基于PLC、組態(tài)王設(shè)計氣體計量檢定系統(tǒng)
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鐘罩式氣體計量器是標(biāo)定氣體流量儀表的標(biāo)準(zhǔn)裝置，是以鐘罩內(nèi)有效容積作為標(biāo)準(zhǔn)體積，當(dāng)鐘罩下降時，排出鐘罩內(nèi)的氣體經(jīng)測試管道通往被檢表，比較鐘罩內(nèi)排出的氣體與被檢表指示的氣體體積，求取儀表的精度。鐘罩式氣體計量檢定系統(tǒng)主要有三種工作形式：（1）手動檢測、直讀式;（2）半自動檢測（配有流量積算儀）;（3）全自動檢測（計算機(jī)控制）完成對整個檢測過程的自動控制。詳細(xì)介紹全自動過程的實(shí)現(xiàn)方法。它采用計算機(jī)和PLC技術(shù)進(jìn)行檢測，脈沖數(shù)據(jù)采集選用高精度、高可靠性的光電雙向編碼器，來實(shí)現(xiàn)用氣體計量器進(jìn)行氣體流量儀表的自動測量、記錄、檢定。
2 系統(tǒng)組成及工作原理
2.1系統(tǒng)組成
鐘罩式氣體計量裝置自動控制系統(tǒng)有：標(biāo)準(zhǔn)裝置、計算機(jī)、PLC可編程控制器、靜音空氣壓縮機(jī)、光電雙向編碼器、電磁閥等組成。
2.2系統(tǒng)工作原理
該系統(tǒng)是利用鐘罩式氣體計量器，提供一個壓力穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)體積氣源，采用光電雙向編碼器為鐘罩量筒的位置傳感元件、電磁閥為控制元件，通過程序設(shè)定來實(shí)現(xiàn)定量排氣，并完成檢測過程的自動控制，使之成為校驗(yàn)氣體儀表的自動標(biāo)準(zhǔn)裝置。
2.3 實(shí)現(xiàn)方法
（1）根據(jù)下表1輸入理論儀表系數(shù)
表 1
（2）根據(jù)鐘罩式氣體計量器檢定證書的實(shí)際高度所對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)容積值，測出提升脈沖數(shù)。
（3）實(shí)際測量儀表系數(shù)K
儀表系數(shù)K=（（H12-H11）＊Q1）/（（H2-H1）＊|F1-F2|（單位：升/個脈沖））
（H1、H2、H11、H12、F1、F2—第一、二次上升、下降高度及所對應(yīng)的頻率。Q1—鐘罩標(biāo)稱容積。）
重復(fù)上述過程計算出10個儀表系數(shù)后取平均值，就是實(shí)際儀表系數(shù)K。
最后根據(jù)公式：Q=K＊f （Q—標(biāo)準(zhǔn)容積;K—實(shí)際儀表系數(shù);f——標(biāo)準(zhǔn)容積所對應(yīng)的脈沖數(shù)）得出所需要的標(biāo)準(zhǔn)容積。
系統(tǒng)原理框圖如圖1。
圖1 系統(tǒng)原理框圖
3 硬件配置
3.1 光電雙向編碼器
光電雙向編碼器，是一種通過光電轉(zhuǎn)換將輸出軸上的機(jī)械幾何位移量轉(zhuǎn)換成電脈沖信號的傳感器。其原理框圖如圖2。為判斷旋轉(zhuǎn)方向，碼盤還可提供相位相差90o的兩路脈沖信號和零位信號。三個通道輸出信號A、B、Z。順時針旋轉(zhuǎn)時，通道A輸出波形超前通道B波形90°;逆時針旋轉(zhuǎn)時，通道A輸出波形遲通道B波形90°;光電雙向編碼器每旋轉(zhuǎn)一圈，輸出一個基準(zhǔn)脈沖，基準(zhǔn)脈沖的波形中心對準(zhǔn)通道A輸出的波形。
圖2 光電雙向編碼器原理圖
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