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1引言
目前，流量計(jì)標(biāo)定方法常用的有：標(biāo)準(zhǔn)表法，容積法，稱(chēng)重法等。隨著自動(dòng)化程度和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，標(biāo)定方式由手動(dòng)方式轉(zhuǎn)向計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)標(biāo)定方式，為提高標(biāo)定的精確度和標(biāo)定效率，擴(kuò)大標(biāo)定系統(tǒng)適用范圍，減少人為因素帶來(lái)的誤差，設(shè)計(jì)了這套流量計(jì)標(biāo)定系統(tǒng)。本系統(tǒng)以標(biāo)準(zhǔn)表法和容積法為主，秤重法為輔。釆用變頻調(diào)節(jié)技術(shù)，由PLC、變頻器和計(jì)算機(jī)進(jìn)行精密控制和調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)流量計(jì)標(biāo)定過(guò)程的全自動(dòng)化。
2總體構(gòu)思
整個(gè)系統(tǒng)分標(biāo)定裝置部分與由PLC、變頻器和計(jì)算機(jī)構(gòu)成的控制部分。
2-1標(biāo)定裝置部分
考慮到標(biāo)準(zhǔn)表法高效、準(zhǔn)確、鑒定范圍易拓寬的優(yōu)點(diǎn)，而容積法又有高精確度，適合標(biāo)定大流量裝置的特點(diǎn)，因此以這兩種方法為系統(tǒng)的主要標(biāo)定方法。為使本套系統(tǒng)適合標(biāo)定微小口徑流量計(jì)，還結(jié)合了秤重法。
標(biāo)定裝置設(shè)兩級(jí)標(biāo)定基準(zhǔn)，容積法中的標(biāo)準(zhǔn)容器為一級(jí)基準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)表法的標(biāo)準(zhǔn)表為二級(jí)基準(zhǔn)，容積法可以用來(lái)標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)表，確保二級(jí)基準(zhǔn)的精確度。
裝置根據(jù)流量計(jì)口徑大小分3個(gè)臺(tái)位，每個(gè)臺(tái)位有4個(gè)管路，主要用于標(biāo)準(zhǔn)表法標(biāo)定'其中一號(hào)臺(tái)位的結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

裝置中有二組標(biāo)準(zhǔn)容器，用于容積法標(biāo)定。一號(hào)和二號(hào)臺(tái)位合用其中的一組大標(biāo)準(zhǔn)容舞組，其結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

2.2系統(tǒng)控制部分
控制部分的硬件，使用的是某公司（MITSUBI-SHD的變頻器FR-A540,以及FX2N系列的PLC、2AD模塊和2DA模塊
標(biāo)定裝置通過(guò)變頻器使電機(jī)軟啟動(dòng)（電機(jī)可從0?50Hz緩慢啟動(dòng)），減少泵因高速啟動(dòng)引起的電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊，消除泵的喘振現(xiàn)象，使流量平穩(wěn)調(diào)節(jié)，增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。以PLC作為現(xiàn)場(chǎng)控制器，通過(guò)DA模塊調(diào)節(jié)變頻器頻率在。?50Hz范圍內(nèi)變化，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速;通過(guò)AD模塊釆集壓力傳感器和被校表（即待標(biāo)定的流量計(jì)）的4?20mA模擬信號(hào)，同時(shí)，系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)（包括實(shí)時(shí)標(biāo)定數(shù)據(jù)和控制標(biāo)志信號(hào)）通過(guò)PLC的I/O節(jié)點(diǎn)采集后，經(jīng)RS232傳送到計(jì)算機(jī)。
控制部分的編程軟件使用的是監(jiān)控組態(tài)軟件——力控（ForceControl）和編程軟件VisualBasic6.0„計(jì)算機(jī)通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用程序進(jìn)行標(biāo)定過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控，標(biāo)定數(shù)據(jù)的采集、處理、保存，査詢(xún)和打印，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的功能。
控制部分框槊如圖3所示。

3工作原理
3-1標(biāo)準(zhǔn)表法
通過(guò)在一段標(biāo)定時(shí)間內(nèi)（應(yīng)設(shè)為標(biāo)定時(shí)間足夠大,以保證標(biāo)定精度），同時(shí)采集由待標(biāo)定流量計(jì)（簡(jiǎn)稱(chēng)被校表）和標(biāo)推流量計(jì)（簡(jiǎn)稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)表）輸出的脈沖數(shù)，計(jì)算出累積流量，從而確定被校表的誤差。流量計(jì)基本誤差E」為：

