FC3000型智能流量积算仪

FC3000型智能流量积算仪产品概述

智能流量积算仪能对来自流量传感器、变送器的脉冲信号或模拟信号进行处理，得到瞬时流量值和累积流量值，然后显示。而且具有流量再发送功能和通信功能。
硬件结构
智能流量积算仪所示为，它由单片机、操作键、显示器、通信接口和过程通道组成。过程通道包括模拟流量信号输入通道，脉冲流量信号输入通道以及流量再发送信号输出通道。为了节省配电器，模拟信号和脉冲信号输入通道都带有外供直流温压电源，每路电源均带短路保护，以免操作不慎将电源短路时，引起仪表损坏。

信息流程的是FC3000型仪表实现其主要功能的信息传送关系流程。其中多处涉及到信号切换和选择由软件实现。这一方法比编码开关、选择开关等硬件实现方法可靠性更高和成本低。

FC3000型智能流量积算仪主要功能
（1）       瞬时流量和累积流量计算与显示功能
①输入为差压信号
                                （7.1）
式中  q——瞬时流量;
qmax——流量测量上限；
Ai——经无量纲处理后的差压信号。
② 流量与输入信号呈线性关系
                                                           （7.2）
③输入为脉冲信号
                                                          （7.3）
式中   fi——脉冲输入信号频率，Hz；
Ri——瞬时流量单位时间换算系数；
Kt——脉冲输出流量计流量系数（当q为体积流量时，Kt为单位体积对应的脉冲数；当q为质量流量时，Kt为单位质量对应的脉冲数）。
④累积流量与瞬时流量之间的关系
                                                   （7.4）
式中  Q——累积流量值；
dt——采样周期；
KT——计算倍率。
（2）开平方运算功能   该仪表能对流量输入信号进行开平方运算。开平方是数学量运算，采用多陪字长的浮点运算，可以认为是无差运算。
（3）小信号切除功能  模拟信号在转换和处理过程中，难免存在零点漂移，虽然流体已无流动，但流量计仍有读数，导致缓慢地积算。为杜绝这一现象，流量显示仪表中一般均有小信号切除功能。
从图7.2可看出，该仪表的小信号切除可在菜单中选择：①不切除；②使用仪表制造厂规定的切除点。其中仪表制造厂规定的切除点为输入信号的0.75％，

小信号切除点
由于小信号切除是在模拟流量输入信号经无量纲处理和A/D转换后进行的，因此该项操作也属数字量运算，可做到准确无误。
（4）断电保护功能   断电保护功能是可编程流量显示仪表的一项不可少的功能，是在主电源中断时，保护仪表的设定数据和累积值，使之不丢失和不被修改。
断电保护时间是这种功能的主要指标。用电池
可擦不挥发储存器（EEPROM）技术实现保护，保护时间可达10年以上，FC3000型采用后一种方法。
（5）定时抄表功能   定时抄表功能是按操作员预先设定的抄表时刻自动读取流量累积值，并存放在仪表内的一个单元中。当抄表人员按以下秒表键后，仪表即显示抄表符号和该单元中的数据。该单元中的累积值一直保持到次日“抄表时间”才被刷新。如果整个网络所有流量显示表设置同一抄表时间，那么，抄表人员巡回路线和时间的差异就不影响抄录结果，因此有利于分表和总表的平衡计算。
（6）实时时钟   老式可编程仪表，其时钟是以表内的晶振为基础的，不仅误差较大，而且依赖外部电源，当主电源中断时，时钟停走，所以需经常对时钟。新型的时钟是以自带锂电池的专用芯片为核心的实时时钟（realtime clock ）,走时误差很小，仪表的主电源中断后，依靠其自带锂电池可继续走10年。所以减少了麻烦。
（7）自诊断功能   可编程仪表的一个重要是其自诊断功能，仪表按照预先设计的程序定时对有关硬件和有关数据进行检查和诊断，发现异常情况后，面板上的报警灯点亮，并在一定的条目中用代码或助记符或短语显示故障类型或故障发生在何处。
图7.4所列为FC3000仪表的故障代码。但若CPU发生故障，图7.4所列的诊断无法进行，这时面板上的“CPU故障”灯点亮，通知有关人员进行处理。

