连接该仪器，并以工程师级登录去更新硬件版本。

2．点击“浏览”按钮并找到源文件“RCM3000-VER-2-XX.bin”（适合旧处理器）或“RCM3200-VER-2.XX.bin”（适合新处理器），在程序里有内置自动侦测功能，利用硬件版本号码去鉴别安装了哪种处理器。

3．确认您的选择并点击“DownloadFirmware”这个过程需要约1分钟。

3.3设置测量

大多数该页上的参数在出厂时均已被设定，并不可以被调整。

如果以生产员级别登录，它们是只读的；如果以工程师级别登录，您可以根据不同的运用更改不同的测量方法。

图12设置测量页

3．3．1测量方法

1．Continuous:

仪器连续读数并且相应地更新输出。

2．SignalGated:

仪器等待一个输入信号去启动测量，当信号消失时，仪器则计算读数的平均值并产生一个输出，输出值将保持到新的测量开始。

3．AutoGated:

与SignalGated相似，但是以一个湿度值来启动测量，阈值可以更改，“Auto-Gatetrigger”可以用来设置新的阈值。

4．TimedSampling:

当仪器选用了取样器时使用该种模式，定义该模式包括“填充时间”“测量时间”“清除样品时间”。

5．GatedTimed:

一个外部的逻辑信号输入则启动一段定长时间的测量。

6．BatchMode:

该项可在“Continuous”模式以外的所有测量模式中使用，在某个阈启动后的一段时间内的测量值被平均。

当该阈失效后该平均值将被显示。

7．PeakMode：

该项可被所有测量模式使用，不是显示平均值，而是显示测量的最高值。

测量基：

湿或干？

在特定的条件下，客户会选用“干基”去记录测量数据。

标定只可以在“湿基”条件下做。

因此仪器必需设置为“湿基”去测量和标定，一旦标定完成，新的系数将被发送并返回设置测量页，修改为“干基”后并发送。

干、湿基的转化公式为：

Mw=Md/（Md+1）

*在未询问厂家之前，请不要修改下面的测量参数。

3．3．2积分开始位置

转盘每转一周正好产生512个数-模转换，从0号到511号。

每次读数包含8/12测量读数区域和因为滤片的特性而不能精确读值的运输区域，这个8/12参数规定每次读数积分开始位置。

3．3．3积分宽度

该参数规定了包含在积分里A2D读数的数量。

并且，同“IntegrationStartPositions”参数一起，完全定义了积分读数所用的样品。

3．3．4中级过滤

转轮的每一个转动测量系统产生一个新的读数。

每个新的读数都被输入给中级过滤，它的任务就是过滤掉异常值，中级过滤越大，异常值排除越多，但是传输延迟越长。

该参数的有效范围为奇数从3……31.

