本发明涉及空压机技术领域，特别涉及一种空压机自动测试系统及测试方法。
背景技术：
空压机在出厂前要经过多项测试，其中包括：输入功率、噪音、电压、电流、振动、喷嘴压差、大气压力、排气量、比功率等检测；现有技术是通过人工进行测试，一般是边测试边记录数据，然后手动填写表单，再计算出结果，才能出具空压机的测试报告；不仅工作量大，耗时费力，数据记录及查询也不方便。在测试过程中往往需要多人配合，人力成本较高，测试效率低。
可见，现有技术还有待改进和提高。
技术实现要素：
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种空压机自动测试系统及测试方法，旨在解决现有技术中空压机测试过程繁琐、数据计算量大、数据记录和查询不方便等技术问题。
为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种空压机自动测试系统,包括用于控制空压机自动测试系统运行的第一plc、被测空压机、依次与该被测空压机的排气管相连的调压阀、缓冲罐和asme喷嘴流量测量装置、以及设置于被测空压机的排气管上的精密压力表；该被测空压机包括用于控制自身运行的第二plc；所述空压机自动测试系统还包括hmi、工控机、用于检测被测空压机排气温度的温度变送器、电压功率测量装置、电流互感器、用于环境大气压的大气压变送器、用于检测环境温度和湿度的温湿变送器、用于检测asme喷嘴流量测量装置的上游温度的热电偶探头、用于检测asme喷嘴流量测量装置的喷嘴压差的压差变送器、用于检测被测空压机振动位移的振动传感器、以及用于检测被测空压机运行噪音值的噪音传感器；上述hmi、温度变送器、电压功率测量装置、电流互感器、大气压变送器、温湿变送器、热电偶探头、压差变送器、振动传感器、噪音传感器分别与第一plc电连接；上述工控机安装有组态软件，该工控机分别与第一plc和hmi电连接；所述第一plc和第二plc通过串口连接。
所述的空压机自动测试系统中，所述第一plc包括h2u-8a91g-xp主模块，以及分别连接该h2u-8a91g-xp主模块的第一h2u-4tcr扩展模块和第二h2u-4tcr扩展模块。
所述的空压机自动测试系统中，所述温度变送器为pt100温度变送器，该pt100温度变送器的i+、i-、v+、和v-端分别与第一plc的24v、com0、pt1+、和pt1-端电连接，其中pt100温度变送器的i+端子与第一plc的24v端子之间串联有一个限流电阻。
所述的空压机自动测试系统中，所述电压功率测量装置包括用于检测输入电源a、b线电压的第一电压变送器、用于检测输入电源b、c线电压的第二电压变送器、用于检测输入电源a、c线电压的第三电压变送器、用于检测输入电源a相功率的第一功率变送器、用于检测输入电源b相功率的第二功率变送器和用于检测输入电源c相功率的第三功率变送器；所述第一电压变送器的out+与out-输出端分别连接第一h2u-4tcr扩展模块的ch2通道的v+与vi-端；所述第二电压变送器的out+与out-输出端分别连接第一h2u-4tcr扩展模块的ch3通道的v+与vi-端，所述第三电压变送器的out+与out-输出端分别连接第一h2u-4tcr扩展模块的ch4通道的v+与vi-端；所述第一电压变送器、第二电压变送器和第三电压变送器的out+与out-输出端分别并联有一个电容；第一功率变送器的out+与out-输出端分别连接第二h2u-4tcr扩展模块的ch1通道的i+与vi-端；第二功率变送器的out+与out-输出端分别连接第二h2u-4tcr扩展模块的ch2通道的i+与vi-端；第三功率变送器的out+与out-输出端分别连接第二h2u-4tcr扩展模块的ch3通道的i+与vi-端；上述第一功率变送器、第二功率变送器和第三功率变送器的分别与电流互感器电连接。
所述的空压机自动测试系统中，所述温湿变送器的485-a与485-b端口分别与第一plc的com3串口的485+与485-端进行电连接，所述温湿变送器的24v与gnd端口分别与第一plc的24v与com0端口电连接。
所述的空压机自动测试系统中，所述振动传感器的out+和out-输出端分别与第一h2u-4tcr扩展模块的ch1通道的i+与vi-端进行电连接，该振动传感器测量量程是0-2000um，输出电流信号是4-20ma。
所述的空压机自动测试系统中，所述噪音传感器的a+与a-端口分别与第一plc的com3串口的485+与485-端进行电连接，所述噪音传感器的vcc与gnd端口分别与第一plc的24v与com0端口电连接。
本发明还提供一种空压机测试方法，该控制方法包括以下步骤：
s100、在hmi中设定被测空压机启动后检测延时的时间为t；设定检测间隔为△t；设定每台被测空压机的检测次数为n；所述n为大于等于1的正整数；
s200、通过hmi启动被测压缩机；被测压缩机运行t时间后执行步骤s300；
s300、所述asme喷嘴流量测量装置、电压功率测量装置、电流互感器、大气压变送器、温湿变送器、热电偶探头、压差变送器、振动传感器和噪音传感器将各自的检测结果分别反馈至第一plc，工控机的组态软件读取第一plc的各项检测结果再输出至空压机测试报告的相应的框中，该空压机测试报告存储在工控机的硬盘上；
