水表检定装置的自动化改造-最新年文档

水表检定装置的自动化改造

水表是国家强制首检的“四表”之一，随着经济的迅速发展，节能降耗工作的深入开展，检测数量越来越多，工作量越来越大，并且随着现代微电子技术、现代传感技术和计算机网络技术迅猛发展，各种智能IC卡水表、远程传输水表及数显水表相继出现，这样，现有的人员和设备面对这样大的工作量和越来越多水表的种类必然会难以得心应手的面对。为了更好地为客户服务，及时检出，用计算机自动控制的水表检测装置进行检测就成为解决问题好的途径之一，利用计算机控制，在检测过程实现自动化，这样，不但可大大提高工作效率，降低劳动强度，还可使检测人员的工作效率成倍提高。

本次改造在控制部分采用了西门子的224系列PLC，进行信号的输入输出处理，达到对检测过程自动控制的目的；软件部分利用VB编程，搭建出计算机和PLC进行通讯的平台，使计算机、PLC和用户可以交互操作，通过上述的改造，实现了计算机控制和微型处理器控制的结合，使水表检测装置由人工手动转变为自动控制检测得以实现。

一.技术参数

供电电压：（220±10） V

模块电压：（20～24） V

使用条件：环境温度：-15℃～45℃

相对湿度：5%～90%

响应时间：≤2S

准确度等级：保证了原有测量设备的精度等级不变即为

±0.2%

二.技术说明

输入信号：+24V的电压信号，计算机发给PLC工作的数字信号，

热电阻的模拟信号

输出信号：继电器开关输出，+24V的电压信号输出

执行机构：电磁阀，水位控制器，光电限位开关

图形界面：全中文操作环境，用户操作界面直观友好，易于检定人员使用

数据处理：检定完成后的数据可以进行存储、查询，并可依照要求的证书格式批量生成并打印

三.自动检测系统的工作原理

本次改造沿用装置本来的工作原理即容积法检定。对应不同口径的水表，在记录初始值的情况下调整不同的流速，将流过水表的水的体积数和流至标准器的值进行计算，即可得出该块水表的示值误差，从而判断该表是否合格，如下式：

式中：―― 检定时水表记录的水量

―― 检定时经水表注入工作量器的实际水量

四.自动检测系统的控制原理

检测系统工作时计算机通过RS485转232的接口发给PLC 信号， PLC收到信号根据内部程序执行对应指令下的操作，借助内部定时器，输出有时序的继电器开关量来控制电磁阀的打开与关闭，实现对每个操作环节的自动控制；温度传感器感应到温度的变化，通过放大电路放大、PLC的A/D模块进入用户计算机，显示实时的温度；光电传感器感应标准器内的水位，输出+24V

信号给PLC的控制器，提供继电器开关输出的条件，实现过程自动控制的目的。

改造过的水表自动控制检测系统通过操作人员在计算机上

输入参数就可以实现水表的自动检测、数据的输入、结果的自动运算、证书的批量生成，还可以自动监测水箱内的水位，整个检测过程实现了自动化。

五.水表自动控制检测系统的硬件改造概述

水表自动检定系统在硬件上从解决人手工操作的强度和烦

琐度入手，对

转子流量计的自动开关、标准量器底阀的开关、标准量器水位的感应、水表检测时数据的读取等方面进行了改造。

1.流量部分的改造

传统的检测设备中，流量部分是通过转子流量计配合球形阀门调节流量值，这样同一个转子在检测过程中要经历先排气，再调节流量值的大小，然后进行检测，对应的手动阀门前后要开、关四五次，大致经历“打开阀门排气-关闭阀门-检测时调节流量

-该流量点检测完关闭”这么几个过程，若一个转子上调节两个流量点，则中间环节还要增加，一般检测装置都有三个转子，每个转子都进行这样操作，就很费人力和时间，检测久了，还会发生人员错误。为了提高效率，减少错误发生，对其进行改造就很有必要。

2.改造后的控制方法

对应传统的控制方法，我们增加了两个转子，并给每个转子安装了一个电磁阀，传统的控制一个转子要调节两个流量点，现在增加了转子就把检测中所有的流量点分配到每个转子上，这样在检测过程中，只需要在排气的过程中把需要的转子的流量点调节好，每一次的开关由PLC控制，只调节一次就会满足整个检测过程的需要，例如检测DN25的水表时，只需在排气时分别把公称、分界、最小、始动流量的值调节在3500L/h、350 L/h、105 L/h、23 L/h就可以，检测时PLC会控制其对应的电磁阀依次动作，即可完成公称、分界、最小、始动流量检测任务。

3.标准量器底阀控制的改造

传统的底阀控制是通过一个类似于三通开关的手阀来进行，手阀有三根管，一根引入主管线的高压水，提供动力来源，另外两根分别给底阀的打开、关闭输送压力，当一根有压力时，阀门就会动作，而另一根就会反向泄压，泄压水从手阀底部的泄压口流出。这样的设计在大多数的水表检测装置上都存在，即使在有些自动检测的装置上还得到保留，检测时，每次都需要拉起、压

下阀门，为了降低人力，我们对阀门进行了如下改造：（图2-4）在操作时，取压管取压。控制底阀关闭时，电磁阀A和电磁阀C同时动作，电磁阀A正向阀门关闭打压，电磁阀C反向泄压，使底阀关闭；控制底阀打开时，也是同样道理，电磁阀B和电磁阀D同时动作，电磁阀B正向阀门开启打压，电磁阀D反向泄压，使底阀打开，这样就可以实现由计算机控制底阀的打开和关闭，解决了人手动问题，实现了控制自动化。

4.标准量器水位的感应和数据输入的改造

在标准器水位感应部分，我们采取了普遍采用的办法即用光电限位开关控制液位。在标准量器的100L、20L、10L的位置上分别安装了三个欧姆龙型号为E3S-G30E4的光电限位开关，为PLC提供+24V的电压信号，从而控制阀门的闭合。

在数据输入的环节，我们采用接入小键盘来取代人手工纸笔录入的办法，操作时读取的数据直接录入计算机，参与软件运算，即可判定该数据下的水表是否合格，不需人员计算，不会出现笔误，极大的提高了劳动效率和准确度。

六.小结

综上所述，本次改造在硬件上分别对上述部分改造后，可以大大减轻人员的手工操作，提高劳动效率大约30%-50%，降低了检测过程中错误的发生率，使水表检测工作更轻松更简单。