劉軍

【摘 要】介紹了一種多功能電能表的設(shè)計(jì)原理和批量生產(chǎn)時(shí)的工藝控制要點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】電能計(jì)量；模塊化；生產(chǎn)工藝控制

1.產(chǎn)品設(shè)計(jì)與工藝控制原則

采用先進(jìn)可靠的方案設(shè)計(jì)滿足國(guó)家電網(wǎng)計(jì)量中心檢測(cè)要求的產(chǎn)品，是參加投標(biāo)、參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的敲門磚，在合同要求的時(shí)間內(nèi)批量生產(chǎn)出滿足用戶要求合格的產(chǎn)品，是企業(yè)生存的關(guān)鍵。

2.產(chǎn)品性能描述

用于電力系統(tǒng)低壓臺(tái)區(qū)的50KVA容量中小專變用戶和部分特殊的公變用戶，給電力系統(tǒng)的電量發(fā)行、線損考核、竊電報(bào)警、臺(tái)區(qū)負(fù)載平衡等功能提供實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

采用GPRS無線網(wǎng)絡(luò)的上行信道接口，實(shí)時(shí)在線通訊，紅外模擬通訊接口1200BPS掌抄通訊、遙控器；GPRS通訊接口TCP/IP 9600BPS符合《DL/T645-1997多功能電能表通信規(guī)約》，實(shí)現(xiàn)用戶電量計(jì)量，實(shí)現(xiàn)開箱報(bào)警、過壓、欠壓、斷相、超負(fù)荷、失流、電流不平衡等信息異常報(bào)警、裝置故障報(bào)警、計(jì)量異常報(bào)警、掉電報(bào)警等的主動(dòng)上傳功能。

3.產(chǎn)品原理

基本模塊：計(jì)量單元、數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)輸出單元工作時(shí)首先對(duì)電壓、電流進(jìn)行高精度取樣、放大，再經(jīng)過計(jì)量芯片精密處理轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，將獲得的數(shù)據(jù)根據(jù)預(yù)先設(shè)定參數(shù)進(jìn)行電能累計(jì)和最大需量處理，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存并響應(yīng)外界有效的通訊要求進(jìn)行數(shù)據(jù)輸出；經(jīng)過協(xié)處理器進(jìn)行顯示處理。

4.技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

RS485抄表方式，實(shí)現(xiàn)了波特率自適應(yīng)功能，解決抄表時(shí)對(duì)于波特率的限制；GPRS抄表方式，模塊可以進(jìn)行熱插拔更換，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表；裝置采用可替換模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

采用62056通訊協(xié)議；應(yīng)用范圍廣泛，可以用作多功能表、臺(tái)區(qū)考核表、用戶；可以通過兩種規(guī)約進(jìn)行抄表，DL/T645-1997協(xié)議為波特率自適應(yīng)；提高系統(tǒng)得互操作性，不同設(shè)備與電表的數(shù)據(jù)交換協(xié)議統(tǒng)一到某種具有互操作性的通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)上，利于計(jì)量的升級(jí)和維護(hù)；主動(dòng)上傳；系統(tǒng)穩(wěn)定性的保證。

5.工藝流程控制

5.1生產(chǎn)工藝流程圖

5.2生產(chǎn)過程控制

線路板加工時(shí)，采用自動(dòng)貼片裝配（SMT）、自動(dòng)插件裝配（AI）等方式進(jìn)行元件安裝；采用回流焊、波峰焊等自動(dòng)表面貼裝工藝進(jìn)行焊接；采用針床接觸式計(jì)算機(jī)自動(dòng)在線測(cè)試方式進(jìn)行線路板檢測(cè)。所有電路板組裝均采用流水作業(yè)，保證了批量生產(chǎn)的電路板加工工藝一致性。

電氣模塊和表殼結(jié)構(gòu)件等原材料進(jìn)行嚴(yán)格的入廠檢驗(yàn)和確認(rèn)檢驗(yàn)。電氣模塊經(jīng)過高溫+70℃、常溫+23℃、低溫-20℃，分別30分鐘、三個(gè)周期的循環(huán)高低溫沖擊；電路主板、電源板模塊在高溫+50℃的老化間通電老化72小時(shí)；成品表動(dòng)態(tài)老化走字120小時(shí)，剔除早期失效產(chǎn)品。

在生產(chǎn)過程中采用防靜電工藝，穿戴防靜電工作服、鞋、帽。佩戴防靜電手環(huán)，使用防靜電恒溫烙鐵，靜電手環(huán)檢測(cè)儀。整表采用防靜電周轉(zhuǎn)箱，防塵罩。生產(chǎn)場(chǎng)地保持合理溫濕度，儀器、檢測(cè)設(shè)備采取良好防靜電接地。

配置符合產(chǎn)品生產(chǎn)、檢測(cè)要求的儀器設(shè)備；潛動(dòng)、起動(dòng)測(cè)試工裝；芯片燒寫程序用編程器、抄控器等工具，嚴(yán)格按照功能校驗(yàn)規(guī)范、檢驗(yàn)指導(dǎo)書等工藝文件生產(chǎn)。

產(chǎn)品調(diào)試和檢測(cè)時(shí)使用程控校驗(yàn)臺(tái)的檢測(cè)軟件，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)誤差和功能檢測(cè)及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，避免了人工調(diào)校造成的偶然性誤差。

5.3管理控制

對(duì)生產(chǎn)過程實(shí)行監(jiān)控，負(fù)責(zé)自檢、互檢、巡檢等過程檢驗(yàn)。操作人員培訓(xùn)考核后持證上崗。使用質(zhì)量跟蹤單記錄生產(chǎn)過程中裝配或工藝質(zhì)量問題。

車間成品出廠檢驗(yàn)配置測(cè)量能力、精度等級(jí)、測(cè)量范圍等符合產(chǎn)品檢測(cè)要求的檢測(cè)設(shè)備，依據(jù)相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和檢定規(guī)程編制出廠檢驗(yàn)規(guī)范，并執(zhí)行60%的內(nèi)部控制指標(biāo)。

6.結(jié)束語

加強(qiáng)產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程工藝控制緊密結(jié)合，是企業(yè)在投標(biāo)競(jìng)爭(zhēng)取得優(yōu)勢(shì)的必要因素，也是企業(yè)在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中不敗的立足點(diǎn)。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

[1]陳杰.智能電表的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[D].浙江工業(yè)大學(xué)，2011.

[2]王欣異.多功能智能電表的設(shè)計(jì)與研究[D].武漢理工大學(xué)，2011.