s400、被测空压机每运行△t时间后，重复步骤s300，直至完成n次步骤s300;
s500、通过hmi关闭被测压缩机，测试结束。
所述的空压机测试方法中，所述步骤s300具体还包括：
振动传感器检测5次振动值，第一次到第五次振动的值分别放置在第一plc数据寄存器d0010、d0011、d0012、d0013、d0014中；然后求出平均值和最大值分再别存放在数据寄存器d0015、d0016中；第一plc再把d0010、d0011、d0012、d0013、d0014、d0015、d0016中的值分别输出至空压机测试报告的第一次振动、第二次振动、第三次振动、第四次振动、第五次振动、机组平均振动、机组最大振动框中。
所述的空压机测试方法中，所述步骤s300具体还包括：
所述asme喷嘴流量测量装置将检测结果反馈至第一plc，第一plc根据流量计算公式计算出被测空压机的排气量q，计算出结果后，然后把q的值存放在第一plc的寄存器d0029中；第一plc根据比功率计算公式计算出被测空压机的比功率pb，然后把pb的值存放在d0030中，第一plc再把d0029、d0030中的值分别显示在hmi的实时数据表的机组排气量、机组比功率框中；上述流量计算公式为：q=18.82*c*(d^2)*tx1*((△p*pb/t1)^2)/px1；式中，c为喷嘴系数，d为喷嘴直径，tx1为压缩机的吸气温度，px1为压缩机的吸气压力，△p为喷嘴压差，t1为上游气体温度，pb为测试处的大气压力；被测空压机的比功率的计算公式：pb=p/q，式中：p为输入功率，即有功功率；q为被测空压机排气流量。
有益效果：
本发明提供了一种空压机自动测试系统及测试方法，所述空压机自动测试系统的所述asme喷嘴流量测量装置、电压功率测量装置、电流互感器、大气压变送器、温湿变送器、热电偶探头、压差变送器、振动传感器和噪音传感器将各自的检测结果分别反馈至第一plc，第一plc将接收到各项检测结果传送至工控机；实现了空压机的全自动检测，检测结果精确、测试方便，提高了工作效率，节省了人力。
附图说明
图1为本发明提供的空压机自动测试系统的结构示意图。
图2为本发明提供的空压机自动测试系统中，第一plc采集温度、气压、温湿、噪音、和电流的接线电路图；
图3为本发明提供的空压机自动测试系统中，第一plc采集振动、线电压的接线电路图；
图4为本发明提供的空压机自动测试系统中，第一plc采集相功率的接线电路图；
图5为本发明提供的空压机自动测试系统中，第一plc与hmi、pc、空压机plc的接线电路图；
图6为本发明提供的空压机自动测试系统中，被测空压机的测试报告示例图。
图7为本发明提供的空压机测试方法的流程框图。
具体实施方式
本发明提供一种空压机自动测试系统及测试方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1-图6，本发明提供一种空压机自动测试系统。
一种空压机自动测试系统,包括用于控制空压机自动测试系统运行的第一plc（可编程逻辑控制器）30、被测空压机101、依次与该被测空压机的排气管相连的调压阀103、缓冲罐104和asme喷嘴流量测量装置203、以及设置于被测空压机的排气管102上的精密压力表202；该被测空压机包括用于控制自身运行的第二plc（可编程逻辑控制器）1011；所述空压机自动测试系统还包括hmi（humanmachineinterface，即人机界面）40、工控机50、用于检测被测空压机排气温度的温度变送器201、电压功率测量装置204、电流互感器、用于环境大气压的大气压变送器205、用于检测环境温度和湿度的温湿变送器206、用于检测asme喷嘴流量测量装置的上游温度的热电偶探头207、用于检测asme喷嘴流量测量装置的喷嘴压差的压差变送器208、用于检测被测空压机振动位移的振动传感器209、以及用于检测被测空压机运行噪音值的噪音传感器210；上述hmi、温度变送器、电压功率测量装置、电流互感器、大气压变送器、温湿变送器、热电偶探头、压差变送器、振动传感器、噪音传感器分别与第一plc电连接；上述工控机安装有组态软件，该工控机分别与第一plc和hmi电连接；所述第一plc和第二plc通过串口连接。所述被测空压机接入3相380v输入电源，所述电压功率测量装置与3相380v输入电源连接。
上述asme喷嘴流量测量装置、电压功率测量装置、电流互感器、大气压变送器、温湿变送器、热电偶探头、压差变送器、振动传感器和噪音传感器等部件构成了所述测试系统的数据检测单元，工作时，数据检测单元分别将各项检测到结果（如：输入功率、电压、电流、振动、噪音、排气温度等）反馈至第一plc，第一plc再将检测结果反馈至工控机并存储在工控机的硬盘上，而组态软件可以根据相应的检测结果计算出空压机性能测试所需要的结果后，再输出机器测试报告，该测试报告存储在相应的硬盘上。组态软件上自带查询功能，可以快速查询历史测试报告。实际应用中，所述工控机还连接有一台打印机，可以直接打印测试报告。由此可见，本发明提供的空压机自动测试系统结构简单，提高了压缩机性能测试效率，节省了人力物力，且测试结果方便查询。上述精密压力表用于实时显示被测空压机的排气压力，测试人员可以更直观地了解当前排气压力；而被测空压机自身还包括排气压力传感器，该排气压力传感器将排气压力传送至第二plc中，第一plc可以直接从第二plc中的寄存器去获取。
