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PLC 的压力表自动检定系统的设计

浏览181次时间：2015年9月08日 16:48

崔韶鹏河南省荥阳市质量技术监督检验测试中心河南荥阳 450100

【文章摘要】

本研究结合压力表检定的需要，结合PLC 技术对自动检定系统进行设计，旨在通过自动检定系统的设计，促使压力表检定效率和准确性均能够得到有效提升。

【关键词】

PLC ；压力表；自动检定系统；设计

压力仪表是一种应用非常广泛的仪器，在对其进行检定时，多采取较为传统的检定方法，而这种落后的检定方法，在面对庞大的检定工作量时，很难提高检定效率，同时检定的准确性也大打折扣[1]。为此，设计一种自动检定系统，提高检定效率和准确性具有非常重要的意义。鉴于此，本文根据《弹性元件式一般压力表、压力真空表和真空表检定规程》[2] 的相关标准，对压力表自动检定系统进行设计。

1 主要功能

（1）可非常精确的进行自行造压，并使降压或者升压到达检定点，不需要任何人工微调或者打压；

（2）微机采集检定系统的压力值以及动态情况；

（3）自动对检定数据进行分析处理，并对检定记录相关信息进行储备，以便能够后期查询所需；

（4）可自动进行误差值的计算，数据的收集，轻敲位移；

（5）可对检定结果与规定允许的误差范围进行比较，可对压力表的合格与否进行判断，并打印检定报告，无需进行手工采样，可根据结果自行完成数据表的填写。

2 系统设计

2.1 系统硬件结构图

该系统主要由油杯、传动齿轮装置、标准压力表以及电机驱动器等组合而成，系统设计结构，见图1。

系统主要通过步进电机来实现对活塞压力泵的带动，并通过这种方式实现造压，其主要目的是为了使造压的速度得到提升，以便能够更好的适应多台表同时进行检定时的需要。在进行检定期间，经由PLC 给予相应的电机驱动信号，使两台电极分别进行活塞加压和造压准备。在对多块压力仪表进行同时检定时，微机系统可经由PLC 控制系统实施交替造压。在进行交替换泵的期间，系统可将造压油路间与被检表油路之间的联系切断，当完成换泵滞后，并且压力逐渐恢复后，即可将电磁阀打开，通过这种方式，即可使在进行换泵期间出现的系统压力波动消除[3]。通过这种方式不仅能够提高造压速度，同时还可避免过大冲击，同时还利于静态压力快速性、高精度性的提升。

2.2 步进电机与PLC 电气连接

本系统采用三相混合式BSHB386 作为步进电机，该电机主要为交流伺服控制原理，并采用三相正玄电流来实现驱动。步进电机每向前移动1mm，即可表示向前移动100 道。

步进电机驱动器采用Q3HB64MA 等角度恒力矩细分型，电流<5.8A，电压为DC12-40V，外径为42-86mm。该驱动器在内部设计时，主要采取类似伺服控制原理的电路，该电机在运行的过程中，以低速平稳运行，基本上不存在有噪音和震动的现象，电机在高速运转的过程中，力矩远远超出了五相混合式和二相混合式步进电机。其定位精度在最佳状态时，可以达到6000 脉冲/ 转。设置16 档等角恒力矩细分，最高分辨率为6000 脉冲/ 转，运用独特的控制电路，其反应频率最高只能够达到200kpps。当步进脉冲的停止时间超出了100ms 之后，线圈电流即可自动对双极恒流斩波方进行酌情减半。

采用欧母龙CP1H-XA40DR-A 作为PLC，该PLC 属于经济型产品，技术参数主要为：IO 点：40 点，其中16 点为输出点，另24 点为输入点，输出的格式主要为晶体管或者继电器输出，内置模拟量为2CH 输出功能和4CH 输入功能；工作电压： 220V（AC）；分辨率：12000 或6000 ；电压输入信号：1-5V（DC）。