基于工控机的液体流量标准装置的设计

论文摘要

随着科学技术和工业生产的不断发展，流量计量日益受到重视，流量仪表在整个仪表生产中所占比重越来越大。为了确保流量计量的准确，必须定期对流量仪表进行检定，确定其误差是否满足要求。传统的检定方式是采用静态容积法，检定过程靠手工操作，通过人眼进行读数和手工误差计算，因而检定的效率和精度都比较低。本文在对流量标准装置的基本原理进行详细的分析后，并且在参考国内外相关文献的基础上，设计了基于工控机的液体流量标准装置。该装置在原理上采用了标准表法和容积法组合的检定方式，提高了检定效率和检定精度；在控制上，以工控机和变频器为核心，采用了基于Windows环境下的组态王开发平台，通过研华ADAM-4000系列多功能数据采集模块，实现了真正意义上的自动控制。文中首先介绍了目前液体流量标准装置的主要方案和原理，接着结合项目技术指标和国家规程，确定了本文所设计液体流量标准装置的结构和工作方式，然后从硬件和软件两个方面对其进行了具体设计，并且分别估算了容积法和标准表法检定的不确定度。试验表明，本文所设计的液体流量标准装置可以很好的满足设计要求。并且，采用微机对检定过程进行全程控制，减轻了检定人员的劳动强度，提高了劳动效率，大大节省了检定费用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的来源和意义
• 1.2 液体流量标准装置
• 1.2.1 液体流量标准装置的组成和原理
• 1.2.2 液体流量标准装置方案
• 1.2.3 液体流量标准装置发展现状
• 1.3 工业控制计算机系统
• 1.3.1 工控机的控制原理
• 1.3.2 工控机的主要特点
• 1.4 本文的主要研究工作
• 第二章 液体流量标准装置的总体设计
• 2.1 液体流量标准装置的技术指标
• 2.2 检定方法的选取
• 2.3 装置总体设计
• 2.4 装置的组成
• 2.5 装置的工作过程
• 2.5.1 标准表法检定的工作过程
• 2.5.2 静态容积法检定的工作过程
• 2.6 本章小结
• 第三章 系统硬件设计
• 3.1 系统的硬件组成
• 3.2 标准容器
• 3.3 标准表
• 3.3.1 标准表检定的方式
• 3.3.2 电磁流量计原理
• 3.3.3 电磁流量计的特点
• 3.3.4 系统采用的电磁流量计
• 3.4 恒压供水系统
• 3.4.1 变频调速和变频器的原理
• 3.4.2 PID控制算法
• 3.4.3 变频恒压供水设计
• 3.5 稳压和过滤装置
• 3.5.1 稳压装置的作用
• 3.5.2 稳压装置的设计
• 3.5.3 稳压容器容积的确定
• 3.5.4 消气过滤装置
• 3.6 流量调节系统
• 3.7 换向器
• 3.7.1 换向器的工作原理
• 3.7.2 换向器的流量特性分析
• 3.7.3 换向器的设计
• 3.8 工控机系统
• 3.8.1 工控系统信号分析
• 3.8.2 工控系统设计
• 3.9 装置的不确定度估算
• 3.9.1 容积法不确定度估算
• 3.9.2 标准表法不确定度估算
• 3.10 本章小结
• 第四章 系统软件设计
• 4.1 组态软件
• 4.2 组态王
• 4.2.1 组态王概述
• 4.2.2 运用组态王进行组态的过程
• 4.3 检定系统软件的实现
• 4.3.1 系统软件要实现的功能
• 4.3.2 系统软件的总体结构
• 4.3.3 检定程序流程设计
• 4.3.4 模块的安装和定义
• 4.3.5 监控界面的实现
• 4.4 用组态王通过DDE生成EXCEL格式的报表
• 4.5 检定数据处理
• 4.6 系统中PID算法的实现
• 4.7 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表论文情况
• 致谢