基于臺達(dá)自動化的水表自動檢定裝置

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)備布局和動態(tài)工作情況。裝置具有參數(shù)設(shè)置和修改功能。裝置實時獲取現(xiàn)場數(shù)據(jù)并進(jìn)行及時處理、動態(tài)顯示。同時將采集到的各種數(shù)據(jù)保存到特定的歷史數(shù)據(jù)庫中，并自動填寫檢定數(shù)據(jù)表格并打印檢定結(jié)果。

2 設(shè)計條件

2.1 法定設(shè)計依據(jù)

本項目根據(jù)國家計量檢定規(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”，《水表及其試驗裝置檢定規(guī)程》設(shè)計和制造而成。

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、計量徑每毫米容積值關(guān)系表

（2）工作量器在實際工作中標(biāo)準(zhǔn)容積的換算公式：

V實 = V標(biāo)+（L實-L標(biāo)）*α

其中：

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

（3）示值誤差公式［3］

其中：

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

3裝置原理設(shè)計

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，同時使水表指針平穩(wěn)轉(zhuǎn)動一段時間。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，再切換水流，待工作量器的水位靜止后讀數(shù)，水表運行水量和工作量器的實際水量采集到計算機(jī)里，此時，計算機(jī)將采集到的相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理，得到相應(yīng)點的基本誤差，依次進(jìn)行其它檢定點的檢定。當(dāng)所有的檢定點檢定完畢，計算機(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)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隔離的電源，同時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1～5VDC電壓信號給可編程控制器，作為自動控制的標(biāo)準(zhǔn)信號。

4 PLC監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

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；輸入點數(shù)：8點；輸出點數(shù)：6點；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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