單工位測(cè)漏機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目 單工位測(cè)漏機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　引言</b></p><p>　　隨著社會(huì)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(wèn)題又是人們對(duì)所駕駛的汽車最關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題。在整個(gè)汽車設(shè)備當(dāng)中，安全囊是汽車安

2、全的必要措施，而汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)確實(shí)汽車的核心與心臟，在汽車不斷變速之中，發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻效果的好與壞，嚴(yán)重影響著汽車的性能與安全，為此，針對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻泵的氣密性問(wèn)題，科學(xué)家進(jìn)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(dòng)機(jī)冷卻的好與壞。為此，針對(duì)冷卻水泵氣密性的檢測(cè)設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生。</p><p>　　由于汽車需要冷卻水泵來(lái)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行冷卻，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)在一定范圍內(nèi)正常運(yùn)行。但若水泵存在泄漏問(wèn)題，超過(guò)了

3、一定的密封要求，將會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，壽命，安全，以及功率帶來(lái)嚴(yán)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(dá)到要求，就需要檢測(cè)其氣密性。而一些檢測(cè)設(shè)備卻存在一些不足之處，如采用硬面板來(lái)控制，不能夠設(shè)置參數(shù)及其保存記錄等等,而單工位測(cè)漏機(jī)是一款性價(jià)比合適，又能滿足比較精密的測(cè)漏檢測(cè)，還能通過(guò)COSMO對(duì)其參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，并且可以通過(guò)其設(shè)備上安裝的PLC來(lái)對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和保存。</p><p><b&

4、gt;　　2.現(xiàn)在及未來(lái)期望</b></p><p>　　隨著企業(yè)生產(chǎn)效率的提高，設(shè)備的缺陷對(duì)正常的生產(chǎn)所造成的影響日益凸顯，故需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化的提升改造。而一些小型企業(yè)對(duì)設(shè)備價(jià)格又有一定的要求，故設(shè)計(jì)出了單工位測(cè)漏機(jī)控制系統(tǒng)用以滿足小微型企業(yè)的需求，該設(shè)備同樣需要一臺(tái)LS-1866COSMO測(cè)漏機(jī)，并采用PLC控制系統(tǒng)和人機(jī)界面交互操作的方式，通過(guò)各種實(shí)驗(yàn)檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)該設(shè)備具有非常好的檢測(cè)效果。&

5、lt;/p><p>　　泄漏檢測(cè)也稱密封性檢測(cè),屬性能指標(biāo)范疇,主要用于測(cè)試被測(cè)件的氣密性狀態(tài)。國(guó)內(nèi)外廣為采用的方法為水沒(méi)法,又稱濕式檢測(cè)法,就是將充入一定壓力氣體的工件浸沒(méi)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(jì)其泄漏程度。這種方法雖然不需要操作人員較高的技術(shù),且不需要配備特殊設(shè)備,且還能準(zhǔn)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)化;效率很低,不能實(shí)現(xiàn)對(duì)

6、泄漏的定量的判斷;浸水后需對(duì)工件做表面處理,防腐,烘干等處理,這樣就加大了測(cè)量所需的費(fèi)用;很多對(duì)氣密性有要求的產(chǎn)品,不能夠采用氣泡法進(jìn)行測(cè)量,因此,迫切需要一種更好的方法來(lái)代替它sl],利用氣體的性質(zhì)來(lái)檢測(cè)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(cè)件內(nèi)氣體質(zhì)量減少,這樣必然引起被測(cè)件內(nèi)氣體的一些參數(shù)發(fā)生變化l'l?？梢詫?duì)這些參數(shù)進(jìn)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(lái)代替真實(shí)介質(zhì),對(duì)被測(cè)工件充氣加壓或抽真空(介質(zhì)為空氣),然后對(duì)其壓力或差壓(與比較容器之間)進(jìn)行取樣分析,從而判斷工件是否泄漏,這種方法清潔、無(wú)污</p><p>　　染,而且簡(jiǎn)單易行,給實(shí)際生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大的方便,得到了一定的推廣。</p><p>　　3.測(cè)漏方案的設(shè)計(jì) </p><p>　　測(cè)漏設(shè)備采用氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)備提供動(dòng)力的工作方式

8、，利用可編程控制器PLC對(duì)電器控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，并結(jié)合觸摸屏及其以上裝置，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互式操作。該設(shè)備的動(dòng)力主要傳送到動(dòng)力測(cè)漏儀，壓緊氣缸及打標(biāo)氣缸當(dāng)中，其啟動(dòng)擴(kuò)展原理圖如圖所示。</p><p>　　圖一：設(shè)備的氣動(dòng)控制原理</p><p>　　當(dāng)將要檢測(cè)的水泵放到夾具上后，啟動(dòng)PLC時(shí)，PLC會(huì)自動(dòng)控制夾具直接夾緊水泵，然后再通過(guò)手動(dòng)或者自動(dòng)兩種方式使壓緊氣缸下壓，同時(shí)在壓緊后設(shè)備當(dāng)中的

9、步進(jìn)電動(dòng)器開始旋轉(zhuǎn)，用以測(cè)試其水泵是否能正常工作。步進(jìn)電機(jī)分為正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)兩種狀況，以便測(cè)試于某些泵的旋轉(zhuǎn)方向可能為反轉(zhuǎn)的情況。</p><p><b>　　4設(shè)備的控制方案</b></p><p>　　從設(shè)備氣源進(jìn)口處開始供氣，分兩條支路，一條支路連接調(diào)壓過(guò)濾器，LS-1866COSMO,及其測(cè)漏夾具，其中調(diào)壓過(guò)濾器包括過(guò)濾器和減壓閥兩個(gè)原件。另一條支路通過(guò)單向閥和氣

