PLC的压力表自动检定系统的设计

（崔韶鹏　河南省荥阳市质量技术监督检验测试中心）

PLC的压力表自动检定系统的设计

（崔韶鹏河南省荥阳市质量技术监督检验测试中心）

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。

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。

图1　系统硬件结构图

2.2步进电机与PLC电气连接

本系统采用三相混合式5.8A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5.8A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)。

表1　可编程控制器寄存器与组态王的变量对应关系

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。

3.1.1设备设置及通讯参数

（1）设备设置：设备逻辑：PLC；设备：OmronHostlink；通信方式：串口（COM1或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。3.1.2变量设置详见表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。

图2　检定记录表填写

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。

[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.

[4]刘玺.压力仪表校验系统设计研究[J].自动化与仪器仪表，2012，(5)：219-220.