基于台达自动化的水表自动检定装置
基于台达PLC技术的静态容积法水表检定装置可以检定磁电水表(带远传)和普通水表。自动检定装置通过友好的监控界面，形象逼真的模拟现场设备布局和动态工作情况。装置具有参数设置和修改功能。装置实时获取现场数据并进行及时处理、动态显示。同时将采集到的各种数据保存到特定的历史数据库中，并自动填写检定数据表格并打印检定结果。
2 设计条件
2.1 法定设计依据
本项目根据国家计量检定规程“JJG164-2000”《液体流量标准装置检定规程》，“JJG634-94”《标准表法流量标准装置检定规程》，“JJG162-94”，《水表及其试验装置检定规程》设计和制造而成。
2.2 检定装置结构
工作量器结构如图1所示。工作量器分别为:10 L、20 L、100 L、300 L四种规格，可分别检定相应标准容积的流量仪表。
2.3 换算关系
（1）标准工作量器的容积、标尺值、计量颈每毫米容积值关系，参见表1所示。
表1标准工作量器的容积、标尺值、计量径每毫米容积值关系表
（2）工作量器在实际工作中标准容积的换算公式：
V实 = V标+（L实-L标）*α
其中：
V实：检定时经水表注入工作量器的实际水量。
V标：工作量器的标准值。
L实：计量颈的实际值。
L标：工作量器标准容积下的计量颈示值。
α： 计量颈计量颈每毫米容积值。
（3）示值误差公式［3］
其中：
δ：基本误差。
V示：检定时水表记录的水量。
V实：检定时经水表注入工作量器的实际水量。
3装置原理设计
3.1 装置原理
系统框图如图2所示。把水表水平地安装在试验台上，用水表允许的公称流量通水，排除水表和出水管中的空气，同时使水表指针平稳转动一段时间。然后把水流量调节到规定的流量值，将工作量器的水放到零位或某一分度线，启动换向器电磁阀和相应的测量控制电磁阀，于水表指线同步，切换水流使其注入工作量器，记录水表的起始值。当水表指针达到预先规定的分度时，再切换水流，待工作量器的水位静止后读数，水表运行水量和工作量器的实际水量采集到计算机里，此时，计算机将采集到的相关数据，进行处理，得到相应点的基本误差，依次进行其它检定点的检定。当所有的检定点检定完毕，计算机将最终的检定结果进行处理，并进行打印检定结果。
3.2差压变送器水位测量电路
电路图如图3所示。差压变送器采用横河川仪有限公司生产的EJA110型，它是高精度(±0.075%、连续工作五年不需调校、温度和静压影响忽略不计)两线制差压变送器，作用是将工作量器的水位信号变成4～20mADC电流信号,这个电流信号与DFP-1100M型配电器连接，配电器一方面为现场安装的两线制EJA110型差压变送器提供一个隔离的电源，同时又将两线制变送器送来的4～20mADC信号转换成与之隔离的1～5VDC信号,这个1～5VDC电压信号给可编程控制器，作为自动控制的标准信号。
4 PLC监控系统设计
可编程控制器（PLC）主机选用台达DVP-ES/EX/SS系列可编程序控制器DVP14SS11R2。电源电压：24VDC；输入点数：8点；输出点数：6点；输出形式：继电器。模拟输入模块选用台达DVP-04AD型。模拟输入范围±10V，数字转换范围±2000，解析度12bit。［2］输入、输出口及存储单元分配见表2所示。CPU模块电路设计如图4所示，扩展模块电路图5所示，程序框图如图6所示。
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