10、源處理三聯(lián)件控制其大概壓強(qiáng)，連接三位四通閥用以控制壓緊氣缸的下降和上升，同時(shí)另一個(gè)二位五通閥用以控制打標(biāo)氣缸，而所說(shuō)的氣源處理三聯(lián)件為過(guò)濾器，減壓閥和油霧器三者依次連接。該設(shè)備直接通過(guò)當(dāng)設(shè)備開始工作后，COSMO所記錄的最大壓強(qiáng)和停止加壓經(jīng)過(guò)設(shè)定的時(shí)間后設(shè)備所顯示的的實(shí)際壓強(qiáng)的比較，來(lái)判斷其泵的合格與否，具有較高的測(cè)漏精度。</p><p><b>　　5電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p

11、><p><b>　　圖二：PLC連接圖</b></p><p>　　結(jié)合測(cè)漏儀，觸摸屏及打標(biāo)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(cè)部分為其強(qiáng)點(diǎn)部分主要有交流接觸器KM1，控制負(fù)載及元件（冷卻風(fēng)扇，報(bào)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(shè)置兩個(gè)急停按鈕SB1，SB2，任按一個(gè)就可以

12、使整個(gè)設(shè)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(jìn)電動(dòng)機(jī)的通電，24V的直流電源則用以控制PLC上連接的其他元件。當(dāng)設(shè)備開始工作時(shí)，冷卻風(fēng)扇將會(huì)一直處于工作狀態(tài)，避免設(shè)備的溫度過(guò)高。而當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題或水泵測(cè)試發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題時(shí)，報(bào)警鈴會(huì)響起報(bào)警。</p><p>　　圖二中虛線右側(cè)部分為其PLC的電氣控制部分。選用（臺(tái)達(dá)DVP60ES200T2）晶體管型PLC，配置其

13、輸入/輸出信號(hào)。晶體管型PLC有其如下特點(diǎn)。</p><p>　　圖三：步進(jìn)電機(jī)連接圖</p><p>　　晶體管型的PLC最大的特點(diǎn)是其能夠發(fā)出高頻脈沖驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，Y0輸出高頻脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)，Y1輸出高頻脈沖方向信號(hào)；采用直流電機(jī)接法連接步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)線。LS1866-COSMO測(cè)漏儀的I/O端口用于控制輸入/輸出信號(hào)。PLC連接相關(guān)接口，其具體接法如圖所示 ，可實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)漏儀的

14、信號(hào)采集和控制。</p><p>　　PLC直接控制中間繼電器KA1，KA2，用以實(shí)現(xiàn)對(duì)氣動(dòng)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(dòng)作。</p><p>　　X0為手動(dòng)控制開關(guān)，通過(guò)按鈕SB4來(lái)控制其啟動(dòng)。X1為設(shè)備復(fù)位上升開關(guān)，通過(guò)按鈕SB6來(lái)控制。X2為限位開關(guān)，在手動(dòng)控制中通過(guò)按鈕SB7來(lái)控制，在自動(dòng)控制當(dāng)中則通過(guò)雙按鈕SB4，SB8來(lái)控制啟動(dòng)，其中在X

15、10當(dāng)中，SB4和X1當(dāng)中的SB1為互位開關(guān)，即按下一個(gè)，另一個(gè)斷開。當(dāng)自動(dòng)開關(guān)啟動(dòng)后，根據(jù)PLC的內(nèi)部的中間繼電器和編寫的程序，可以實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)啟動(dòng)下壓，然后COSMO程序啟動(dòng)，再根據(jù)在COSMO設(shè)置的頻道參數(shù)，對(duì)水泵進(jìn)行測(cè)試，而COSMO頻幕上所顯示的脈沖信號(hào)，將會(huì)確定水泵的合格與否，進(jìn)而輸出到傳送到COSMO的（I/O）端口，傳入PLC程序當(dāng)中，然后PLC會(huì)根據(jù)LS-1866COSMO的（I/O）端口所輸入的信號(hào)，進(jìn)行下一步輸出。&

16、lt;/p><p>　　PLC與觸摸屏人機(jī)界面通過(guò)RS-485轉(zhuǎn)RS-232接口進(jìn)行通信。觸摸屏也選用臺(tái)達(dá)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(xiàn)</b></p><p>　　[1] 張海根，高安邦. 機(jī)電傳動(dòng)控制. 高等教育出版社, 2001. </p><p>　　[2] 徐淑華

17、,程退安,姚萬(wàn)生.單片微型機(jī)原理及應(yīng)用.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,1994.6.</p><p>　　[3] 李道霖. 電氣控制與PLC原理及應(yīng)用. 電子工業(yè)出版社,2009.2.</p><p>　　[4] 王積偉. 液壓與氣壓傳動(dòng). 機(jī)械工業(yè)出版社,2009.6.</p><p>　　[5] 舒志兵. 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)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(cè)試設(shè)備控制系統(tǒng)的改造（重慶工商大學(xué)廢油資源化技術(shù)與裝備教育部工程研究中心，重慶科技學(xué)院），2012年第8期</p><p>　　[7] LS-1866COSMO操作使用說(shuō)明書</p><p>　　[8]張威，基于PLC的汽車轉(zhuǎn)向軸線生產(chǎn)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，東華大學(xué)碩士學(xué)位論文</p><p>