所述的精密压力表，优选的是yk-100b，此模块具有6位数字显示，测量量程是：0mpa-6mpa，安装在空压机和调压阀之间，用于精确显示空压机的工作压力。
进一步的，所述的调压阀优选为afr2000，自带带气压表，并且可以手动调节，其调压范围是0.05mpa-0.8mpa，测量量程是0-150mpa，用于调整空压机的工作压力值。
进一步的，所述的缓冲罐优选的容积是1m³，其承受压力为1mpa，作用是对压缩空气稳压及减弱气流的脉动作用，安装在调压阀和asme喷嘴流量测量装置之间。
进一步的，所述的流量测量装置为asme喷嘴流量测量装置，安装在缓冲罐下游；装置有2个1/4径口的取压孔，2个取压孔之间成90°布置，用于压差变送器的安装，上游为正压测，下游为负压侧；还有一个径口为m12*1.5的取压孔用于安装热电偶探头，用途是用于检测空压机的排气量。
优选地，所述第一plc包括h2u-8a91g-xp主模块，该第一plc具有两路压力信号输入处理、两路温度信号输入处理、交流电流值检测的特色端口；所述h2u-8a91g-xp主模块预留h2u-can-bd拓展卡接口，可接入h2u-can-bd拓展卡，并通过该卡接入各种远程拓展模块。优选地，该h2u-8a91g-xp主模块分别连接有第一h2u-4tcr扩展模块31和第二h2u-4tcr扩展模块32，其功能都是实现4路模拟输入并转换成数字信号通过串口通讯传输到第一plc中的数据寄存器中。
请参阅图2，进一步的，所述温度变送器为pt100温度变送器，采用铂热电阻感温原件，其测量温度范围为-100～500℃；该pt100温度变送器的i+、i-、v+、和v-端分别与第一plc的24v、com0、pt1+、和pt1-端电连接，其中pt100温度变送器的i+端子与第一plc的24v端子之间串联有一个限流电阻。其中，i+、i-端是为了给热电阻提供恒定的电流，v+、v-是用来监测热电阻的电压变化。
请参阅图2和图3，进一步的，所述电压功率测量装置包括用于检测输入电源a、b线电压的第一电压变送器20411、用于检测输入电源b、c线电压的第二电压变送器20412、用于检测输入电源a、c线电压的第三电压变送器20413、用于检测输入电源a相功率的第一功率变送器20421、用于检测输入电源b相功率的第二功率变送器20422和用于检测输入电源c相功率的第三功率变送器20423。所述第一电压变送器的out+与out-输出端分别连接第一h2u-4tcr扩展模块的ch2通道的v+与vi-端；所述第二电压变送器的out+与out-输出端分别连接第一h2u-4tcr扩展模块的ch3通道的v+与vi-端，所述第三电压变送器的out+与out-输出端分别连接第一h2u-4tcr扩展模块的ch4通道的v+与vi-端；所述第一电压变送器、第二电压变送器和第三电压变送器的out+与out-输出端都分别并联有一个电容（即c1、c2和c3），作用是对干扰信号进行过滤作用；上述第一电压变送器的输入端in+与in-分别与380v交流电源线的a和b线进行电连接；第二电压变送器的输入端in+与in-分别与380v交流电源线的b和c线进行电连接；第三电压变送器的输入端in+与in-分别与380v交流电源线的c和a线进行电连接。
请参阅图图4，第一功率变送器的out+与out-输出端分别连接第二h2u-4tcr扩展模块的ch1通道的i+与vi-端；第二功率变送器的out+与out-输出端分别连接第二h2u-4tcr扩展模块的ch2通道的i+与vi-端；第三功率变送器的out+与out-输出端分别连接第二h2u-4tcr扩展模块的ch3通道的i+与vi-端；上述第一功率变送器、第二功率变送器和第三功率变送器的分别与电流互感器电连接。具体地，所述电流互感器包括与380v交流电源线的a、b、c线连接的第一电流互感器ct1、与380v交流电源线的a线连接的第二电流互感器ct2、与380v交流电源线的b线连接的第三电流互感器ct3、以及与380v交流电源线的c线连接的第四电流互感器ct4；其中第一电流互感器ct1为三相电流互感器，第二电流互感ct2、第三电流互感器ct3以及第四电流互感器ct4均为单项电流互感器且规格相同。上述各个电压变送器的测量量程是：0-450v，输出是0-10v电压信号。各个电压变送器里面分别包含一个电压互感器且各个电压互感器规格相同，即，第一电压变送器包括与380v交流电源线的n和a线连接的第一电压互感器，第二电压变送器包括与380v交流电源线的n和b线连接的第二电压互感器，第三电压变送器包括与380v交流电源线的n和c线连接的第三电压互感器。所述第一功率变送器的mk和mi端分别与第二电流互感器的输出端i+和i-进行电连接，第一功率变送器的pm与pn端分别第一电压互感器的输出端v+与v-电连接；所述第二功率变送器的mk和mi端分别与第三电流互感器的输出端i+和i-进行电连接，第二功率变送器的pm与pn端分别第二电压互感器的输出端v+与v-电连接；所述第三功率变送器的mk和mi端分别与第四电流互感器的输出端i+和i-进行电连接，第三功率变送器的pm与pn端分别第三电压互感器的输出端v+与v-电连接。
