摘    要:  介紹靜態容積法水表檢定裝置自動控製原理，用差壓變送器測工作量器液位，可編程控製器PLC作為檢測和控製設備，組態軟件和計算機進行工作過程管理、數據計算和處理，最終自動形成檢定結果，並打印檢定結果。 
關 鍵 詞:  水表  檢定裝置  PLC  組態王軟件        
Abstract:  The paper introduce the automatic control principle of  the automatic verification facilities of static volumetric method water meter。Use defferential pressure meter to measure the workload machine liquid level，The programmable preface controller PLC do examines and contrls the equipment
，King view software and computer do the data calculation and processings，The end automatic formation examine as a result,，Pirint to examine the result also。 
Key words: Water meters   Verification Facilities   PLC  King view software  
中圖分類號：TR273           文獻標識嗎：B           文章編號： 
  
1  引言 
    基於台達PLC技術的靜態容積法水表檢定裝置可以檢定磁電水表(帶遠傳)和he普pu通tong水shui表biao。自zi動dong檢jian定ding裝zhuang置zhi通tong過guo友you好hao的de監jian控kong界jie麵mian
，形xing象xiang逼bi真zhen的de模mo擬ni現xian場chang設she備bei布bu局ju和he動dong態tai工gong作zuo情qing況kuang。裝zhuang置zhi具ju有you參can數shu設she置zhi和he修xiu改gai功gong能neng。裝zhuang置zhi實shi時shi獲huo取qu現xian場chang數shu據ju並bing進jin行xing及ji時shi處chu理li、動態顯示。同時將采集到的各種數據保存到特定的曆史數據庫中，並自動填寫檢定數據表格並打印檢定結果。 
2  設計條件 
2.1 法定設計依據  
    本項目根據國家計量檢定規程“JJG164-2000”《液體流量標準裝置檢定規程》，“JJG634-94”《標準表法流量標準裝置檢定規程》
，“JJG162-94”，《水表及其試驗裝置檢定規程》設計和製造而成。 
2.2 檢定裝置結構  
    工作量器結構如圖1所示。工作量器分別為:10 L、20 L、100 L
、300 L四種規格，可分別檢定相應標準容積的流量儀表。
     
          圖1 工作量器結構圖 

2.3 換算關係 
    （1）標準工作量器的容積
、標尺值、計量頸每毫米容積值關係，參見表1所示。  
      
    （2）工作量器在實際工作中標準容積的換算公式： 
     V實  = V標+（L實-L標）*α  
其中： 
V實：檢定時經水表注入工作量器的實際水量。 
V標：工作量器的標準值。 
L實：計量頸的實際值。 
L標：工作量器標準容積下的計量頸示值。 
α： 計量頸計量頸每毫米容積值。 

    （3）示值誤差公式［3］  
        
其中： 
δ：基本誤差。 
V示：檢定時水表記錄的水量。 
V實：檢定時經水表注入工作量器的實際水量。 
  
3 裝置原理設計 
3.1 裝置原理 
    係統框圖如圖2所示。把水表水平地安裝在試驗台上
，用水表允許的公稱流量通水，排 
除(chu)水(shui)表(biao)和(he)出(chu)水(shui)管(guan)中(zhong)的(de)空(kong)氣(qi)，同(tong)時(shi)使(shi)水(shui)表(biao)指(zhi)針(zhen)平(ping)穩(wen)轉(zhuan)動(dong)一(yi)段(duan)時(shi)間(jian)。然(ran)後(hou)把(ba)水(shui)流(liu)量(liang)調(tiao)節(jie)到(dao)規(gui)定(ding)的(de)流(liu)量(liang)值(zhi)，將(jiang)工(gong)作(zuo)量(liang)器(qi)的(de)水(shui)放(fang)到(dao)零(ling)位(wei)或(huo)某(mou)一(yi)分(fen)度(du)線(xian)
，啟(qi)動(dong)換(huan)向(xiang)器(qi)電(dian)磁(ci)閥(fa)和(he)相(xiang)應(ying)的(de)測(ce)量(liang)控(kong)製(zhi)電(dian)磁(ci)閥(fa)，於(yu)水(shui)表(biao)指(zhi)線(xian)同(tong)步(bu)
，切(qie)換(huan)水(shui)流(liu)使(shi)其(qi)注(zhu)入(ru)工(gong)作(zuo)量(liang)器(qi)

