明渠流量计检测装置自动控制方案..doc

明渠流量计检测装置自动控制方案 一、明渠流量计检测装置基本情况说明（客户需求） 明渠流量计检测装置是对生产厂家生产的及现场使用的各种明渠流量计进行检定的装置。检定时在流量计工作范围内均匀设定若干个点，得出一系列水位流量关系，将实测出的水位流量关系拟合出一条曲线和选用的公式提供给用户。装置整体精度要求较高，为±0.3％。 检测仪器设备依次为电动调节阀、电磁流量计、明渠堰槽液位计、换向器系统、量水容器、量水容器液位计、水泵、退水阀门等。自动化控制工程是将测量仪器设备通过计算机集成，设有人机界面实时监测水位流量，自动完成检测和成果输出。 测量过程如下： 进水管道上装有电磁流量计和电动调节阀，当给定一个流量值后，由电动调节阀根据流量值控制流量。水流稳定后检测人员发出测量指令，水体通过换向系统进入量水容器内，同时开始计时。量水容器水位升到给定高度时水体通过换向器进入地下水库，同时停止计时。待水面稳定时，测量并记录量水容器和被检流量计堰槽的液位，到此一个测量周期完成。 在开始另一个测量周期前将量水容器水体放空，需打开安装在量水容器侧壁上的水泵和电磁阀、打开安装在量水容器底部和集水井中的潜水泵。水位降到一定高度时关闭水泵和水泵上的电磁阀，再经过一个固定时间后关闭放空水管上的电磁阀和潜水泵。 换向器动作时间为0.2秒，（（Φ50退水管阀门（开／关）； （8）潜水泵（由集水井水位限制点控制潜水泵启动／停止）。 2．采集数据 （1）上水管电磁流量计（由量水箱H值，查工作曲线求V。计算进水量ΔV＝V－ViΔV/Ti（进水量/进水时间，单位：l/s或m3/s）； （4）重复检测，得出Qi+1、Qi+2、Qi+3； （5）计算相对偏差=［Qi－Qi+1］/ Qi； （6）判断： 当｜ΔQ｜≤0.5％时，将Q值存储； ? 即有效数据保留 当｜ΔQ｜＞0.5％时，将Q值需重复试验；? 即无效数据舍掉 （7）每个测次取得3个有效流量Q数据后，取平均值得到该组次的流量值Q； （8）继续检测下一个组次流量，直至Qn； 　（9）用指数方程式Q＝αhβ拟合水位－流量关系曲线。 4．绘图、打印输出成果 （1） 绘制检测出的水深－流量关系曲线（A曲线）或水深－流量值表； （2） 绘制由公式或仪器生产厂家提供的水深－流量曲线（B曲线）； （3） 将A、B曲线进行比较，给出最大偏差量。 5．实时显示 通过显示屏监测： （1）明渠堰槽液位计（初始为人工测量水位测针值并输入计算机）； （2）上水管调节阀开度； （3）电磁流量计流量值（l/s或m3/s）； （4）分流器工作状态； （5）量水箱水位(液位计)； （6）水温； （7）流量计算值； （8）水位－流量关系曲线（包括A、B两条曲线）。 三、设备购置（设备购置清单详见合同书） 四、控制流程图（见图一） 五、控制系统具体内容（见图二） 1． 2．，，， 自动停止注水：当量水容器内的水位达到设定值时，PLC使换向器复位，同时停止计时，并将计时时间送到电脑上显示出来。此时量水容器的液位计会有一个实际的水位值H2，根据H2－H1就可以得到量水容器内注水的体积Vi，再根据公式Qi＝Vi/T即得到明渠流量计单位时间流量值，PLC会把H1、H2、Vi、Qi等数据送到电脑上显示出来。 手动停止注水：如果想放弃注水或想使量水容器注入任意水量，可以通过按钮方式停止注水。 4．本次测量完毕后，先打开退水电磁阀和放空水管电磁阀，再启动水泵和潜水泵，将量水容器中的水抽走。当水位到达下限时，关闭退水电磁阀和水泵，由潜水泵继续将水箱中余水放空。潜水泵通过集水井液位计指令开启、关闭，禁止无水运行。 当然，也可以按钮方式手动控制退水阀门、电磁阀的开闭和水泵、潜水泵的启停。 5．测量过程中，可以通过温度传感器输入到PLC模拟量模块中的数据，实时监测量水容器中的水温，并在电脑上显示出来。 6．同一个Q值要进行有效测量三次，只保留有效数据，无效数据一律舍弃。这样循环测量，获得一系列水位、流量测量值。通过EXCEL进行处理，绘制出水位－流量关系曲线（A曲线）。最后，把A曲线与厂家提供的水位－流量关系曲线（B曲线）进行比较，确定被检测流量计的精度是否达到要求。 六、控制方案实施进度计划 备注：本控制方案为指导性方案，实施过程中如有变化应以实际情况为准，并增加补充方案。  － 第4页共页 图一