（吉林省电力有限公司电力科学研究院 长春 130022）
摘要：根据三相智能电能表自动化检定系统的设计和运行中遇到的例如接线成功率低、多任务无法正常检定等若干关键问题，分析了其中的原因，提出了柔性控制技术建设性的解决措施。经过在省级计量中心多任务、大批量、长时间的电能表柔性控制系统中的运行证明，提出的解决方法可行性较高，有效提升了系统的检定效率和产能。
关键词：三相智能电能表；柔性控制；检定效率
引言
近年来，国家电网公司提出智能电网的发展战略，推广用电信息采集系统的建设是智能电网的关键，因此，各省计量中心面对着突然增大的智能电能表的检定任务，传统的人工作业检定方式无法智能电能表的换装需求。本文针对三相智能电能表柔性自动化检定系统中遇到的若干问题，对其关键技术提出了解决方案及应用效果进行了分析。
1实现三相智能电能表自动化检定的关键技术壁垒
三相智能电能表与单相智能电能表检定相比，对检定系统的稳定性、可靠性要求更高，面临的问题和实现难度都更多、更大。首先，从电能表的规格类型、通讯方式、费控是本地还是远程等类型多样，其次，直接接入式和互感器接入式的外观端子结构也不尽相同。因此，在同一个检定流水线中很难实现多种类型的三相智能表的检定。如何使自动化检定装置的设计以兼容不同类型电能表问题。
如何提高接线成功率是三相智能电能表自动化检定系统的又一个问题。三相电能表接线端子数量比较多，辅助接线端子数量多达15个，分别对应误差、485通信、时钟、脉冲等功能，端子孔径较小，排列密集，其接线时很容易接触不到位，导致误检率和错检率较高的问题。因为三相智能电能表检定时间较长，全检试验一般在三个小时以上，如果因为端子接线不成功导致无法正确检定，重复接线或者复检都影响系统的效率和产能。
电能表的检定工作根据相关规程的规定，除了大批量的全检任务，还有抽检和不合格的复检工作，此三种检测项目不同，因此一套系统如何同时兼顾全检、抽检和复检执行多任务并行的问题成为关键。
2 柔性控制技术在三相智能电能表自动化检定中的有效运用
柔性控制技术起源于柔性制造系统（FMS，Flexibility Manufacture System），之后柔性一直被广泛的应用在制造业各个方面。柔性控制技术在三相智能电能表自动化检定系统中重要的特征体现在以下两个方面：（1）可以满足不同规格类型的三相智能电能表的端子接线方式，即一种检测装置可以自适应不同规格的被试表；（2）按照相应的检定规程、规范进行检定检测，并且提高接线成功率，从而提高产能。
2.1三相智能电能表接线端子自动定位压接装置
目前，各省计量中心都建立了三相电能表自动化检定流水线，但是运行中，仍存在部分问题，影响产能和效率，尤其在接线端子压接方面存在问题，压接不可靠、不到位，甚至有的压接装置插针弯曲，降低了检定效率与质量。
为了提高检定质量和检定效率，现在应用比较广泛的有两种压接方式[1]，一种为辅助功能定位的自动接线单元，一种为具有自动导向定位功能的接线端子压接装置。吉林省计量中心柔性线自动化检定系统采用的是具有自动导向定位功能的接线端子压接装置。辅助功能定位的自动接线单元是通过电能表夹持结构在定位导向装置上的运动，完成电能表与检定装置的连接和松开。而自动定位压接装置能比较好的适应智能电能表的自动化检定流水任务，通过利用自动滑板的滑动实现自动导向定位电能表的功能，其与辅助定位单元相比较能够提高压接效率及稳定性，实现快速压接和松开等功能，进而能够大幅度提高检定质量和成功率，提高了柔性自动化检定系统的稳定性。
2.2自动导向定位功能的压接装置的结构特征及实施方法
如图2所示，具有自动导向定位功能的压接装置主要由基板、滑动导轨、滑动底板、接线桩、测试表托等组成。首先将被检定的三相智能电能表放在自动定位压接装置的滑动底板内，然后在电动缸的控制下使滑动压杆向下运动，当被检定的智能电能表的接线端子与表托连接线连接上时，滑动压杆往下移动，滑动槽向里运动，确定被检电能表的位置准确，消除了接线端子在压接过程中的上下晃动，并使智能电能表与测试表托的中心在一条直线上，检定完成后，自动断开智能电能表的接线。整个自动压接和拆线过程简单快捷，较少收其他外界因素的影响。
图2 自动导向定位功能的电能表接线端子压接装置图
1基板2滑动底板3滑动导轨4表托5滑动压杆6接线插针
2.2柔性自动化检定系统可并行执行多种任务
柔性线自动化检定以垛为单元，通过AGV从库房接驳处输送到三相智能表检定单元，每个检定单元由挂表机器人与检定台体组成；机器人把智能电能表从周转箱取出挂到检定台体，机器人挂表同时完成身份识别，检定台体完成耐压测试、功能及误差检测，然后由机器人把电能表放到周转箱；再由AGV输送到库房[2]。
图3 柔性自动化检定系统流程图
柔性自动化检定系统主要有集中检定系统、AGV调度系统、RGV机器人控制系统等基本要素组成，与其相关的系统还有自动化库房调度系统[3]。调度控制系统作为统一调度控制层，为降低系统实现的风险及复杂度，在总体架构上采用松耦合模式，需要以上不同子系统与调度控制系统进行双向交互，包括任务、状态、数据，各个子系统之间不进行任何通信和交互[4]。
系统可自动完成三相智能电能表的全检任务、抽检任务和复检任务，三种检定任务可并行执行，如有加急任务并可在当前任务中插入临时任务。
3结论
三相智能电能表柔性自动化检定系统运行近两年来，完成了多种规格类型的三相智能电能表和多任务同时处理的功能，证明了柔性自动化控制技术能够很好的适应检定需求。在实际检定中，该系统的检定成功率和接线成功率都达到了要求，均明显高于自动化检定流水线，减少了人员操作，提高了设备的使用率。以吉林省计量中心为例，每年可节约企业运营成本100万元，经济效益和社会效益显著提高。
参考文献：
[1]王勇，吕华，李冶泉.检定电能表检验装置中存在的问题与改进[J].电测与仪表，2003，40（1）：40-50，57.（21）：154-155.
[2]方春丽，贺卫星.一种单相智能表自动压接校验装置设计[J].中国电力教育，2012
[3]高利明，陈卓娅.一种智能化全自动流水线电能表检定系统[J].河南电力，2011（4）：38-41.
[4]刘延林.柔性制造自动化概论[M].武汉：华中科技大学出版社，2010.
作者简介：
洪书娟（1986-），女，硕士研究生，从事电能计量方面研究。
论文作者:洪书娟,刘璐,郑楠
论文发表刊物:《河南电力》2019年5期
论文发表时间:2019/11/20
标签：电能表论文; 柔性论文; 智能论文; 系统论文; 接线论文; 装置论文; 接线端子论文; 《河南电力》2019年5期论文;