摘要
在工业生产、热处理、食品加工等工况复杂的现场,温度、电压、电流等工艺参数的连续记录是工艺追溯、质量管控的核心手段。工业记录仪分为传统有纸记录仪与现代无纸记录仪两大类别。日本大仓(Ohkura)RM10C混合型有纸记录仪、VM7000A无纸记录仪分别代表两类设备典型产品;RM10C兼顾纸质物理归档,VM7000A偏向数字化存储、网络监控。本文对两款仪表进行完整技术解读,对比技术特性,给出工程选型建议。
1 RM10C混合型有纸记录仪概述
RM10C为记录宽度100mm的面板嵌入式混合型记录仪,分为笔式记录仪与打点式记录仪两大系列:
笔式机型:分为1笔、2笔两种,实现通道信号连续曲线绘制;
打点式机型:6通道打点记录,依靠多色色带打点完成多路信号同步记录。
设备搭载大尺寸LED数字显示屏,既可以在记录纸上留存物理纸质档案,又可实时数字化显示测量数值,兼容热电偶、热电阻、直流电压、直流电流多种工业信号,满足多行业工艺数据记录需求。
1.1 RM10C核心技术特点
薄型机身设计:整机机身深度仅150mm,支持垂直控制柜面板嵌入式安装,允许最大向后倾斜30°安装角度。薄机身降低柜体深度要求,适配旧设备改造替换。外壳采用UL94‑V0阻燃聚碳酸酯。
IP65前面板防护:前面门满足IP65防尘防喷淋,适合食品车间、烧结炉等粉尘、水汽飞溅工况。
LED显示+五按键操作:字符高度18mm大型LED数码管;5按键标准化操作,可完成参数设置、报警配置、走纸速度切换。屏幕显示通道号、测量值、时间、报警阈值。
信号兼容性广:支持直流电压、全系列热电偶(R/S/B/K/E/J/T/N等)、Pt100/JPt100热电阻、4‑20mA直流电流(外接250Ω分流电阻)。贵金属热电偶冷端补偿精度±1℃,普通热电偶±0.5℃。
通讯与扩展能力:标配RS‑232C,可选RS‑485;可选DI数字输入实现远程启停走纸、触发打印;可选纸耗尽检测继电器报警输出。笔式机型最多3点报警,打点机型最多6点报警,单通道支持高低限共4个报警阈值。
1.2 RM10C关键性能参数与机型差异
测量精度:模拟记录精度±0.3%记录量程;共模抑制比≥140dB,常态模抑制比≥60dB;内置锂电池保护时钟,电池寿命10年(整机不通电累计5年);走纸精度±0.1%(≥1000mm走纸,不含纸张伸缩形变);工作温度0~50℃。
| 项目 | 1/2笔式记录仪 | 6通道打点记录仪 |
|---|
| 测量通道 | 1、2通道 | 6通道 |
| 记录方式 | 一次性毡笔连续曲线 | 6色色带打点记录 |
| 测量周期 | 全部通道10s | 单通道125ms |
| 走纸速度档位 | 41档(0‑1500mm/h) | 34档(0‑12000mm/h)高速记录 |
| 整机重量 | 1笔≤1.7kg;2笔≤1.8kg | ≤1.5kg |
| 记录纸规格 | 16m长,114mm幅宽 | 16m长,114mm幅宽 |
走纸速度设置为0mm/h,停止模拟曲线记录,保留数字显示、打印输出。
1.3 RM10C主要内置功能
断线检测(Burn‑out)、定时打印、参数列表打印、通道运算(开平方、和差平均值)、分区记录、量程压缩扩展、报警事件打印;全部配置保存在非易失存储器,具备硬件自诊断。
2 VM7000A无纸记录仪技术解析
VM7000A是大仓工业无纸记录仪,摒弃记录纸、色带耗材,依靠TFT彩色触摸屏、内部闪存+SD/SDHC存储卡完成数据存储,最大支持12路隔离模拟输入,最多36路演算通道,内置以太网,适合数字化工厂、多点监测场景。
2.1 VM7000A主要特点
5.7英寸彩色触控TFT显示屏,320×240分辨率,16色显示,支持触摸操作;画面可切换实时趋势、历史回放、棒图、纯数字显示,支持中日英语言,背光寿命50000h,可关闭背光延长寿命。
