單工位測漏機控制系統(tǒng)設計文獻綜述

1、<p><b>　　畢業(yè)設計文獻綜述</b></p><p>　　設計題目 單工位測漏機控制系統(tǒng)設計</p><p><b>　　引言</b></p><p>　　隨著社會的不斷發(fā)展，汽車早已成為生們生活中必不可少的代步工具，而安全問題又是人們對所駕駛的汽車最關注的一個問題。在整個汽車設備當中，安全囊是汽車安

2、全的必要措施，而汽車的發(fā)動機確實汽車的核心與心臟，在汽車不斷變速之中，發(fā)動機的冷卻效果的好與壞，嚴重影響著汽車的性能與安全，為此，針對汽車發(fā)動機冷卻泵的氣密性問題，科學家進行了大量的研究與論證，發(fā)現(xiàn)冷卻泵的氣密性的好與壞可以決定發(fā)動機冷卻的好與壞。為此，針對冷卻水泵氣密性的檢測設備應運而生。</p><p>　　由于汽車需要冷卻水泵來對發(fā)動機進行冷卻，以保證發(fā)動機在一定范圍內(nèi)正常運行。但若水泵存在泄漏問題，超過了

3、一定的密封要求，將會對發(fā)動機的性能，壽命，安全，以及功率帶來嚴重的影響，甚至使汽車不能正常工作。為了確保水泵的氣密性達到要求，就需要檢測其氣密性。而一些檢測設備卻存在一些不足之處，如采用硬面板來控制，不能夠設置參數(shù)及其保存記錄等等,而單工位測漏機是一款性價比合適，又能滿足比較精密的測漏檢測，還能通過COSMO對其參數(shù)進行設置，并且可以通過其設備上安裝的PLC來對其數(shù)據(jù)進行記錄和保存。</p><p><b&

4、gt;　　2.現(xiàn)在及未來期望</b></p><p>　　隨著企業(yè)生產(chǎn)效率的提高，設備的缺陷對正常的生產(chǎn)所造成的影響日益凸顯，故需要對設備進行自動化的提升改造。而一些小型企業(yè)對設備價格又有一定的要求，故設計出了單工位測漏機控制系統(tǒng)用以滿足小微型企業(yè)的需求，該設備同樣需要一臺LS-1866COSMO測漏機，并采用PLC控制系統(tǒng)和人機界面交互操作的方式，通過各種實驗檢測，發(fā)現(xiàn)該設備具有非常好的檢測效果。&

5、lt;/p><p>　　泄漏檢測也稱密封性檢測,屬性能指標范疇,主要用于測試被測件的氣密性狀態(tài)。國內(nèi)外廣為采用的方法為水沒法,又稱濕式檢測法,就是將充入一定壓力氣體的工件浸沒在水中,然后由人工觀察的方法,判斷是否有氣泡產(chǎn)生,并由氣泡產(chǎn)的多少估計其泄漏程度。這種方法雖然不需要操作人員較高的技術,且不需要配備特殊設備,且還能準確找出泄漏位置,但是由于人的主觀性因素的影響很容易產(chǎn)生誤判,不能實現(xiàn)自動化;效率很低,不能實現(xiàn)對

6、泄漏的定量的判斷;浸水后需對工件做表面處理,防腐,烘干等處理,這樣就加大了測量所需的費用;很多對氣密性有要求的產(chǎn)品,不能夠采用氣泡法進行測量,因此,迫切需要一種更好的方法來代替它sl],利用氣體的性質來檢測氣密性的方法,就是現(xiàn)在常用的干式檢漏法。由于泄漏造成被測件內(nèi)氣體質量減少,這樣必然引起被測件內(nèi)氣體的一些參數(shù)發(fā)生變化l'l?？梢詫@些參數(shù)進行定性和定量的分析,從而判斷出泄漏量sll。其中最為常用的兩種方法就是直接壓力法和差壓

7、法,它們都是以壓縮空氣來代替真實介質,對被測工件充氣加壓或抽真空(介質為空氣),然后對其壓力或差壓(與比較容器之間)進行取樣分析,從而判斷工件是否泄漏,這種方法清潔、無污</p><p>　　染,而且簡單易行,給實際生產(chǎn)生活帶來了極大的方便,得到了一定的推廣。</p><p>　　3.測漏方案的設計 </p><p>　　測漏設備采用氣動系統(tǒng)設備提供動力的工作方式

8、，利用可編程控制器PLC對電器控制系統(tǒng)進行控制，并結合觸摸屏及其以上裝置，實現(xiàn)人機交互式操作。該設備的動力主要傳送到動力測漏儀，壓緊氣缸及打標氣缸當中，其啟動擴展原理圖如圖所示。</p><p>　　圖一：設備的氣動控制原理</p><p>　　當將要檢測的水泵放到夾具上后，啟動PLC時，PLC會自動控制夾具直接夾緊水泵，然后再通過手動或者自動兩種方式使壓緊氣缸下壓，同時在壓緊后設備當中的