上述第一功率变送器、第二功率变送器和第三功率变送器分别测量的是输入电源a、b、c相的功率。优选地，上述各个功率变送器输出的都是4-20ma的电流信号，测量量程为0-1000w。
请参阅图2，进一步的，所述温湿变送器的485-a与485-b端口分别与第一plc的com3串口的485+与485-端进行电连接，所述温湿变送器的24v与gnd端口分别与第一plc的24v与com0端口电连接；并采用rs485串行通讯与modbus-rtu协议，波特率为9600bps。优选地，所述的温湿变送器的湿度量程是0-100%rh，温度的量程是-40°-125°c。
请参阅图2，进一步的，所述大气压变送器的气压量程是0-11mpa，输出的信号是4-20ma。大气压变送器优选为hk-dqy-01。大气压变送器的4个端口in+、in-、out+、out-分别与第一plc的端口24v、com0、p2+、p2-进行电连接。
请参阅图3，进一步的，所述振动传感器采用两线制，其out+和out-输出端分别与第一h2u-4tcr扩展模块的ch1通道的i+与vi-端进行电连接，该振动传感器测量量程（即振动位移峰值）是0-2000um，输出电流信号是4-20ma。所述振动传感器优选为hn500；测试前将传感器底部用螺丝钉或磁座固定在被测空压机的壳体上，然后将传感器拧在上面。
进一步的，所述噪音传感器的a+与a-端口分别与第一plc的com3串口的485+与485-端进行电连接，所述噪音传感器的vcc与gnd端口分别与第一plc的24v与com0端口电连接。所述的噪音传感器的模块优选的是ws800a，测量量程是30-130db，采用rs485串行通讯和modbus-rtu协议。
请参阅图2，进一步的，所述的热电偶探头采用采用k型探头，两线制，其测量温度的量程是0-800°c；热电偶探头的模块优选的是wrnt-01，安装在前述流量测量装置的一个径口为m12*1.5的取压孔，用于检测流量测量装置的上游温度。所述热电偶探头的输出端口out+、out-分别与第一plc的pt2+与pt2-进行电连接。
请参阅图2，进一步的，所述的压差变送器优选为ccy15，压差的量程是0-3.5mpa，其输出的电压信号是0-5v，其安装在前述流量测量装置的一个径口为1/4的取压孔。该压差变送器的in+与out+端口分别与第一plc的24v、p1+端口进行电连接，端口in-分出两条线分别与公共端com0以及p1-进行电连接。
请参阅图2进一步的，所述第一plc的ct1a、ct1b、ct1c端口分别与第一电流互感器的a、b、c端口进行电连接；第一电流互感器的作用是把380v交流电源电流进行转换成适合plc输入的电流。
进一步的，第一plc的l与n端口通过控制变压器把380v电源电压转换成220v的电压进行输入，使系统的电压变得更加稳定。
进一步的，第一plc的串口com2的485+与485-与第二plc（即空压机自身的plc）的串口com2的485+与485-之间进行电连接，并采用rs485串行通讯与modbus-rtu协议，波特率为9600bps。
请参阅图5所述hmi优选为it5070t，具有触摸输入屏，可以输入非测量的数据，还可以查看第一plc的数据；hmi还具有2个usb接口（即图5中所示usb1和usb2）；hmi的串口com与plc串口com0（8孔鼠标头母座）通过通讯电缆进行电连接；进一步的，一个usb接口用于连接工控机，实现对plc进行程序上传，下载等操作,另一个usb接口用于连接扫描枪，实现对对空压机的序列号条码进行扫描输入。
实际应用中，所述空压机自动测试系统还包括led显示屏60，用于显示检测的数据，显示测试报告等信息。所述工控机配备一个一分二的显示分频器，将工控机机显卡的vga输出信号分成2路显示信号，一路信号输出到工控机自带的显示器，另一路信号输出到led液晶显示屏，从而方便展示检测的数据。
以下再进一步解释空压机自动测试系统的工作原理。
上述的pt100温度变送器的工作流程是：pt100检测到空压机排气温度的变化，然后转换成相应的电压变化信号输送到第一plc中的pt1+、pt1-端口，第一plc相应的系统软件会对该电压的变化信号进行循环自动采集、自动模数转换、自动计算成温度值存放在特定的寄存器d8406中。然后第一plc再把d8406中的值显示在hmi的实时数据表的机组排气温度框中。
所述的热电偶探头的工作流程是：热电偶探头检测到流量测量装置上游气流温度的变化，然后转换成相应的电压变化信号输送到第一plc中的pt2+、pt2-端口，第一plc相应的系统软件会对该电压的变化信号进行循环自动采集、自动模数转换、自动计算成温度值存放在特定的寄存器d8407中。然后第一plc再把d8407中的值显示在hmi的实时数据表的喷嘴上游温度框中。
所述的大气压变送器模块的工作流程是：大气压变送器检测到空压机测试过程中环境大气压力的变化，然后转换成相应的电压变化信号输送到第一plc中的p2+、p2-端口，第一plc相应的系统软件会对该电压的变化信号进行循环自动采集、自动模数转换、自动计算成气压值存放在特定的寄存器d8401中。然后第一plc再把d8401中的值显示在hmi的实时数据表的机组大气压力框中。