3．3．5平均样品

中级过滤的输出被输入到一种平均的过滤中去，这种过滤由N个输入产生一个输出，N值越大，过滤动作就越大，但更新速率就越慢。

N值一般为2的幂：

4，8，16，32，64。

3．3．6自动增益控制（AGC）

自动增益的上下限为什么时候增益有效设置了门槛。

如果样品的峰值超过了门槛，AGC就会调整信号的幅度。

3．3．7自动零位控制（AZC）

定义全部吸收段信号的范围并设置基准。

3．4设置产品代码

产品代码包含了某产品所有的可调整的参数。

这些参数可分为四类：

●常规

●标定系数

●过滤因子

●成份名称

3．4．1常规参数

在此页你可以规定湿度的百分比与4mA与20mA相对应。

参考补偿系数或下列线性等式中的参数K可以调整，使测量受产品颜色的影响减到jbc小。

图13产品代码常规参数页

3．4．2产品特定参数

系数“A”一直为“0”，除非对数曲线被使用。

系数“B”指标定线的斜率。

“B”值越高，仪器对湿度越敏感。

在大多数的情况下，仪器在发货前已经做过校验过，合适的“B”值已经被设置。

系数“C”是一个偏移系数，可以是正值也可以是负值。

当仪器显示值与实验室所得值（“抽取样品”）相比较时，“C”系数被用于纠正仪器里的平均误差。

您可以为查看并更改每个产品和成份的系数。

点击“LoadallProducts”按钮可以下载从当前产品到剩下的49种产品的标定系数。

图14产品特性参数（标定系数）

3．4．3过滤

仪器里有3层信号过滤。

转轮旋转平均值由生产厂家为特定应用设置并有效地规定了取样更新速度。

如果需要改变该值，请咨询仪器厂家。

中级过滤是另外的厂家设置参数，只可以被有厂家认证资质的技术人员改动。

第三过滤技术就是“Damping”，可以被用户修改。

阻尼对实时数据执行平均处理，例如，如果阻尼值被设为“10”，那么软件缓存将产生10个单位，里面储存最新的10条读数，仪器显示值即是缓存内10个读数的平均值。

样品的刷新速率不受阻尼值影响，但是显示值确是最近n个读数的平均值。

阻尼可以使仪器的响应变得不灵敏，但同时也造成仪器对湿度变化不敏感。

在生产过程中大的变化是比较少的，但在比如生产线刚启动时可能变化会比较大。

使用较大的阻尼，一个变化将需要较长的时间才能达到最终值。

IR-3000也使用了可修改的过滤带，当湿度值在过滤带内，阻尼功能有效，变化超过过滤带则屏蔽阻尼功能。

这样的话，小的、稳定的状态波动被阻尼平滑，而主要的波动将被立即显示。

原始数据，没有阻尼

被阻尼的信号

带有较窄过滤带的阻尼信号

图14阻尼/过滤带的影响

3．5设置Fieldbus

当通过网络与设备通讯时z，可以于该页设置节点地址和波特率，在Profibus网络，只有节点地址要求输入（有效值为0~126）。

有些Profibus应用支持自动节点分配，这种情况不需要输入参数。

图15FieldbusConfuguration

Profibus9针Sub-D接头线缆

Devicenet接头

3．6设置串行口和模拟输出

对数字通讯来说，第一个必须需要决定的是使用的协议，它有两种选择“Gauge-Link”或“ModbusRTU”。

“Gauge-Link”协议，通讯参数被固定在19200波特率，8数据位，奇较验，1停止位，唯一需要设定的参数是硬件模式“ModeRS232/422（全双工）”或“RS485（半双工）”和从属器地址

ModbusRTU协议定义需要配置的参数如下：

●硬件模式

●波特率：

9600/19200/38400。

对于其它参数使用“8-N-2”

●NIRG的从属器地址，它是1位字段，有些特定的地址是被保留的。

4~20mA配置页，也分配了测量成份的模拟输出。

共有三个独立的自供电的4-20mA输出在IR3000上。

图164-20mA接头

图17串口/4-20mA配置窗口

以下链接可以下载（以太网的ModbusTCP,串口的ModbusRTU，和ProfiNET）接口文件WWW

3.7以太网配置

TCP/IP以太网端口是最有效的通讯，IR3000系列仪器都标准配置这些端口，提供了最高的数据传输速度，和最全面的数据访问。

如果仪器连接到了DHCP基于侍服器工作网络，DHCP复选框必须在该仪器“以太网配置”页和“工作网络设置”页里被标记，“动态主机配置协议”即DHCP，在开机的时候，基本上给工作网络中的所在地设备分配了合适的IP地址了。

