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1引言
目前，流量計標(biāo)定方法常用的有：標(biāo)準(zhǔn)表法，容積法，稱重法等。隨著自動化程度和計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，標(biāo)定方式由手動方式轉(zhuǎn)向計算機(jī)控制的自動標(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，減少人為因素帶來的誤差，設(shè)計了這套流量計標(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、變頻器和計算機(jī)進(jìn)行精密控制和調(diào)節(jié),實現(xiàn)流量計標(biāo)定過程的全自動化。
2總體構(gòu)思
整個系統(tǒng)分標(biāo)定裝置部分與由PLC、變頻器和計算機(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，還結(jié)合了秤重法。
標(biāo)定裝置設(shè)兩級標(biāo)定基準(zhǔn)，容積法中的標(biāo)準(zhǔn)容器為一級基準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)表法的標(biāo)準(zhǔn)表為二級基準(zhǔn)，容積法可以用來標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)表，確保二級基準(zhǔn)的精確度。
裝置根據(jù)流量計口徑大小分3個臺位，每個臺位有4個管路，主要用于標(biāo)準(zhǔn)表法標(biāo)定'其中一號臺位的結(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。一號和二號臺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)定裝置通過變頻器使電機(jī)軟啟動（電機(jī)可從0?50Hz緩慢啟動），減少泵因高速啟動引起的電流對電網(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)場控制器，通過DA模塊調(diào)節(jié)變頻器頻率在。?50Hz范圍內(nèi)變化，實現(xiàn)電機(jī)的無級調(diào)速;通過AD模塊釆集壓力傳感器和被校表（即待標(biāo)定的流量計）的4?20mA模擬信號，同時，系統(tǒng)中的實時數(shù)據(jù)（包括實時標(biāo)定數(shù)據(jù)和控制標(biāo)志信號）通過PLC的I/O節(jié)點(diǎn)采集后，經(jīng)RS232傳送到計算機(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„計算機(jī)通過監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用程序進(jìn)行標(biāo)定過程的實時監(jiān)控，標(biāo)定數(shù)據(jù)的采集、處理、保存，査詢和打印，實現(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
通過在一段標(biāo)定時間內(nèi)（應(yīng)設(shè)為標(biāo)定時間足夠大,以保證標(biāo)定精度），同時采集由待標(biāo)定流量計（簡稱被校表）和標(biāo)推流量計（簡稱標(biāo)準(zhǔn)表）輸出的脈沖數(shù)，計算出累積流量，從而確定被校表的誤差。流量計基本誤差E」為：

“標(biāo)準(zhǔn)表法”作為裝置的二級基準(zhǔn)，可標(biāo)定精度等級比標(biāo)準(zhǔn)表低的流量計。
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、計時器組成。在換向器上裝有—對光電管，計算機(jī)接收通過光電管的信號以啟動和關(guān)閉定時器。標(biāo)定時換向器換向，系統(tǒng)在此同時自動開啟計時器，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)稱容積后，系統(tǒng)將自動切換換向器至旁路，同時停止計時和停止被校表脈沖數(shù)，同樣可以通過（1）＞（2）式計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)測量用途流量計,作為本套標(biāo)定裝置的一級基準(zhǔn)。
3.3動態(tài)秤重法
動態(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號臺位中的兩條管路用秤重法。

打開電磁閥，將水收集在秤重容器內(nèi)，當(dāng)達(dá)到預(yù)定的初值時，啟動計時器汁時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，停止計時器計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間，可計算出標(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
整個標(biāo)定系統(tǒng)的軟件是通過PLC程序控制流量計自動標(biāo)定過程;使用力控組態(tài)軟件對系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)，實現(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和手祁標(biāo)定方式.標(biāo)準(zhǔn)表法中自動標(biāo)定方式的程序流程圖如圖4。
4.2計算機(jī)監(jiān)控程序
通過力控的I/O驅(qū)動獲取由PLC傳給計算機(jī)在標(biāo)定過程中的標(biāo)志信號和實時數(shù)據(jù)以及下傳設(shè)定參數(shù)和命令信號。
用戶通過計算機(jī)界面來控制標(biāo)定過程，如控制標(biāo)定步驟、調(diào)節(jié)變頻器頻率和調(diào)節(jié)閥開度等，標(biāo)準(zhǔn)表法的計算機(jī)監(jiān)控程序的界面如圖5所示。

標(biāo)定數(shù)據(jù)由計算機(jī)自動釆集，或人工輸入，并由計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和保存。使用Access數(shù)據(jù)庫和SQL語言保存標(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)定時調(diào)用。通過在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，無需人工輸入報表數(shù)據(jù)即可完成標(biāo)準(zhǔn)報表的打印功能。
使用力控提供的DBCOM控件，用VB6.0制作的小程序即可實現(xiàn)用戶通過局域網(wǎng)，訪問標(biāo)定現(xiàn)場的主機(jī)來査看到標(biāo)定流程和實時數(shù)據(jù)，并且無需在計算機(jī)上安裝力控監(jiān)控程序。
監(jiān)控程序中設(shè)置二級密碼，只有“管理員身份”登入時，才可以滲改數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)及已設(shè)置的參數(shù)，確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的安全性。

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