基于臺達(dá)自動(dòng)化的水表自動(dòng)檢定裝置

基于臺達(dá)PLC技術(shù)的靜態(tài)容積法水表檢定裝置可以檢定磁電水表(帶遠(yuǎn)傳)和普通水表。自動(dòng)檢定裝置通過友好的監(jiān)控界面，形象逼真的模擬現(xiàn)場設(shè)備布局和動(dòng)態(tài)工作情況。裝置具有參數(shù)設(shè)置和修改功能。裝置實(shí)時(shí)獲取現(xiàn)場數(shù)據(jù)并進(jìn)行及時(shí)處理、動(dòng)態(tài)顯示。同時(shí)將采集到的各種數(shù)據(jù)保存到特定的歷史數(shù)據(jù)庫中，并自動(dòng)填寫檢定數(shù)據(jù)表格并打印檢定結(jié)果。

2 設(shè)計(jì)條件

2.1 法定設(shè)計(jì)依據(jù)

本項(xiàng)目根據(jù)國家計(jì)量檢定規(guī)程“JJG164-2000”《液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置檢定規(guī)程》，“JJG634-94”《標(biāo)準(zhǔn)表法流量標(biāo)準(zhǔn)裝置檢定規(guī)程》，“JJG162-94”，《水表及其試驗(yàn)裝置檢定規(guī)程》設(shè)計(jì)和制造而成。

2.2 檢定裝置結(jié)構(gòu)

工作量器結(jié)構(gòu)如圖1所示。工作量器分別為:10 L、20 L、100 L、300 L四種規(guī)格，可分別檢定相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)容積的流量儀表。

2.3 換算關(guān)系

（1）標(biāo)準(zhǔn)工作量器的容積、標(biāo)尺值、計(jì)量頸每毫米容積值關(guān)系，參見表1所示。

表1標(biāo)準(zhǔn)工作量器的容積、標(biāo)尺值、計(jì)量徑每毫米容積值關(guān)系表

（2）工作量器在實(shí)際工作中標(biāo)準(zhǔn)容積的換算公式：

V實(shí) = V標(biāo)+（L實(shí)-L標(biāo)）*α

其中：

V實(shí)：檢定時(shí)經(jīng)水表注入工作量器的實(shí)際水量。
V標(biāo)：工作量器的標(biāo)準(zhǔn)值。
L實(shí)：計(jì)量頸的實(shí)際值。
L標(biāo)：工作量器標(biāo)準(zhǔn)容積下的計(jì)量頸示值。
α： 計(jì)量頸計(jì)量頸每毫米容積值。

（3）示值誤差公式［3］

其中：

δ：基本誤差。
V示：檢定時(shí)水表記錄的水量。
V實(shí)：檢定時(shí)經(jīng)水表注入工作量器的實(shí)際水量。

3裝置原理設(shè)計(jì)

3.1 裝置原理

系統(tǒng)框圖如圖2所示。把水表水平地安裝在試驗(yàn)臺上，用水表允許的公稱流量通水，排除水表和出水管中的空氣，同時(shí)使水表指針平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)一段時(shí)間。然后把水流量調(diào)節(jié)到規(guī)定的流量值，將工作量器的水放到零位或某一分度線，啟動(dòng)換向器電磁閥和相應(yīng)的測量控制電磁閥，于水表指線同步，切換水流使其注入工作量器，記錄水表的起始值。當(dāng)水表指針達(dá)到預(yù)先規(guī)定的分度時(shí)，再切換水流，待工作量器的水位靜止后讀數(shù)，水表運(yùn)行水量和工作量器的實(shí)際水量采集到計(jì)算機(jī)里，此時(shí)，計(jì)算機(jī)將采集到的相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理，得到相應(yīng)點(diǎn)的基本誤差，依次進(jìn)行其它檢定點(diǎn)的檢定。當(dāng)所有的檢定點(diǎn)檢定完畢，計(jì)算機(jī)將最終的檢定結(jié)果進(jìn)行處理，并進(jìn)行打印檢定結(jié)果。

3.2差壓變送器水位測量電路

電路圖如圖3所示。差壓變送器采用橫河川儀有限公司生產(chǎn)的EJA110型，它是高精度(±0.075%、連續(xù)工作五年不需調(diào)校、溫度和靜壓影響忽略不計(jì))兩線制差壓變送器，作用是將工作量器的水位信號變成4～20mADC電流信號,這個(gè)電流信號與DFP-1100M型配電器連接，配電器一方面為現(xiàn)場安裝的兩線制EJA110型差壓變送器提供一個(gè)隔離的電源，同時(shí)又將兩線制變送器送來的4～20mADC信號轉(zhuǎn)換成與之隔離的1～5VDC信號,這個(gè)1～5VDC電壓信號給可編程控制器，作為自動(dòng)控制的標(biāo)準(zhǔn)信號。

4 PLC監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

可編程控制器（PLC）主機(jī)選用臺達(dá)DVP-ES/EX/SS系列可編程序控制器DVP14SS11R2。電源電壓：24VDC；輸入點(diǎn)數(shù)：8點(diǎn)；輸出點(diǎn)數(shù)：6點(diǎn)；輸出形式：繼電器。模擬輸入模塊選用臺達(dá)DVP-04AD型。模擬輸入范圍±10V，數(shù)字轉(zhuǎn)換范圍±2000，解析度12bit。［2］輸入、輸出口及存儲單元分配見表2所示。CPU模塊電路設(shè)計(jì)如圖4所示，擴(kuò)展模塊電路圖5所示，程序框圖如圖6所示。

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