所述的压差传感器模块的工作流程是：压差传感器检测到流量测量装置上游和下游压差的变化，然后转换成相应的电压变化信号输送到第一plc中的p1+、p1-端口，第一plc相应的系统软件会对电压的变化信号进行循环自动采集、自动模数转换、自动计算成压差值存放在特定的寄存器d8400中。然后第一plc再把d8400中的值显示在hmi的实时数据表的机组喷嘴压差框中。
所述的单相电流检测的工作流程是：第一plc的ct1a、ct1b、ct1c端口检测到电流互感器送过来电流的变化，然后转换成相应的电流变化信号输送到第一plc中去进行处理，第一plc相应的系统软件会对电流的变化信号进行循环自动采集、自动模数转换、自动计算成电流值分别存放在特定的寄存器d8408、d8409、d8410中。然后第一plc再把寄存器d8408、d8409、d8410中的值显示在hmi的实时数据表的输入a相电流、输入b相电流、输入c相电流框中；且电流值记为ia、ib、ic。
所述的温湿变送器的工作流程是：温湿变送器内部含有专用的ad转换器，温湿变送器根据测试环境温度和相对湿度的变化，进行自动循环采样，并把环境温度和相对湿度的数字值储存在自带的寄存器0000和0001中；第一plc（主机）通过rs485通讯端口(com3)发送问询数据帧去访问湿温变送器（从机），湿温变送器接收到问询帧，从而返回应答帧。然后把数值储存在第一plc数据寄存器d0001（存放温度的值）和d0002中（存放湿度的值）。然后分别对d0001和d0002的值进行十进制转换成t1和s1，然后再计算实际温度值t=((125-(-40))*t1/1650)-40,实际湿度值s=(s1*100/1000)*100%，最后把t和s的值分别覆盖d0001和d0002中的值；进一步的，主机（即第一plc）发送命令行：010300000002c40b，其中：01为温湿变送器（从机）的唯一物理地址,初始地址默认为01；03为主机读取温度变送器寄存器数据的功能码；0000为温度变送器寄存器起始地址；0002为主机读取数据个数，其中地址00h中是温度值，地址01h中是湿度值；c40b为16位crc校验码。进一步的，温度变送器返回命令行：010304ttttssss3a74，其中：01为温湿变送器温度变送器的唯一物理地址；03为主机读取温度变送器寄存器数据的功能码；04为数据有效字节数；tttt为温度的数值,t是一个16进制的数字，在这里用t符号来变量代表（当温度低于0℃时温度数据以补码的形式上传）；ssss为湿度的数值，s是一个16进制的数字，在这里用s符号t来变量代表；3a74为16位crc校验码。进一步的，第一plc再把d0001、d0002中的值分别显示在hmi的实时数据表的机组环境温度、机组相对湿度框中。
所述的噪音传感器在放到线上使用时，需要在线下进行修改地址和波特率。所述修改地址流程是：主机发送命令行：01060009000209d8，其中：01为噪音传感器（从机）原始的物理地址；06为修改地址的功能码；0009为噪音传感器预设寄存器；0002为被改成的寄存器地址；09d8为16位crc校验码；噪音传感器发送命令行：01060009000209d8（与主机发送的一样就代表修改成功）。所述修改波特率流程是：主机发送命令行：0206000a2580a538，其中：02为噪音传感器的唯一物理地址；06为修改波特率的功能码；000a为噪音传感器预设寄存器；2580为被改成的波特率（转换成十进制是9600）；a538为16位crc校验码。
所述的噪音传感器的工作流程是：噪音传感器内部含有专用的ad转换器，噪音传感器根据测试空压机噪声分贝值的变化，进行自动循环采样，并把噪声分贝的数字值储存在自带的寄存器0000中；第一plc（主机）通过rs485通讯端口(com3)发送问询数据帧去访问噪音传感器（从机），噪音传感器接收到问询帧，从而返回应答帧。然后把数值储存在plc数据寄存器d0003中。然后对d0003的值进行十进制转换成z1，然后再计算实际噪音值z=z1/10，最后把z的值覆盖d0003里的值；进一步的，主机发送命令行：02030000000131ca，其中：02为噪音传感器的唯一物理地址；03为主机读取噪音传感器寄存器数据的功能码；0000为噪音传感器寄存器起始地址；0001为主机读取数据个数；31ca为16位crc校验码。进一步的，噪音传感器返回命令行：020302zzzz31ca，其中：02为噪音传感器的唯一物理地址；03为主机读取噪音传感器寄存器数据的功能码；02为数据有效字节数；zzzz为噪音的数值,z是一个16进制的数字，在这里用z符号来变量代表；31ca为16位crc校验码。进一步的，通过上面方法过程，把噪音变送器分别放置在机组的正面、左侧、右侧、后侧、上方，测出的值分别放置在数据寄存器d0003、d0004、d0005、d0006、d0007中；然后求出平均值和最大值存放在数据寄存器d0008、d0009中；进一步的，plc再把d0003、d0004、d0005、d0006、d0007、d0008、d0009中的值分别显示在hmi的实时数据表的机组正面噪音、机组左侧噪音、机组右侧噪音、机组后侧噪音、机组上方噪音、机组平均噪音、机组最大噪音框中。