双存储架构:内置约100MB闪存,无SD卡也可以保存数周测量数据;外部SD/SDHC卡最大支持32GB;存储格式支持二进制、CSV,CSV文件可直接用Excel读取分析。
通道配置灵活:硬件输入通道可选3/6/9/12路,全部通道相互电气隔离;额外提供最多36路演算通道,可完成四则运算、开平方、流量积算、F值(杀菌致死值)、逻辑运算。F值演算尤其适合食品杀菌工艺。
丰富网络能力(以太网为标准配置):内置10BASE‑T以太网,实现Modbus TCP、FTP文件下载、HTTP网页浏览、SNTP网络对时;可选配RS‑485 Modbus‑RTU,实现多仪表总线组网。
小巧面板安装结构:外形150(W)×144(H)×181.8(D)mm,整机约1.0kg;前面板IP65防护,面板厚度适配2‑7mm柜体板材。
完-善安全与报警机制:密码权限锁,可锁定参数、按键操作;每个通道最多4点报警(上限、下限、异常);基础通用集电极开路公共报警输出;可选DI/DO板卡或者继电器输出板卡实现多路报警触点输出。
2.2 VM7000A电气与测量性能
测量周期:整机100ms;
输入类型:直流电压、热电偶、Pt100/JPt100热电阻,4‑20mA电流需外接250Ω分流电阻;
抗干扰:CMRR≥140dB,NMRR≥60dB;每通道独立一阶数字滤波,时间常数0‑99s可设置;
精度指标:电压、热电阻、热电偶典型精度±(0.1%FS+1digit);热电偶冷端补偿精度R/S/PR40‑20/Au‑Fe:±1℃;K/E/J/T/N等普通类型±0.5℃;
绝缘耐压:输入相互500V AC 1min;电源对地2000V AC 1min;
供电:85‑264V AC宽幅交流电源;功耗15VA(100V,背光开启);
时钟:内置锂电池备份时钟,断电电池寿命约5年,时钟精度±50ppm。
重要限制:硬件输入12通道型号,不能加装DI/DO或继电器输出选件。
2.3 VM7000A选件功能
RS‑485选件:Modbus‑RTU,波特率最高38400bps,总线最大32台,通信距离1200m;
DI/DO板卡:9路无源DI输入,12路集电极开路DO输出;DI接点可以远程启停记录、触发注释信息、复位积算、控制背光;
继电器输出板卡:6路继电器接点输出,触点3A 250V AC,适合直接驱动声光报警器;
远程AI单元ZE7406A000:最多6台远程模块接入VM7000A,每台模块6路隔离模拟输入,通过RS‑485总线采集信号,实现测点分散布置,减少现场布线成本。
2.4 配套PC软件(标准随货附带)
Parameter Loader参数加载软件:PC端完成全部参数配置,配置文件存入SD卡导入记录仪;支持Modbus在线读写参数;
Data Viewer数据查看软件:读取SD卡记录文件,回放趋势曲线,导出CSV;最多同时监控8台VM7000A实时数据。
3 RM10C与VM7000A对比分析
| 对比项目 | RM10C(有纸记录仪) | VM7000A(无纸记录仪) |
|---|
| 记录载体 | 记录纸+色带/记录笔,物理纸质存档 | 内置闪存+SD存储卡,全数字化存储 |
| 最大通道数 | 笔式2通道 / 打点式6通道 | 本机硬件12通道,演算可达36通道,可外接远程AI模块扩展 |
| 人机交互 | LED数码管,5按键操作 | 5.7英寸彩色触摸TFT显示屏,趋势、棒图可视化显示 |
| 网络通讯 | 标配RS‑232C;可选RS‑485;无以太网 | 标配以太网Modbus‑TCP/FTP/HTTP;可选RS‑485 Modbus‑RTU |
| 存储容量 | 受记录纸长度限制,需要定期更换耗材 | SD卡最大32GB,可以保存数年数据;支持CSV导出Excel |
| 演算能力 | 基础四则运算、开平方、通道差值、平均值 | 强-大:积算、F杀菌值、逻辑运算,最多36演算通道 |