9、步進電動器開始旋轉，用以測試其水泵是否能正常工作。步進電機分為正轉和反轉兩種狀況，以便測試于某些泵的旋轉方向可能為反轉的情況。</p><p><b>　　4設備的控制方案</b></p><p>　　從設備氣源進口處開始供氣，分兩條支路，一條支路連接調壓過濾器，LS-1866COSMO,及其測漏夾具，其中調壓過濾器包括過濾器和減壓閥兩個原件。另一條支路通過單向閥和氣

10、源處理三聯(lián)件控制其大概壓強，連接三位四通閥用以控制壓緊氣缸的下降和上升，同時另一個二位五通閥用以控制打標氣缸，而所說的氣源處理三聯(lián)件為過濾器，減壓閥和油霧器三者依次連接。該設備直接通過當設備開始工作后，COSMO所記錄的最大壓強和停止加壓經(jīng)過設定的時間后設備所顯示的的實際壓強的比較，來判斷其泵的合格與否，具有較高的測漏精度。</p><p><b>　　5電氣控制系統(tǒng)設計</b></p

11、><p><b>　　圖二：PLC連接圖</b></p><p>　　結合測漏儀，觸摸屏及打標氣缸等裝置的控制要求，電氣控制系統(tǒng)原理圖如圖二所示。圖中虛線左側部分為其強點部分主要有交流接觸器KM1，控制負載及元件（冷卻風扇，報警器，PLC等）以及直流電源等的電源通斷，即控制系統(tǒng)通電，并由綠燈指示。而紅燈則作為外部電源供電指示，設置兩個急停按鈕SB1，SB2，任按一個就可以

12、使整個設備停止工作，用以控制發(fā)生突然事故的控制。插座用以控制電路的通電。5V的直流控制電源用以控制步進電動機的通電，24V的直流電源則用以控制PLC上連接的其他元件。當設備開始工作時，冷卻風扇將會一直處于工作狀態(tài)，避免設備的溫度過高。而當設備出現(xiàn)問題或水泵測試發(fā)現(xiàn)有問題時，報警鈴會響起報警。</p><p>　　圖二中虛線右側部分為其PLC的電氣控制部分。選用（臺達DVP60ES200T2）晶體管型PLC，配置其

13、輸入/輸出信號。晶體管型PLC有其如下特點。</p><p>　　圖三：步進電機連接圖</p><p>　　晶體管型的PLC最大的特點是其能夠發(fā)出高頻脈沖驅動步進電動機，Y0輸出高頻脈沖驅動信號，Y1輸出高頻脈沖方向信號；采用直流電機接法連接步進電動機驅動器的信號線。LS1866-COSMO測漏儀的I/O端口用于控制輸入/輸出信號。PLC連接相關接口，其具體接法如圖所示 ，可實現(xiàn)對測漏儀的

14、信號采集和控制。</p><p>　　PLC直接控制中間繼電器KA1，KA2，用以實現(xiàn)對氣動電磁閥PA1，PA2的+24V直流電源的通斷控制，從而控制各杠的各種動作。</p><p>　　X0為手動控制開關，通過按鈕SB4來控制其啟動。X1為設備復位上升開關，通過按鈕SB6來控制。X2為限位開關，在手動控制中通過按鈕SB7來控制，在自動控制當中則通過雙按鈕SB4，SB8來控制啟動，其中在X

15、10當中，SB4和X1當中的SB1為互位開關，即按下一個，另一個斷開。當自動開關啟動后，根據(jù)PLC的內(nèi)部的中間繼電器和編寫的程序，可以實現(xiàn)其自動啟動下壓，然后COSMO程序啟動，再根據(jù)在COSMO設置的頻道參數(shù)，對水泵進行測試，而COSMO頻幕上所顯示的脈沖信號，將會確定水泵的合格與否，進而輸出到傳送到COSMO的（I/O）端口，傳入PLC程序當中，然后PLC會根據(jù)LS-1866COSMO的（I/O）端口所輸入的信號，進行下一步輸出。&

16、lt;/p><p>　　PLC與觸摸屏人機界面通過RS-485轉RS-232接口進行通信。觸摸屏也選用臺達的產(chǎn)品，且配有編程軟件，使其集成一體化開發(fā)。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 張海根，高安邦. 機電傳動控制. 高等教育出版社, 2001. </p><p>　　[2] 徐淑華

17、,程退安,姚萬生.單片微型機原理及應用.哈爾濱工業(yè)大學出版社,1994.6.</p><p>　　[3] 李道霖. 電氣控制與PLC原理及應用. 電子工業(yè)出版社,2009.2.</p><p>　　[4] 王積偉. 液壓與氣壓傳動. 機械工業(yè)出版社,2009.6.</p><p>　　[5] 舒志兵. 機電一體化系統(tǒng)設計與應用. 電子工業(yè)出版社, 2007.2.&l

18、t;/p><p>　　[6]張勇，楊孟濤,汽車水泵氣密性測試設備控制系統(tǒng)的改造（重慶工商大學廢油資源化技術與裝備教育部工程研究中心，重慶科技學院），2012年第8期</p><p>　　[7] LS-1866COSMO操作使用說明書</p><p>　　[8]張威，基于PLC的汽車轉向軸線生產(chǎn)控制系統(tǒng)設計，東華大學碩士學位論文</p><p>