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Yokogawa AQ6375E 光谱分析仪远程控制
时间: 2025-11-05浏览次数：
Yokogawa AQ6375E 光谱分析仪远程控制
Yokogawa AQ6375E 光谱分析仪远程控制
概述
本文档是横河电机（Yokogawa）AQ6375E 型光谱分析仪的远程控制用户手册（第 2 版，2024 年 2 月发布），核心聚焦设备的 GP-IB 与 以太网 两种通信接口功能，详细指导用户完成接口配置、远程控制编程、状态监控及自动化测量程序编写，同时提供完整的文档体系、技术支持渠道及版本修订记录，确保用户能安全、高效地通过远程控制实现光谱测量任务。
安全规范与符号说明
（一）警示符号与含义
手册采用三级警示体系，同时提供法语对照，确保多语言场景下的安全指引清晰：
WARNING：提示可能导致严重或致命伤害的操作，如 “未接地操作高压电路”“在易燃环境使用设备”，需严格遵循预防措施。
CAUTION：提示可能造成轻微伤害或设备 / 数据损坏的操作，如 “湿手插拔通信线缆”“线缆连接松动导致测量误差”。
Note：提示设备正确操作的关键信息，如 “通信接口不可同时使用”“命令执行顺序要求”。
设备符号：设备标注的 “需参考手册” 符号，指示该操作需查阅手册获取特殊指引（如接口参数配置）。
（二）核心安全准则
使用范围：仅用于光谱测量（如波长、功率、信噪比分析），严禁超范围使用；符合 IEC 61010-031 标准的 测量类别 II，不可用于类别 III/IV 场景（如高压电网测量）。
接地要求：设备保护接地端子必须可靠接地，探头接地线需连接至接地电位，双重接地可有效防止触电风险。
环境限制：
工作环境：温度 0~50℃、湿度 20%~80% RH（无冷凝）；
存储环境：温度 -40~71℃、湿度 20%~80% RH（无冷凝）；
严禁在潮湿、多尘、易燃 / 易爆气体环境使用，工作海拔不超过 2000m，存储海拔不超过 15000m。
设备状态：若发现接口线缆破损、金属暴露等损坏迹象，需立即停止使用并联系经销商维修；严禁拆解或改装通信接口部件，私自改装导致的故障横河不承担责任。
远程通信接口功能与配置
AQ6375E 支持 GP-IB 与 以太网 两种远程接口，两者不可同时使用，启用其中一个接口时，另一个将自动禁用。
（一）GP-IB 接口（IEEE 488.2 标准）
1. 核心特性与参数
功能：支持远程接收设备设置指令、获取测量数据（如光谱波形、分析结果）及状态信息，兼容 SCPI 标准命令与 AQ6317 legacy 命令。
技术参数：
接口类型：24 针 GP-IB 连接器，符合 IEEE 488-1978 机电规范；
通信协议：遵循 IEEE 488.2-1992 功能规范，支持 SH1（源握手）、AH1（接收握手）、T6（talker 功能）、L4（listener 功能）；
地址范围：0~30（需通过设备菜单设置，且不可与总线内其他设备重复）；
线缆要求：使用符合 IEEE 标准的 GP-IB 线缆，单段长度≤2m，总长度≤20m。
2. 连接与配置流程
硬件连接：
关闭设备与 PC 电源，用 GP-IB 线缆连接设备 rear 面板的 GP-IB 端口与 PC 的 GP-IB 卡；
紧固线缆连接器螺丝，确保接触可靠；多设备连接时采用 “菊花链” 或 “星型” 拓扑，禁止环形连接。
参数设置：
按下设备 SYSTEM 键，进入 “More 2/4” 菜单，选择 “Remote Interface”→“GP-IB”；
进入 “GP-IB Setting”→“My Address”，通过旋钮或方向键设置地址（0~30），按 ENTER 确认；
若需使用 AQ6317 兼容命令，进入 “Command Format”，选择 “AQ6317”（默认 “AQ6375E”）。
3. 远程 / 本地模式切换
切换至远程：PC 发送 REN（Remote Enable）信号并设置 ATN 为 “True”，设备进入远程模式，屏幕顶部显示 “Remote”，仅 LOCAL 键可操作（用于解除远程）。
切换至本地：按下设备 LOCAL 键，或 PC 发送 GTL（Go To Local）指令；若 PC 发送 LLO（Local Lock Out）指令，LOCAL 键将被禁用，需通过 PC 设置 REN 为 “False” 解除锁定。
（二）以太网接口（TCP/IP 协议）
1. 核心特性与参数
功能：与 GP-IB 功能一致，支持远程指令接收、数据传输与状态监控，支持 Socket 与 VXI-11 两种通信模式。
技术参数：
接口类型：1 个 RJ45 端口，符合 IEEE 802.3 标准；
传输速率：10/100/1000 Mbps（自适应）；