“標(biāo)準(zhǔn)表法”作為裝置的二級(jí)基準(zhǔn)，可標(biāo)定精度等級(jí)比標(biāo)準(zhǔn)表低的流量計(jì)。
3.2靜態(tài)春根法
靜態(tài)容積法就是一種以標(biāo)準(zhǔn)容器為基準(zhǔn)的標(biāo)定方法。由標(biāo)準(zhǔn)容器、換向器、計(jì)時(shí)器組成。在換向器上裝有—對(duì)光電管，計(jì)算機(jī)接收通過(guò)光電管的信號(hào)以啟動(dòng)和關(guān)閉定時(shí)器。標(biāo)定時(shí)換向器換向，系統(tǒng)在此同時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟計(jì)時(shí)器，并采集被校表的脈沖數(shù)，當(dāng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)容器的標(biāo)稱(chēng)容積后，系統(tǒng)將自動(dòng)切換換向器至旁路，同時(shí)停止計(jì)時(shí)和停止被校表脈沖數(shù)，同樣可以通過(guò)（1）＞（2）式計(jì)算被校表的基本誤差和重復(fù)性誤差。
容積法可裝置中的標(biāo)準(zhǔn)表，和一般工業(yè)測(cè)量用途流量計(jì),作為本套標(biāo)定裝置的一級(jí)基準(zhǔn)。
3.3動(dòng)態(tài)秤重法
動(dòng)態(tài)秤重法是以標(biāo)準(zhǔn)秤為基準(zhǔn)的標(biāo)定方法，一般用于小流量的標(biāo)定.本裝置中3號(hào)臺(tái)位中的兩條管路用秤重法。

打開(kāi)電磁閥，將水收集在秤重容器內(nèi)，當(dāng)達(dá)到預(yù)定的初值時(shí)，啟動(dòng)計(jì)時(shí)器汁時(shí)并采集被校表的脈沖數(shù)，當(dāng)收集的水量達(dá)到預(yù)定的終止值時(shí)，停止計(jì)時(shí)器計(jì)并停止采集被校表脈沖數(shù)（換算到累積流量）。由所得水量的重量和時(shí)間，可計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)流量，再根據(jù)（1）.（2）式確定被校表的基本誤差和重復(fù)性誤差，其中標(biāo)準(zhǔn)流量按（3）式計(jì)算（不考慮容器的溫度變化的影響）：
4系統(tǒng)組態(tài)與軟件編程
整個(gè)標(biāo)定系統(tǒng)的軟件是通過(guò)PLC程序控制流量計(jì)自動(dòng)標(biāo)定過(guò)程;使用力控組態(tài)軟件對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)，實(shí)現(xiàn)友好的人機(jī)交互界面。
4.1PLC程序
程序按3種標(biāo)定方法分3部分，其中標(biāo)準(zhǔn)表法和容積法又分自動(dòng)和手祁標(biāo)定方式.標(biāo)準(zhǔn)表法中自動(dòng)標(biāo)定方式的程序流程圖如圖4。
4.2計(jì)算機(jī)監(jiān)控程序
通過(guò)力控的I/O驅(qū)動(dòng)獲取由PLC傳給計(jì)算機(jī)在標(biāo)定過(guò)程中的標(biāo)志信號(hào)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及下傳設(shè)定參數(shù)和命令信號(hào)。
用戶(hù)通過(guò)計(jì)算機(jī)界面來(lái)控制標(biāo)定過(guò)程，如控制標(biāo)定步驟、調(diào)節(jié)變頻器頻率和調(diào)節(jié)閥開(kāi)度等，標(biāo)準(zhǔn)表法的計(jì)算機(jī)監(jiān)控程序的界面如圖5所示。

標(biāo)定數(shù)據(jù)由計(jì)算機(jī)自動(dòng)釆集，或人工輸入，并由計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和保存。使用Access數(shù)據(jù)庫(kù)和SQL語(yǔ)言保存標(biāo)定結(jié)果，而使用txt文檔保存每次標(biāo)定設(shè)定的參數(shù)以供下次標(biāo)定時(shí)調(diào)用。通過(guò)在EXCEL應(yīng)用程序和力控應(yīng)用程序之間按DDE方式建立起Client/Server關(guān)系，無(wú)需人工輸入報(bào)表數(shù)據(jù)即可完成標(biāo)準(zhǔn)報(bào)表的打印功能。
使用力控提供的DBCOM控件，用VB6.0制作的小程序即可實(shí)現(xiàn)用戶(hù)通過(guò)局域網(wǎng)，訪問(wèn)標(biāo)定現(xiàn)場(chǎng)的主機(jī)來(lái)査看到標(biāo)定流程和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并且無(wú)需在計(jì)算機(jī)上安裝力控監(jiān)控程序。
監(jiān)控程序中設(shè)置二級(jí)密碼，只有“管理員身份”登入時(shí)，才可以滲改數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)及已設(shè)置的參數(shù)，確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性。

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