，記(ji)錄(lu)水(shui)表(biao)的(de)起(qi)始(shi)值(zhi)。當(dang)水(shui)表(biao)指(zhi)針(zhen)達(da)到(dao)預(yu)先(xian)規(gui)定(ding)的(de)分(fen)度(du)時(shi)
，再(zai)切(qie)換(huan)水(shui)流(liu)，待(dai)工(gong)作(zuo)量(liang)器(qi)的(de)水(shui)位(wei)靜(jing)止(zhi)後(hou)讀(du)數(shu)
，水(shui)表(biao)運(yun)行(xing)水(shui)量(liang)和(he)工(gong)作(zuo)量(liang)器(qi)的(de)實(shi)際(ji)水(shui)量(liang)采(cai)集(ji)到(dao)計(ji)算(suan)機(ji)裏(li)，此(ci)時(shi)，計(ji)算(suan)機(ji)將(jiang)采(cai)集(ji)到(dao)的(de)相(xiang)關(guan)數(shu)據(ju)
，進(jin)行(xing)處(chu)理(li)，得(de)到(dao)相(xiang)應(ying)點(dian)的(de)基(ji)本(ben)誤(wu)差(cha)，依(yi)次(ci)進(jin)行(xing)其(qi)它(ta)檢(jian)定(ding)點(dian)的(de)檢(jian)定(ding)。當(dang)所(suo)有(you)的(de)檢(jian)定(ding)點(dian)檢(jian)定(ding)完(wan)畢(bi)，計(ji)算(suan)機(ji)將(jiang)最(zui)終(zhong)的(de)檢(jian)定(ding)結(jie)果(guo)進(jin)行(xing)處(chu)理(li)
，並(bing)進(jin)行(xing)打(da)印(yin)檢(jian)定(ding)結(jie)果(guo)。  
     
          圖2 係統工作原理框圖  
  
3.2差壓變送器水位測量電路 
    電路圖如圖3所示。差壓變送器采用橫河川儀有限公司生產的EJA110型，它是高精度(±0.075%、連續工作五年不需調校、溫度和靜壓影響忽略不計)兩線製差壓變送器

，作用是將工作量器的水位信號變成4～20mADC電流信號,這個電流信號與DFP-1100M型配電器連接，配電器一方麵為現場安裝的兩線製EJA110型差壓變送器提供一個隔離的電源，同時又將兩線製變送器送來的4～20mADC信號轉換成與之隔離的1～5VDC信號,這個1～5VDC電壓信號給可編程控製器
，作為自動控製的標準信號。
     
          圖3 差壓變送器、配電器接線圖  
 
4  PLC監控係統設計 
    可編程控製器（PLC）主機選用台達DVP-ES/EX/SS係列可編程序控製器DVP14SS11R2。電源電壓：24VDC
；輸入點數：8點；輸出點數：6點
；輸出形式：繼電器。模擬輸入模塊選用台達DVP-04AD型。模擬輸入範圍±10V
，數字轉換範圍±2000，解析度12bit。［2］輸入、輸出口及存儲單元分配見表2所示。CPU模塊電路設計如圖4所示，擴展模塊電路圖5所示，程序框圖如圖6所示。      
      
   
5 自動檢定裝置組態 
5.1 組態王軟件  
    組態軟件選用北京亞控科技發展有限公司的組態王軟件6.51。它是運行在WindowsNT/2000/XP中(zhong)文(wen)操(cao)作(zuo)係(xi)統(tong)上(shang)的(de)商(shang)品(pin)化(hua)工(gong)業(ye)測(ce)控(kong)組(zu)態(tai)軟(ruan)件(jian)
，具(ju)有(you)完(wan)善(shan)的(de)圖(tu)形(xing)界(jie)麵(mian)生(sheng)成(cheng)功(gong)能(neng)，可(ke)以(yi)形(xing)象(xiang)逼(bi)真(zhen)的(de)描(miao)繪(hui)工(gong)業(ye)現(xian)場(chang)。提(ti)供(gong)了(le)功(gong)能(neng)齊(qi)全(quan)的(de)控(kong)件(jian)和(he)控(kong)件(jian)函(han)數(shu)以(yi)及(ji)多(duo)種(zhong)I/O驅動程序。 
5.2 組態王通信參數和設備配置  
    （1）通信參數：波特率：9600；數據位：7
；奇偶效驗：偶效驗
；停止位：1