端口号：默认 10001/tcp（Socket 模式），VXI-11 模式无需手动设置；
兼容性：支持 IPv4/IPv6，仅适配 Windows 8.1/10/11 系统 PC（需安装横河 USB 驱动 YKMUSB 与通信库 TMCTL）。
2. 连接与配置流程
硬件连接：
用 UTP/STP 网线连接设备 rear 面板的以太网端口与集线器 / 路由器（再接入 PC）；
禁止使用交叉线缆直接连接 PC 与设备，建议通过集线器连接以确保稳定性。
参数设置：
按下 SYSTEM 键，进入 “More 2/4”→“Remote Interface”，选择 “NETWORK (SOCKET)” 或 “NETWORK (VXI-11)”；
进入 “Network Setting”→“TCP/IP Setting”：
IPv4：选择 “AUTO (DHCP)” 自动获取地址，或 “MANUAL” 手动设置 IP 地址、子网掩码、默认网关；
IPv6：同理可选择自动或手动配置；
Socket 模式需额外设置 “Remote Port No.”（默认 10001）与 “Remote User Account”（默认用户名 “anonymous”，无需密码）。
3. 远程认证与连接（Socket 模式）
认证流程：
PC 发送 OPEN "username" 指令（如 OPEN "anonymous"）；
设备返回 “AUTHENTICATE CRAM-MD5”，PC 发送密码（匿名用户可忽略）；
设备返回 “READY”，认证成功，远程模式激活（屏幕显示 “Remote”）。
断开连接：PC 发送 CLOSE 指令，设备切换至本地模式。
编程基础与指令体系
（一）编程核心概念
1. 消息格式
程序消息（PC→设备）：由一个或多个指令单元组成，单元间用分号 “;” 分隔，结尾需加终止符（LF、^END 或 LF+^END）；格式为 “程序头 + 空格 + 程序数据”，示例： :SENSe:WAVelength:CENTer 1550NM;SPAN 10NM（设置中心波长 1550nm、跨度 10nm）。
响应消息（设备→PC）：对应程序消息中的查询指令，格式为 “响应头 + 空格 + 响应数据”，结尾以 LF+^END 终止；若含多个查询，响应按查询顺序返回，示例：*IDN? 响应为 YOKOGAWA,AQ6375E,123456789,1.00（厂商、型号、序列号、固件版本）。
2. 数据类型
支持多种数据格式以适配不同控制需求，关键类型及说明如下：
数据类型 格式说明 示例
十进制数（<Decimal>） 含整数（NR1）、定点数（NR2）、浮点数（NR3），设备接收任意格式，响应统一用 NR3 设置采样率：TIMebase:SRATe 1E6
物理量（<Voltage>/<Time>等） 带单位或倍数前缀的数值，单位 / 前缀不区分大小写 设置时间轴：TIMebase:TDIV 1US
寄存器（<Register>） 支持十进制、十六进制（#H）、八进制（#Q）、二进制（#B），响应统一用十进制 设置事件使能：STATus:EESE #H01
字符数据（<Character data>） 预定义助记符，需从选项中选择，不区分大小写 设置耦合方式：CHANnel1:COUPling AC
布尔值（<Boolean>） 支持 ON/OFF 或数值（0=OFF，非 0=ON），响应统一用 0/1 开启通道显示：CHANnel1:DISPlay ON
字符串（<String data>） 需用单 / 双引号包裹，含引号时需连续输入两个 设置标签：CHANnel1:LABel "CH1_TEST"
块数据（<Block data>） 8 位二进制数据，格式为 “#N+N 位数据长度 + 数据字节序列”，仅用于响应 波形数据响应：#800000010ABCDEFGHIJ
（二）核心指令组
手册将指令分为 17 个命令组，覆盖设备采集、分析、显示、存储等全功能，核心命令组及功能如下：
命令组 核心指令 功能说明
ABORt Group :ABORt 停止测量、校准等正在执行的操作（如 :INITiate 启动的扫描）
CALCulate Group :CALCulate:CATegory、:CALCulate:DATA? 选择分析类型（如光谱宽度、WDM 分析）、查询分析结果
SENSe Group :SENSe:WAVelength:CENTer、:SENSe:BANDwidth 设置测量条件（中心波长、分辨率带宽）、查询测量参数
TRACe Group :TRACe:ACTive、:TRACe[:DATA]:Y? 设置活跃迹线、查询迹线的波长 / 电平数据
MMEMory Group :MMEMory:STORe:TRACe、:MMEMory:LOAD:SETTing 存储迹线数据、加载设备设置文件
