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ENGLISH0755-86329511发布时间:2021-01-07 13:34:50 |来源:网络转载
1引言
目前,流量计标定方法常用的有:标准表法,容积法,称重法等。随着自动化程度和计算机技术的不断发展,标定方式由手动方式转向计算机控制的自动标定方式,为提高标定的精确度和标定效率,扩大标定系统适用范围,减少人为因素带来的误差,设计了这套流量计标定系统。本系统以标准表法和容积法为主,秤重法为辅。釆用变频调节技术,由PLC、变频器和计算机进行精密控制和调节,实现流量计标定过程的全自动化。
2总体构思
整个系统分标定装置部分与由PLC、变频器和计算机构成的控制部分。
2-1标定装置部分
考虑到标准表法高效、准确、鉴定范围易拓宽的优点,而容积法又有高精确度,适合标定大流量装置的特点,因此以这两种方法为系统的主要标定方法。为使本套系统适合标定微小口径流量计,还结合了秤重法。
标定装置设两级标定基准,容积法中的标准容器为一级基准,标准表法的标准表为二级基准,容积法可以用来标定标准表,确保二级基准的精确度。
装置根据流量计口径大小分3个台位,每个台位有4个管路,主要用于标准表法标定'其中一号台位的结构图如图1所示。
装置中有二组标准容器,用于容积法标定。一号和二号台位合用其中的一组大标准容舞组,其结构图如图2所示。
2.2系统控制部分
控制部分的硬件,使用的是某公司(MITSUBI-SHD的变频器FR-A540,以及FX2N系列的PLC、2AD模块和2DA模块
标定装置通过变频器使电机软启动(电机可从0〜50Hz缓慢启动),减少泵因高速启动引起的电流对电网的冲击,消除泵的喘振现象,使流量平稳调节,增强系统的稳定性和可靠性。以PLC作为现场控制器,通过DA模块调节变频器频率在。〜50Hz范围内变化,实现电机的无级调速;通过AD模块釆集压力传感器和被校表(即待标定的流量计)的4〜20mA模拟信号,同时,系统中的实时数据(包括实时标定数据和控制标志信号)通过PLC的I/O节点采集后,经RS232传送到计算机。
控制部分的编程软件使用的是监控组态软件——力控(ForceControl)和编程软件VisualBasic6.0„计算机通过监控系统应用程序进行标定过程的实时监控,标定数据的采集、处理、保存,査询和打印,实现人机交互的功能。
控制部分框槊如图3所示。
3工作原理
3-1标准表法
通过在一段标定时间内(应设为标定时间足够大,以保证标定精度),同时采集由待标定流量计(简称被校表)和标推流量计(简称标准表)输出的脉冲数,计算出累积流量,从而确定被校表的误差。流量计基本误差E」为:
“标准表法”作为装置的二级基准,可标定精度等级比标准表低的流量计。
3.2静态春根法
静态容积法就是一种以标准容器为基准的标定方法。由标准容器、换向器、计时器组成。在换向器上装有—对光电管,计算机接收通过光电管的信号以启动和关闭定时器。标定时换向器换向,系统在此同时自动开启计时器,并采集被校表的脉冲数,当达到标准容器的标称容积后,系统将自动切换换向器至旁路,同时停止计时和停止被校表脉冲数,同样可以通过(1)>(2)式计算被校表的基本误差和重复性误差。
容积法可装置中的标准表,和一般工业测量用途流量计,作为本套标定装置的一级基准。
3.3动态秤重法
动态秤重法是以标准秤为基准的标定方法,一般用于小流量的标定.本装置中3号台位中的两条管路用秤重法。
打开电磁阀,将水收集在秤重容器内,当达到预定的初值时,启动计时器汁时并采集被校表的脉冲数,当收集的水量达到预定的终止值时,停止计时器计并停止采集被校表脉冲数(换算到累积流量)。由所得水量的重量和时间,可计算出标准流量,再根据(1).(2)式确定被校表的基本误差和重复性误差,其中标准流量按(3)式计算(不考虑容器的温度变化的影响):
4系统组态与软件编程
整个标定系统的软件是通过PLC程序控制流量计自动标定过程;使用力控组态软件对系统进行组态,实现友好的人机交互界面。
4.1PLC程序
程序按3种标定方法分3部分,其中标准表法和容积法又分自动和手祁标定方式.标准表法中自动标定方式的程序流程图如图4。
4.2计算机监控程序
通过力控的I/O驱动获取由PLC传给计算机在标定过程中的标志信号和实时数据以及下传设定参数和命令信号。
用户通过计算机界面来控制标定过程,如控制标定步骤、调节变频器频率和调节阀开度等,标准表法的计算机监控程序的界面如图5所示。
标定数据由计算机自动釆集,或人工输入,并由计算机进行数据处理和保存。使用Access数据库和SQL语言保存标定结果,而使用txt文档保存每次标定设定的参数以供下次标定时调用。通过在EXCEL应用程序和力控应用程序之间按DDE方式建立起Client/Server关系,无需人工输入报表数据即可完成标准报表的打印功能。
使用力控提供的DBCOM控件,用VB6.0制作的小程序即可实现用户通过局域网,访问标定现场的主机来査看到标定流程和实时数据,并且无需在计算机上安装力控监控程序。
监控程序中设置二级密码,只有“管理员身份”登入时,才可以滲改数据库数据及已设置的参数,确保系统数据库的安全性。
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