所述的振动传感器在放到线上使用时，需要在线下对第一h2u-4tcr扩展模块修改地址和在线上进行参数设置。所述的对第一h2u-4tcr扩展模块修改地址的流程是：拨动stationno.上面的拨码开关，使地址a1和a2的开关打开，其他的关闭，此时串口通讯地址变成03；所述的对第一h2u-4tcr扩展模块进行参数设置的方法是：修改bfm寄存器中#0的参数，使其选择ch1通道，并且使模拟信号的接入是4ma—20ma。
所述的振动传感器的工作流程是：振动传感器根据测试空压机振动位移的微弱变化，转变成电流信号送到第一h2u-4tcr扩展模块的ch1通道，第一h2u-4tcr扩展模块把振动位移的电流信号转换成数字值储存在自带的寄存器0100中；第一plc（主机）通过rs485通讯端口(com3)发送问询数据帧去访问第一h2u-4tcr扩展模块（从机），第一h2u-4tcr扩展模块接收到问询帧，从而返回应答帧。然后把数值储存在第一plc数据寄存器d0010中。然后对d0010的值进行十进制转换成w1，然后再计算实际振动值w=（2000/1000）*w1，最后把w的值覆盖d0010里的值；进一步的，主机发送命令行：03030100000132bb，其中：03为第一h2u-4tcr从机的唯一物理地址；03为主机读取从机（第一h2u-4tcr扩展模块）寄存器数据的功能码；0100为从机（第一h2u-4tcr扩展模块）寄存器起始地址；0001为主机读取数据个数；32bb为16位crc校验码。进一步的，从机（第一h2u-4tcr扩展模块）返回命令行：030302wwww25fe，其中：03为从机（第一h2u-4tcr扩展模块）的唯一物理地址；03为主机读取从机（第一h2u-4tcr扩展模块）寄存器数据的功能码；02为数据有效字节数；wwww为噪音的数值,w是一个16进制的数字，在这里用w符号来变量代表；25fe为16位crc校验码。进一步的，通过上面方法过程，测出的第一次到第五次振动的值分别放置在数据寄存器d0010、d0011、d0012、d0013、d0014中；然后求出平均值和最大值分别存放在数据寄存器d0015、d0016中；进一步的，第一plc再把d0010、d0011、d0012、d0013、d0014、d0015、d0016中的值分别显示在hmi的实时数据表的第一次振动、第二次振动、第三次振动、第四次振动、第五次振动、机组平均振动、机组最大振动框中。
所述的电压变送器在通讯时，需要在线上对第一h2u-4tcr扩展模块进行参数设置。所述的对第一h2u-4tcr扩展模块进行参数设置的方法是：修改bfm寄存器中#0的参数，使其选择ch2-3通道，并且使模拟信号的接入是0v—10v。
所述的电压变送器的工作流程是：电压变送器根据线电压的微弱变化，转变成电压信号送到第一h2u-4tcr扩展模块的ch2-3通道，第一h2u-4tcr扩展模块把电压信号转换成数字值储存在自带的寄存器0200、0300、0400中；第一plc（主机）通过rs485通讯端口(com3)发送问询数据帧去访问第一h2u-4tcr扩展模块（从机），第一h2u-4tcr扩展模块接收到问询帧，从而返回应答帧。然后把数值储存在第一plc数据寄存器d0017、d0018、d0019中。然后对d0017、d0018、d0019的值进行十进制转换成u1、u2、u3，然后再计算实际线电压值uab=（450/2000）*u1，ubc=（450/2000）*u2，uca=（450/2000）*u3，最后把uab、ubc、uca的值覆盖d0017、d0018、d0019里的值；进一步的，主机发送命令行：03030100000132bb，其中：03为第一h2u-4tcr扩展模块（从机）的唯一物理地址；03为主机读取从机寄存器数据的功能码；0200为第一h2u-4tcr扩展模块（从机）寄存器起始地址（此为存放线电压u1的起始地址，若为u2或u3，则地址为0300或0400）；0001为主机读取数据个数；32bb为16位crc校验码。进一步的，从机（第一h2u-4tcr扩展模块）返回命令行：030302uuuu25fe，其中：03为第一h2u-4tcr扩展模块（从机）的唯一物理地址；03为主机读取从（第一h2u-4tcr扩展模块）机寄存器数据的功能码；02为数据有效字节数；uuuu为线电压的数值,u是一个16进制的数字，在这里用u符号来变量代表；25fe为16位crc校验码。进一步的，第一plc再把d0017、d0018、d0019中的值分别显示在hmi的实时数据表的输入ab线电压、输入bc线电压、输入ca线电压框中。
所述的功率变送器在线上使用时，需要在线下对第二h2u-4tcr扩展模块修改地址和在线上进行参数设置；所述的功率变送器测量的是单相有功功率。所述的对第二h2u-4tcr扩展模块修改地址的流程是：拨动stationno.上面的拨码开关，使地址a3的开关打开，其他的关闭，此时串口通讯地址变成04；所述的对第二h2u-4tcr扩展模块进行参数设置的方法是：修改bfm寄存器中#0的参数，使其选择ch1-3通道，并且使模拟信号的接入是4ma—20ma。
