论文题目: 水表自动检定装置与管理信息系统的研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 检测技术与自动化装置
作者: 孙梅娟
导师: 张涛
关键词: 水表检定,管理信息系统,有限状态机,小流量控制
文献来源: 天津大学
发表年度: 2005
论文摘要: 随着水资源的短缺,自来水的准确计量问题越来越受到重视。水表计量检定站在水表的准确计量检定方面发挥着非常重要的作用。目前水表检定站采用人工抄表、计算误差、处理数据,检定精度和效率低下,并且历史数据亦以纸质文件的形式保存,使得在检索过程中浪费了大量的时间,不能及时给用户和上级提供检定资料和各种数据的统计分析报表。因此,有必要研制一套具有较高自动化水平的水表检定装置和管理信息系统,使本市水表检定站各方面工作在同行业中达到领先水平。本系统就是为解决上述问题而研制的,主要内容如下:1、开发了一套管理信息系统。该管理信息系统涵盖了水表检定站所有的业务,包括检定业务管理、人事劳资管理、数据统计分析等八个子系统。系统采用结构化和面向对象相结合的方法,按照软件工程的设计步骤,进行了方案设计、需求分析、数据库设计、软件设计、编码等方面的工作,利用半动态的软件体系进行功能模块的提炼,将处理相似功能的代码封装起来,从而减少了代码量。2、进行了水表自动检定装置的研究。新研制的检定装置采用高精度的电磁流量计作为标准表,利用电动调节阀进行流量的控制,通过手持键盘录入水表读数,为水表检定工作由手工操作向计算机自动控制转化提供了设备条件。3、设计了一套计算机控制系统。充分利用工控机的硬件资源,配以相应的计数卡、D/A转换卡以及数字输出卡,运用软件编程驱动阀门工作,完成系统所需的采集和控制,采用一台工控机控制两条水表检定线,节省了一半的硬件开销。在软件的设计中,将有限状态机原理应用到高级软件编程中,实现了计算机异步控制,提高了工作效率。4、流量采用“开环+闭环”的控制策略,利用PID算法实现流量的闭环控制。同时,本文提出一种高压差下小流量的测量和控制策略,通过电动调节阀与自力阀的配合使用,增加了调节阀的调节范围和调节稳定性。5、作者在水表自动检定装置上做了大量的实验,结果表明该系统能够满足水表检定的要求。目前该系统已经通过验收并投入使用。
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 水表及其检定
1.2 水表检定装置的发展及现状
1.3 水表检定管理信息系统现状
1.4 课题的研究意义、内容及创新
第二章 水表检定管理信息系统的研究
2.1 研究背景及系统总体方案设计
2.1.1 研究背景
2.1.2 系统总体方案设计
2.2 管理信息系统概述
2.3 管理信息系统的开发流程和方法
2.3.1 系统的开发流程
2.3.2 系统的开发方法选择
2.4 需求分析
2.5 数据库设计
2.6 软件概要设计
2.7 软件详细设计及实现
2.7.1 添加模块
2.7.2 查询模块
2.7.3 修改和查询模块
2.8 本章小结
第三章 水表自动检定装置及计算机控制系统的研究与设计
3.1 静态容积法水表检定装置
3.2 水表自动检定装置的研究
3.2.1 流量工作标准的选择
3.2.2 检定流量点的控制及水表读数的方案选择
3.2.3 水表自动检定装置的结构
3.2.4 与静态容积法检定装置的比较
3.3 关键部件选型研究
3.3.1 标准表的选型
3.3.2 调节阀的选型
3.4 计算机控制系统的设计
3.4.1 控制系统的结构
3.4.2 工控机（工业控制计算机）
3.4.3 流量测量模块
3.4.4 流量控制模块
3.4.5 流量开断模块
3.4.6 水表读数模块
3.5 本章小结
第四章 水表自动检定装置控制系统的软件设计
4.1 控制系统功能图
4.2 基于有限状态机的异步控制软件设计
4.2.1 Visual Basic 6.0 与多线程
4.2.2 有限状态机原理
4.2.3 水表检定控制系统状态图
4.3 参数设置模块
4.4 流量点检定模块
4.4.1 流量测量的软件实现
4.4.2 水表读数的软件实现
4.5 辅助功能模块
4.5.1 检定业务查询
4.5.2 关键部件的手动控制功能
4.5.3 标准表在线比对功能
第五章 水表检定流量点的流量控制
5.1 概述
5.2 调节阀的使用
5.3 高压差小流量的流量测量控制策略
5.3.1 自力式流量控制阀及其工作原理
5.3.2 自力阀与电动调节阀的配合使用
5.4 流量控制的软件实现
5.4.1 控制策略
5.4.2 流量的闭环控制
第六章 实验数据与误差分析
6.1 电磁流量计读数的实验数据与误差分析
6.2 与标准罐计量的比较与误差分析
6.3 水表检定实验数据与误差分析
第七章 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
发布时间: 2007-04-17
参考文献
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