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基于以太网远程监控的液体流量计测试校准系统研究

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目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景与研究意义

1.2 国内外研究进展

1.3论文的主要内容

2 测试校准系统概述

2.1 液体流量计校准系统的分类

2.2 可编程控制器

2.3超声波流量计

2.4 组态软件概述

2.5 通信网络

2.6 本章小结

3 监控分站硬件结构设计

3.1 液体流量测试校准系统整体设计

3.2 控制装置的设计

3.3 检测装置的设计

3.4 反馈装置的设计

3.5 执行装置的设计

3.6 液体流量测试校准装置电气线路图

3.7 本章小结

4 软件设计和控制算法的研究

4.1 液体流量调节开环控制系统实验

4.2 液体流量PID闭环控制系统实验

4.3 上位机软件设计

4.4 本章小结

5 系统的性能测试

5.1 闭环系统与开环系统测得数据结果对比

5.2 上位机远程监控

5.3 本章小结

6 总结与展望

致谢

参考文献

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摘要

液体流量计校准系统是检测液体流量计性能的重要装置。传统的液体流量计校准系统自动化程度较低、对流量计进行校准时一般需进行实地测量、工作量较大、效率低,影响了液体流量计检测工作的质量和效率。
  针对这一问题,在对传统液体流量校准方法进行深入分析的基础上,本论文研究、设计了一种基于以太网通信、采用分布式结构的液体流量计校准系统。系统由PC机、以太网、监控分站、变频器、电动蝶阀、超声波流量计、压力传感器以及电机、水泵、管道、水箱、配套电源等组成。监控分站和PC机的通信通过以太网实现。监控分站与变频器、电动蝶阀、超声波流量计、压力传感器的通信采用4-20mA电流环标准。
  监控分站以西门子可编程逻辑控制器(PLC)S7-300为核心,通过与变频器(ABB ACS510)、电动蝶阀、超声波流量计(LCZ-803)、压力传感器等设备的连接,对管道流量、压力和电动阀门进行检测、调节和控制,形成了流量闭环控制系统,实现流量的PID控制,提高了校准系统的自动化程度和测量结果的准确度。
  上位机软件使用组态软件编写,实现了与基于S7-300的监控分站的远程通信,能够有效地远程监控该流量计校准系统的运行。可以实时获取管道压力、流量等重要参数,设定流量并实施远程控制。体现了人机交互智能化,有效地提高校准系统工作效率。
  在实验室中搭建了液体流量计校准系统平台装置。通过实际运行实验和测量,证实了所设计系统的有效性和可靠性。该系统能够很好地满足流量计校准检定工作的日常需求,对于提高流量计校准设备的自动化、信息化水平,提高工作效率和质量有重要意义。

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