图7.4  故障代码及意义
（8）密码设置功能  密码设置功能是可编程仪表防止未被授权的人员修改关键数据的重要手段。
本章所介绍的几种流量显示仪表的初始密码均为“000000”，如果相对仪表中先前设置的关键数据作修改，须将规定的条目调出来，然后键入密码“000000”并得到CPU认可，然后数据修改才能实现。
如果想换上自己的密码，可按下面的步骤：a.先用初始密码将锁打开；b.将密码输入条目调出来，输入自己新的密码；c.按回车键后并按规定操作退出数据修改状态，密码即更换成功。
密码一经更换，操作者即应记住自己设定的密码，如果经过努力还是回忆不起，可以同供应商联系，由他们提供一个“万能密码”，将锁打开，但是锁打开之后还是需要设定一个自己的密码，否则经常使用“万能密码”，被泄露次数一多，仪表就不会再有密码了。
（9）面板清零有效性选择功能  早年模拟式流量积算仪，面板商都设置有累积值清零机构，操作很方便，但同时也给数据安全带来问题。所以仪表设计者在用于清零的按键上开了一个小孔，可以插入一把小锁，以保证数据安全。

定量灌装控制器是由流量传感器、流量定量控制仪、电磁阀和配电箱等装置组成。

可实现对流体的定量计量、定量灌装、定量配料等过程的控制。结构如图所示。

智能流量积算仪可实现的功能：

1.可外接启动、停止、清零按扭。

2.可同时控制阀及泵的开启。

3.可设置8个常用量。

4.断电，重新启动后按之前定量值继续定量。

5.可查询定量次数，定量量值，定量时间。

6.安装微型打印机可以打印定量数据。

7.全中文液晶显示，操作简单方便。

8.可安装大小阀控制定量，精度更精确。

以上特点是其他定量控制器无法同时实现的，定量控制仪绝对配置，而且可以根据用户要求更改内部程序，使操作更符合现场要求。

智能流量积算仪器原理：

定量计量开始时流量定量控制仪指示电磁阀开启，流体进入流量传感器。流量传感器

将流量信号传给定量积算控制仪并开始计量，当流量达到设定值时，定量积算控制仪发出指

令使电磁阀断开，恢复到初始的关闭状态。

定量控制系统示意图

流量定量控制仪工作原理

根据脉冲（电流）输出的流量传感器计算公式 Q=N/K

式中 Q --------累积流量（单位升）

N-------- 流量信号脉冲数（次）

K- ------ 仪表常数（次/升）

将仪表常数置入控制仪内，控制仪根据设定值自动计算出其对应的脉冲数（电流），

控制仪启动时改变内置的继电器状态，使得控制阀开启，控制仪对来自传感器的脉冲（电流）

信号进行计数，到达设定量时恢复继电器的原始状态，控制阀将关闭，从而实现对管道内流

量的定量（批量）控制。

智能流量积算仪技术参数

1．测量介质：液体或气体，由传感器决定

2．输入信号： 1-4000Hz，方波低电平<1.5v>4.5V，4-20ma

3．定量范围： 0.1-999999 升

4．可置入仪表常数最大值： 999999 次/升

5．为传感器提供：12VDC , 50mA 电源

6．环境条件: 0-45℃, 相对湿度<85%

7．电源：220V（187-242）AC 50Hz

8． 11 位LCD 显示累积总量与定量值和仪表参数，4 位LCD 显示瞬时值。

9．外形尺寸: 宽160 高80 深150

10．对累积总量、仪表常数及前次定量值进行掉电保护，保护时间大于10 年。

11. 保修期为十二个月。

智能流量积算仪技术要求

给罐子定量加水（比如10L），在流量积算仪（定量控制仪）上输入10L 的定量值，

然后按一下启动按钮（或确认键），流量积算仪继电器闭合(电磁阀打开，加水灯亮),

流量积算仪开始累积，当累积数到达10L 后，流量积算仪继电器断开(电磁阀关闭，加

水灯灭),本次定量完成。

如果要进行下一次定量控制，需按一下清零按钮，再按以上步骤操作，如中间需

要暂停，可按下停止按钮。如果定量值与上次一致直接按启动按钮即可。

智能流量积算仪要求

控制仪输入为4-20mA 或脉冲信号，带外接启动、停止、清零，两个继电器输出。

继电器到电磁阀需加一个中间继电器，如果电磁阀是24V 供电，需增加一个24V 开关

电源。

注：指示灯、按钮、中间继电器、空气开关、交流接触器（可省）、定量控制仪（液晶

显示）、控制箱、组成一个控制系统，控制现场（24VDC）电磁阀启动或停止，另要加一个

总电源开关、流量计，电磁阀，需要按照现场要求来做。(配件可以用户自己配)