；通信超時：3000毫秒
；通信方式：RS232。  
    （2）設備配置：設備生產廠家：巨騰anco
；設備名稱：delta；設備邏輯名稱：PLC
；設備地址：1；通信方式：串口（COM1）。 
5.3 PLC組態鏈接變量  
    組態王變量與可編程控製器寄存器對應關係對應關係見表3所示。
      
  
5.4 界麵設計  
    （1）檢定裝置啟動及標準值、實際值界麵如圖7所示。量器標準容積
、標準容積標尺、實際容積標尺
、毫米當量、實際標準容積、被檢表頻率
、被檢表瞬時流量

、控製液位、頻率累積、電流累積、工作時間為模擬值輸入連接；頻率係數、電流係數、液位設定為模擬值輸入輸出連接。  
    “實際標準容積計算”
、“大罐啟動”、“小罐啟動”、“停止”、“總清零”按鈕為彈起時命令語言連接
，限於篇幅限製具體命令語言略寫。
      
          圖7 檢定裝置啟動及標準值
、實際值界麵  

    （2）檢定點選擇界麵如圖8所示。用一個單選按鈕控件來實現檢定點的選擇［1］。控件名稱：檢定點選擇；變量名稱：檢定次數；標題數據：公稱流量
、分界流量、最小流量。 
限於篇幅“頻率數據填表”

、“電流數據填表”按鈕為彈起時命令語言連接略。  
   
          圖8 檢定點選擇界麵 

    （3）數據存儲、打印界麵如圖9所示。數據存儲、打印用列表式組合框控件和一些按鈕來實現［1］。列表式組合框控件
，控件名稱：列表框；變量名稱：檢定記錄次數。 
    限於篇幅“數據存儲”、“數據讀取”、“增加”、“清除”、“打印設置”、“打印預覽”按鈕為彈起時命令語言連接。具體命令語言略。  
   
          圖9 數據存儲、打印選擇界麵 

6 結束語  
    靜(jing)態(tai)容(rong)積(ji)法(fa)水(shui)表(biao)自(zi)動(dong)檢(jian)定(ding)裝(zhuang)置(zhi)，采(cai)用(yong)先(xian)進(jin)的(de)可(ke)編(bian)程(cheng)控(kong)製(zhi)器(qi)和(he)組(zu)態(tai)軟(ruan)件(jian)技(ji)術(shu)，杜(du)絕(jue)人(ren)工(gong)操(cao)作(zuo)造(zao)誤(wu)差(cha)，大(da)大(da)提(ti)高(gao)了(le)水(shui)表(biao)檢(jian)定(ding)的(de)效(xiao)率(lv)和(he)準(zhun)確(que)性(xing)。通(tong)過(guo)在(zai)遼(liao)河(he)油(you)田(tian)興(xing)隆(long)台(tai)采(cai)油(you)使(shi)用(yong)，取(qu)得(de)了(le)較(jiao)好(hao)的(de)效(xiao)果(guo)。 
參考文獻 
［1］北京亞控科技發展有限公司. 組態王Version6.51使用手冊［M］，2005. 
［2］中達電通股份有限公司. DVP可編程序控製器使用手冊［M］，2006. 
［3］浙江省計量檢定所.水表及其試驗裝置檢定規程JJG162-94,1985：14. 
［4］張泰豐.水表及其檢定.北京：中國計量出版社，1990：155. 
作者簡介 
周  兵（1964-）男 副教授 高級實驗師 工業自動化領域教學與應用工程 
張宏魁（1963-）男 工程師 自動化儀表檢定工程