运行“诊断程序”，UDP复选框应该被选中，合适的接收电脑的IP地址也要在UDP地址栏中输入。

一些工厂的工作网络拥有固定的IP地址。

在这种情况下，IT专家应该指定电脑和仪器的IP地址。

图18所示为IR3000的默认配置。

这些参数是第一次使用TCP/IP连接电脑和仪器时使用的，它们可以在此页被修改并在其它工作网络上起作用。

图18以太网配置

3．8标定程序

当今的电脑和成熟的软件使强大的统计功能得以实现。

IR3000里所用的标定程序就是这样的一个软件包。

使用这些统计工具时需要仔细一点，迷茫地操作会造成误操作或错的结果。

图表显示为评估数据提供了可视性；可能排除差的数据和决定数据线性化的最好方法。

样品的湿度值范围应尽量宽，覆盖生产时该测量点全部的湿度可能范围，如果没有可能故意制造覆盖最大湿度的生产条件，标定可以在操作范围内执行。

这种标定当样品湿度覆盖更广时需要更新。

如果季节性变化影响产品的湿度，完整的标定只有在全部季节过后才能完成。

图20标定程序

该标定程序提供了一种方法，该方法可以得到样品的数据和该样品在实验室中分析的数据。

统计分析计算出标定系数、相关系数和标准误差以供进一步分析。

已保存的标定数据文件可以被调用，也可以加在新的样品数据之后。

完整的数据文件可以保存在电脑里，或者标定系数保存在电脑标定文件或直接下载到仪器。

3．8．1过程

第一要做的是决定用哪种标定方法进行线性标定，在数据表上方的下拉菜单中选择“CalibrationMode”。

标定过程包括点击屏幕上部的“StartSampling”按钮，从生产线上、仪器附近的位置取样，并点击“Stopsampling”按钮。

每次点击此按钮，它将在开始/停止读数间切换。

取样后，“Stopsampling”按钮将成当前亮显状态，从开始到停止这段时间的读数的平均值也被显示，点击按钮使该值保存到表格的右边，每个样品应当标注相应的时间日期以便日后找到相匹配样品。

当样品从生产线上取下，应当尽快地封装入不透气的容器中，并在容器上标注时间日期。

如果可能，两个人同时取样会更好，一个人用电脑开始仪器读数，另一个人在生产线上即时取样。

3．8．2标定数据表

在标定页的左边显示标定数据表格，其中包括了标定过程中仪器读取的数据，内容有取样时间，仪器读数，X轴系数。

另外还有一列用于记录实验室数据，在实验室分析后手动输入。

可以暂时地选择“disabling”，不显示某样品数据，也可以永久地删除该样品数据。

当然，一个样品数据被删除后是不可以再恢复的。

3．8．3标定的偏移方法

最简单的标定方法是偏移方法。

这种方法假定仪器已经做过标定，而且标定的斜率也很接近实际值，当输入样品数据和相对应的实验室分析数据到标定表格以后，实验室分析数据将在图表中生成点来显示，使光标在某实验室分析数据中，亮显示该数据，并输入新的数据，当所有的实验室分析数据都被输入到表格中，点击“RecalculateCoefficients”按钮。

这些仪器读数和室验室分析读数就会根据平均误差计算出新的“C”系数，点击“SendCoefficients”按钮，传送新的系数给仪器以使新的系数生效。

3．8．4线性回归

线性回归是一种建立两组数据直接关系的统计方法，相关系数表示两组数据的相关程度，此值在0~1之间，1代表最好的相关程度，为了决定两组数据的吻合程度，回归程序还计算标定直线的斜率和截距。

即为“b”和“c”系数值。

图21“b”值对斜率的影响图22“c”值对偏移的影响

线性方法标定仪器

在上部的下拉选框中先择“Linear”。

取样的方法和上述的偏移方法一样。

在点击“RecalculateCoefficients”之后，“b”值和“c”值都会改变。

线性回归只能在范围足够广的数据上执行，最少2%的绝对范围，同时最少有三个样品数据。

用静态产品样品来做线性回归常常是建立斜率“b”值的好方法。

当仪器被安装在线，使用偏移方法可以得到正确的“c”值。

4操作界面/远端数字显示

该章描述了当软件出现故障时怎样重装