所述的功率变送器的工作流程是：功率变送器a、b、c分别测量交流源a、b、c端单相电压和单相电流的值，转换成电流信号送到第二h2u-4tcr扩展模块的ch2-3通道，第二h2u-4tcr把电流信号转换成数字值储存在自带的寄存器0100、0200、0300中；第一plc（主机）通过rs485通讯端口(com3)发送问询数据帧去访问第二h2u-4tcr扩展模块（从机），第二h2u-4tcr扩展模块接收到问询帧，从而返回应答帧。然后把数值储存在plc数据寄存器d0020、d0021、d0022中。然后对d0020、d0021、d0022的值进行十进制转换成p1、p2、p3，然后再计算实际单相有功功率pa=((1000/1000)*p1)*((n1*n3)/(n2*n4))，pb=((1000/1000)*p2)*((n1*n3)/(n2*n4))，pc=((1000/1000)*p3)*((n1*n3)/(n2*n4)),其中，n1/n2为前述单相电流互感器二次绕组匝数和一次绕组匝数比值，n3/n4为电压互感器一次绕组匝数和二次绕组匝数比值。最后把pa、pb、pc的值覆盖d0020、d0021、d0022里的值；进一步的，主机发送命令行：04030100000132bb，其中：04为第二h2u-4tcr扩展模块（从机）的唯一物理地址；03为主机读取第二h2u-4tcr扩展模块（从机）寄存器数据的功能码；0100为从机寄存器起始地址（此为存放线电压p1的起始地址，若为p2或p3，则地址为0200或0300）；0001为主机读取数据个数；32bb为16位crc校验码。进一步的，第二h2u-4tcr扩展模块（从机）返回命令行：030302pppp25fe，其中：03为第一h2u-4tcr扩展模块（从机）的唯一物理地址；03为主机读取第二h2u-4tcr扩展模块（从机）寄存器数据的功能码；02为数据有效字节数；pppp为线电压的数值,p是一个16进制的数字，在这里用p符号来变量代表；25fe为16位crc校验码。进一步的，合相有功功率：p有=ua*ia*cos(φa)+ub*ib*cos(φb)+uc*ic*cos(φc)；合相无功功率：p无=ua*ia+ub*ib+uc*ic；合相视在功率：p视=ua*ia*sin(φa)+ub*ib*sin(φb)+uc*ic*sin(φc)；其中：φa=arctan(uab*ia/√3)为a相电压和电流相角差；φb=arctan(ubc*ib/√3)为b相电压和电流相角差；φc=arctan(uca*ic/√3)为c相电压和电流相角差。然后再计算出a、b、c相的功率因数cos(φa)、cos(φa)、cos(φa)中。然后把p有、p无、p视、cos(φa)、cos(φa)、cos(φa)的值存放在寄存器d0023、d0024、d0025、d0026、d0027、d0028中。进一步的，第一plc再把d0023、d0024、d0025、d0026、d0027、d0028中的值分别显示在hmi的实时数据表的合相有功功率、合相无功功率、合相视在功率、a相功率因数、b相功率因数、c相功率因数框中。
所述的asme喷嘴流量测量装置，其流量（排气量）计算公式：q=18.82*c*(d^2)*tx1*((△p*pb/t1)^2)/px1；式中，c为喷嘴系数（该参数可从asme喷嘴流量测量装置说明书中获得），d为喷嘴直径（该参数可从asme喷嘴流量测量装置说明书中获得），tx1为压缩机的吸气温度（可从寄存器中d8406获得），px1为压缩机的吸气压力（可从空压机自身的plc中的数据获得），△p为喷嘴压差（可从寄存器中d8400获得），t1为上游气体温度（可从寄存器中d8407获得），pb为试验处的大气压力（可从寄存器中d8401获得）。计算出结果后，然后把q的值存放在d0029中；进一步的，机组的比功率的计算公式：pb=p/q，式中：p为输入功率，即有功功率(可从寄存器中d0023中获得)；q为被测空压机排气流量(可从寄存器中d0029中获得)。计算出结果后，然后把pb的值存放在d0030中。进一步的，第一plc再把d0029、d0030中的值分别显示在hmi的实时数据表的机组排气量、机组比功率框中。
在plc和hmi之间进行通讯前，在程序上需要设置plc的控制寄存器d8116=01h，即为监控状态。当hmi作为主站，第一plc作为从站，hmi被通过触摸或者扫描枪输入数据时，这些数据也同时发送并存放在plc的相应的数据寄存器中。当hmi需要显示第一plc中的检测数据时，通过程序设定把第一plc中数据储存器中的内容接收到hmi中的数据储存器中，接收完成后，自动置m8113=1，表示接收完成。