SYSTem Group :SYSTem:ERRor?、:SYSTem:COMMunicate:CFORMAT 查询错误队列、切换命令格式（AQ6375E/AQ6317 兼容）
Common Command Group *IDN?、*RST、*OPC 标准 IEEE 488.2 命令，查询设备信息、重置设备、标记操作完成
示例：基础光谱测量编程流程
初始化设备：*RST（重置为默认状态）；
设置测量条件： :SENSe:WAVelength:CENTer 1550NM;SPAN 10NM（中心波长 1550nm，跨度 10nm）、:SENSe:BANDwidth 0.1NM（分辨率 0.1nm）；
启动扫描： :INITiate:SMODe SINGle;:INITiate（单次扫描模式并启动）；
查询扫描状态： :STATus:OPERation:EVENt?（等待扫描完成）；
执行分析： :CALCulate:CATegory SWTHresh;:CALCulate（THRESH 法光谱宽度分析）；
获取结果： :CALCulate:DATA?（查询分析结果）；
存储数据： :MMEMory:STORe:TRACe TRA,CSV,"data1.csv",INT（将迹线 TRA 存储为 CSV 格式至内部内存）。
状态监控与故障排查
（一）状态报告机制
设备通过状态寄存器、队列实现状态监控，核心组件包括：
状态字节寄存器（STB）：8 位二进制数据，反映设备整体状态（如 bit7 = 操作状态 summary、bit5 = 标准事件 summary、bit4 = 输出缓冲区有数据），可通过 *STB? 查询。
标准事件寄存器（ESR）：记录设备标准事件（如操作完成、命令错误），可通过 *ESE 设置使能位，*ESR? 查询并清除。
操作状态寄存器：记录测量、校准等操作的执行状态（如扫描中、校准完成），通过 :STATus:OPERation:EVENt? 查询。
错误队列：存储最新错误码及描述，通过 :SYSTem:ERRor? 查询并清除（如错误码 300 = 参数超范围、320 = 未定义变量）。
（二）常见问题解决
问题类型 现象 排查步骤
通信连接失败 GP-IB / 以太网无法建立连接 1. 检查线缆连接是否牢固，以太网确认 IP 地址在同一网段；2. GP-IB 确认地址未冲突，以太网确认端口号正确；3. 重启设备与 PC 后重新尝试
指令执行无响应 发送指令后设备无反馈或报错 1. 检查指令语法（如大小写、参数范围），参考手册第 5 章确认格式；2. 确认设备处于远程模式，无本地锁定；3. 延长通信超时时间（建议≥30 秒，避免自动偏移校准导致超时）
数据传输失真 波形数据缺失或数值异常 1. 确认数据格式（ASCII / 二进制）与设备设置一致；2. 以太网检查网络带宽，避免同时传输大量数据；3. 重新执行扫描或校准，确保测量数据有效
程序功能（自动化测量）
（一）核心能力
支持编写自定义程序，实现测量条件设置、自动扫描、数据分析、数据存储的全流程自动化，无需外部控制器干预。程序可存储于设备内部内存或 USB 存储介质，支持 1~100 个程序编号。
（二）程序编辑与执行
编辑流程：
按下 APP 键，选择 “Program”→“Program Edit”，进入程序编辑界面；
通过 “Command Select” 选择功能命令（如扫描设置、分析启动）或特殊命令（如循环、延时），设置参数后生成程序行；
支持插入、复制、删除程序行，最大程序行数为 200 行。
执行流程：
在程序列表中选择目标程序，点击 “Execute” 启动；
执行过程中可通过 “Output Window” 查看实时输出（如测量结果、状态信息），支持暂停（PAUSE 命令）或终止（ABORT 命令）。
（三）示例程序：周期性光谱测量
plaintext
001 *RST ; 重置设备
002 :SENSe:WAVelength:CENTer 1550NM ; 设置中心波长1550nm
003 :SENSe:SPAN 10NM ; 设置跨度10nm
004 :SENSe:BANDwidth 0.1NM ; 设置分辨率0.1nm
005 N=5 ; 循环5次
006 :INITiate:SMODe SINGle;:INITiate ; 单次扫描
007 :CALCulate:CATegory SWTHresh ; 选择THRESH法光谱宽度分析
008 :CALCulate ; 执行分析
009 :CALCulate:DATA? ; 查询分析结果
010 :MMEMory:STORe:DATA "result.csv",INT ; 存储结果至内部内存
011 WAIT 10S ; 延时10秒
012 N=N-1;IF N<>0 GOTO 006 ; 循环直至N=0
013 END ; 程序结束
