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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）。
3 系统软件设计
3.1 上位机软件设计
采用组态王Kingview6.55 自动系统， 该系统是由亚控科技结合自动化发展所需，研发出来的一种用于Windows 系统的软件，该平台可对生产期间，产生的各项数据进行收集，分析和管理，是企业有效
表1 可编程控制器寄存器与组态王的变量对应关系
（1. 传动齿轮；2. 活塞泵；3. 步进电机；4. 油杯；5. 标准表（压力变送器）；6. 快速夹表机构；7. 步进电机驱动器；8. 计算机控制系统；V1-V7 ：手动阀；V01-V05 ：电磁阀）
图1 系统硬件结构图
质量风云
Quality situation
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质量管理
获取信息的重要方法[4]。通过该系统的运用可及时作出相应的反应，从而达到优化结果的目的。
（1）设备设置：设备逻辑：PLC ；设备： ；通信方式：串口（COM1 或者COM2）设备地址：1。
（2）通讯参数：数据位：8 ；波特率设置：14400 ；通信方式：RS232 方式；停止位：1 位，2 位；奇偶效验：无；通信超时： 5000ms。
详见表1。
3.2 检定记录表设计
根据相关要求，对记录表进行设计， 为了确保各项数据能够被填入到相应的位置。在完成任务时，如图2 所示完成记录表填写。
4 结论
在对压力表自动检定系统进行设计时，主要运用了PLC 技术、计算机组态软件技术，其能够使压力表示值的自动检定问题得到有效解决，通过这种方式可有效减轻工作量，并实现自动检定，避免人为操作过程中出现的误差，最大程度上提高了检定准确性和检定效率。
【参考文献】
[1] 周兵. 压力表自动检定仪的设计[J]. 上海计量测试，2011，(1):21-22
[2] 徐利明，刘志壮，张笑. 压力表自动检定系统设计与实现[J]. 测控技术，2013，(7):138-141.
[3] 辜卫国，王平均. 智能压力表检定仪的设计[J]. 科技资讯，2012， (25):167.