| 报警输出 | 笔式3点继电器,打点6点继电器输出 | 基础1点集电极开路;可选9DI+12DO或6路继电器板卡 |
| 机身深度 | 150mm | 181.8mm |
| 前面板防护 | IP65 | IP65 |
| 运行耗材 | 记录纸、记录笔/色带,需要定期采购更换 | 无机械耗材,仅需要定期更换SD卡、备份数据 |
| 数据追溯方式 | 直接查看纸上曲线;拍照归档 | 电脑软件回放、导出CSV报表;需要PC软件解析数据文件 |
| 测量周期 | 笔式全点10s;打点125ms | 整机100ms高速采样 |
| 适用场景 | 强制纸质记录审核;测点≤6点;老旧有纸记录仪改造 | 多点采集、数字化工厂、上位联网、大量数据长期存储、F‑值杀菌工艺 |
4 工程选型要点
4.1 选用RM10C(有纸记录仪)的场景
行业规范、客户审核强制要求纸质原始记录(部分食品、医药小型设备),需要现场直接看得见曲线,无需电脑读取数据;
测点数量不多:1‑6通道;控制柜空间紧张,仪表安装深度受限;
现场没有电脑,不具备数字化导出条件;老旧设备原有开孔为传统有纸记录仪,直接替换;
缺点:必须持续采购记录纸、色带/笔耗材;存储容量有限,满纸必须更换;多通道成本会随耗材持续增加。
4.2 选用VM7000A(无纸记录仪)的场景
测点多,大于6路,需要大量工艺数据长期保存;工厂具备数字化管理,可定期拷贝SD卡或者以太网远程下载数据;
需要接入上位监控系统,Modbus TCP组网,网页远程查看测量值;食品杀菌工艺需要F值演算;流量需要积算功能;
希望消除纸质耗材,降低长期运维成本;
现场需要历史趋势画面回放、棒图直观观察;可增加ZE7406远程AI模块实现信号分散采集;
注意:质量审核需要纸质报告时,需要把CSV数据在电脑端打印输出,设备本体不能直接打印纸质曲线。
4.3 混合使用方案
部分项目可两台仪表搭配使用:关键工艺点采用RM10C保留纸质原始凭证;其余辅助测点使用VM7000A数字化存储,兼顾合规审核与数字化管理。
4.4 硬件订货注意事项
RM10C:确认机型(1笔/2笔/6打点);是否需要RS‑485、DI功能、纸尽检测传感器;4‑20mA信号需配套250Ω分流电阻;
VM7000A:确认硬件输入通道数(3/6/9/12,12通道不可选DI/DO/继电器);按需选择RS‑485、DI‑DO或继电器输出;SD卡不属于标配,需要单独采购;4‑20mA同样需要外接250Ω分流电阻;多点分散测量考虑增加ZE7406A远程AI单元。
5 现场使用维护提示
有纸记录仪RM10C维护:定期检查记录纸余量、笔/色带消耗;注意纸尽报警选件;存放好更换下来的记录纸,作为原始工艺档案;尽量避免油污、粉尘进入内部走纸机构。
无纸记录仪VM7000A维护:定期导出SD卡数据并异地备份,不要仅依靠仪表本机存储;SD卡选用原厂确认型号,避免工业环境下存储卡损坏丢失数据;LCD背光可以设置自动熄灭,延长屏幕使用寿命;利用SNTP网络时间同步保证时间戳准确。
两款仪表热电偶接线均必须使用补偿导线;热电阻优先采用三线制接线,降低引线电阻带来测温误差;模拟信号电缆与动力电缆分开走线,降低干扰。
6 结束语
有纸记录仪RM10C与无纸记录仪VM7000A,代表工业记录仪表两种技术路线。RM10C的核心价值是纸质物理凭证,VM7000A优势在于数字化、网络化、多通道大容量数据记录。选型不能单纯追求新技术,要结合行业规范、客户审核要求、测点数量、现场网络条件、后期运维成本综合评估。很多工业现场并不会完-全淘汰有纸记录仪,在强制纸质记录的工艺环节,有纸记录仪依然不可被无纸设备直接替代。两款仪表技术参数来源于Ohkura原厂SPEC‑1133(RM10C,第8版)、SPEC‑1142(VM7000A,第7版,2016‑02),实际实施以官-方最新手册为准。
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