当第一plc需要采集第二plc中的寄存器数据前，程序上先设定第一plc的寄存器m8070=1(表示为主站)，d8126=02h（表示用modbus-rtu协议）,d8120=81h（表示波特率是9600bps），m8162=0(表示普通模式)，第二plc在程序上设定m8071=1(表示为从站)，d8126=02h（表示用modbus-rtu协议）,d8120=81h（表示波特率是9600bps），m8162=0(表示普通模式)；进一步的，然后主机（第一plc）在串口com2发送命令行：0103090000ff31ca，其中：01为从机（第二plc）的唯一物理地址；03为主机（第一plc）读取从机（第二plc）寄存器数据的功能码；0900为从机（第二plc）寄存器起始地址；00ff为主机（第一plc）读取数据个数；31ca为16位crc校验码；从机返回命令行：0103ffxx…xx3b76，其中：01为从机（第二plc）的唯一物理地址；03为主机（第一plc）读取从机（第二plc）寄存器数据的功能码；ff为数据有效字节数；xx…xx为从机返回的数值,并储存在16位寄存器d800-d899中；3b76为16位crc校验码；通讯前，需要在组态软件中设定好参数，这些参数需要跟第一plc一样。比如：rs485通讯方式、modbus-rtu协议、com端口要一致、地址为从机第一plc的地址、波特率要一致为9600bps；然后组态软件按照所需，在第一plc中读取寄存器中的数值储存在硬盘上且显示出来。并且可以指定测试报告格式及保存位置。
组态软件能实现数据查询，报告查询，工位菜单选择。进一步的，数据查询主界面如图6所示，能实现创建表格，插入数据，全部查询，条件查询。同时提供返回主页，快速跳转报告查询界面，快速跳转选择工位的功能键。进一步的，报告查询主界面如图6所示，能实现历史报告条件查询，报告打印预览，报告打印。同时提供返回主页，快速跳转数据查询界面，快速跳转选择工位的功能键。进一步的，历史报告样式如图6，包含测试机器相关编码、测试人员资料，测试时间、机器型号，编码，实测数据，机组排气量，比功率等参数。
优选地，被测空压机为螺杆压缩机，则本测试系统对于螺杆空压机的能效测试判定按照gb19153-2009容积式空气压缩机能效限定值及能效等级。当然也本测试系统也可以应用于其他类型压缩机的性能测试。
请参阅图7，针对上述空压机测试系统，本发明还相应地提供一种测试方法，该测试方法包括以下步骤：
s100、在hmi中设定被测空压机启动后检测延时的时间为t；设定检测间隔为△t；设定每台被测空压机的检测次数为n；所述n为大于等于1的正整数；
s200、通过hmi启动被测压缩机；被测压缩机运行t时间后执行步骤s300；
s300、所述asme喷嘴流量测量装置、电压功率测量装置、电流互感器、大气压变送器、温湿变送器、热电偶探头、压差变送器、振动传感器和噪音传感器将各自的检测结果分别反馈至第一plc，第一plc将接收到各项检测结果传送至工控机；工控机的组态软件读取第一plc的各项检测结果再输出至空压机测试报告的相应的框中，该空压机测试报告存储在工控机的硬盘上；
s400、被测空压机每运行△t时间后，重复步骤s300，直至完成n次步骤s300;
s500、通过hmi关闭被测压缩机，测试结束。
上述步骤s100设定设定检测间隔为△t；设定每台被测空压机的检测次数为n，目的在于获取不同时刻的多次测试报告，而当上述步骤s100不设定检测间隔为△t以及每台被测空压机的检测次数为n时，以及不设定步骤s400时，则该测试系统可用于实时地连续地检测并显示空压机的性能。
进一步的，所述的空压机测试方法中，所述步骤s300具体还包括：
振动传感器检测5次振动值，第一次到第五次振动的值分别放置在第一plc数据寄存器d0010、d0011、d0012、d0013、d0014中；然后求出平均值和最大值分再别存放在数据寄存器d0015、d0016中；第一plc再把d0010、d0011、d0012、d0013、d0014、d0015、d0016中的值分别输出至空压机测试报告的第一次振动、第二次振动、第三次振动、第四次振动、第五次振动、机组平均振动、机组最大振动框中。
进一步的，所述的空压机测试方法中，所述步骤s300具体还包括：
所述asme喷嘴流量测量装置将检测结果反馈至第一plc，第一plc根据流量计算公式计算出被测空压机的排气量q，计算出结果后，然后把q的值存放在第一plc的寄存器d0029中；第一plc根据比功率计算公式计算出被测空压机的比功率pb，然后把pb的值存放在d0030中，第一plc再把d0029、d0030中的值分别显示在hmi的实时数据表的机组排气量、机组比功率框中；上述流量计算公式为：q=18.82*c*(d^2)*tx1*((△p*pb/t1)^2)/px1；式中，c为喷嘴系数，d为喷嘴直径，tx1为压缩机的吸气温度，px1为压缩机的吸气压力，△p为喷嘴压差，t1为上游气体温度，pb为测试处的大气压力；被测空压机的比功率的计算公式：pb=p/q，式中：p为输入功率，即有功功率；q为被测空压机排气流量。
综上所述，本发明提供了一种空压机自动测试系统及测试方法，所述空压机自动测试系统的所述asme喷嘴流量测量装置、电压功率测量装置、电流互感器、大气压变送器、温湿变送器、热电偶探头、压差变送器、振动传感器和噪音传感器将各自的检测结果分别反馈至第一plc，第一plc将接收到各项检测结果传送至工控机；实现了空压机的全自动检测，检测结果精确、测试方便，提高了工作效率，节省了人力。本发明提供的空压机测试方法可以实现实时地连续地检测空压机的性能，也可以实现按一定时间间隔间断地测试空压机。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。