plc的气密性检测仪的设计研究
【摘 要】本课题简单介绍了气密性检测仪的工作原理，硬件部件的选型，以及PLC的选择，并且通过模拟器进行调试模拟一些动作要求。关于气密性检测仪，它是依靠可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller以下简称PLC)进行编程控制的，依靠USB或以太网与计算机通讯，工作人员能够通过触摸屏进行人机交互，并且可实现自动化控制与检测的设备。
目录
引言 1
一、气密性检测仪概述 2
（一）气密性检测仪检测方法简介 2
（二）气密性检测仪的功能 3
（三）气密性检测仪的工作原理 3
二、气密性检测仪的总体设计 4
三、气密性检测仪的硬件 4
（一）气密性检测仪的组成及选型 4
（二）可编程控制器（PLC） 8
四、气密性检测仪的程序设计 10
（一）动作说明 10
（二）气密性检测仪的控制流程图 10
（三）气密性检测仪的程序 11
（四）电路图 13
五、通讯 15
（一）通讯的选择 15
（二）与HMI通讯 16
六、调试模拟 16
总结 21
参考文献 22
谢辞 23
引言
随着社会的不断发展，生活水平的提升，人们在选择性消费时，更加关注产品的质量、外观和价格等各方面，尤其是我们今天所使用到的智能手机，它的防水性能是我们所在意的，正如大家所了解的，苹果手机的防水性能达到了IP68标准，由此可见，它的各个零部件的防水性能都是符合标准的，其中iPhone手机上的镜片是由气密性检测仪来检测的。本课题研究的设备所采用的方案是电气与机械运动的联合控制，运用PLC进行编程调试，通过大量的数据采集分析，逐一比对，来判定所检测产品的性能。因此，可以说气密性检测仪是一台高效的、可靠的机电一体化设备。
众所周知，在自动化行业领域中，一套控制系统的实现，依靠了大量的硬件支撑及程序的编写，更重要的是，对某些特定的硬件设备和装置提出了更高的要求，不再是单一的选型，而是一个整体的选择。就气密性检测仪来说，要达到它的自动化控制要求 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
，以往的单片机就显得有点“力不从心”了，因此，我们选择了自动化工厂里使用最多的控制器PLC。PLC的使用，简化了对布线的要求，使设备看起来更加有条理，更加简洁；提高了编程人员编写程序的效率。
在这套设备中，气密性检测仪通过气压密封测试法对镜片做泄露检测，利用了PLC能够满足工业生产对控制设备安全可靠性的要求、灵活多变、使用简单易上手和维护便利及对环境适应性强的优点，极大地节约了成本。
一、气密性检测仪概述
气密性检测仪是智能检测设备，主要应用于泄露检测。它整合了电气与机械的运动、PLC与触摸屏的交互使用，使得它能够实现检测智能化。气密性检测仪采用气压密封测试法进行检测，在检测过程中，根据密封容器中的压力的微弱变化，依靠压力感应模块实现模拟量与数字量的转化，进行采集。其中，iPhone手机上的镜片泄露检测便是它的一个应用之一。
（一）气密性检测仪检测方法简介
气密性检测的方法可大致分为两种：气压密封测试法和真空密封测试法。下面对这两种测试方法做简单介绍。
1．气压密封测试法
气压密封测试法是在密封的容器内注入一定压力及一定体积的气体，一段时间过后使容器内的压力平稳，然后停止对容器供气，通过一段时间的测量后，经压力传感器反馈，观察压力变化，进行记录采集。若存在泄漏，传感压力就会下降，见图11所示。
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图11 气压密封测试法
2．真空密封测试法
真空密封测试法是通过对容器进行抽真空，使容器达到真空状态，使放入真空容器中的试样可形成内外压差，通过压力传感装置检测，观察试样膨胀情况及释放真空后试样形状恢复情况，以此来判断试样的密封性能，见下图12所示。
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图12 真空密封测试法
总的来说，由于气密性检测仪检测环境的局限性，只能采用第一种方法，即气压密封测试法。之所以该设备不能采用第二种方法，是因为气密性检测仪无法严格形成或很难做到真空环境，即无法做好真空容器，采用第一种测试方法十分便利，容易大批量快速检测。
（二）气密性检测仪的功能
气密性检测仪的主要功能是能够快速检测产品是否泄露气体。它选用了PLC作为控制器，依靠压力感应模组，通过大量的数据采集分析和数据校验，以此来判定所检测产品的性能。PLC的使用，使气密性检测仪可实现自动化控制和智能化检测。
（三）气密性检测仪的工作原理
气密性检测仪的测量原理见下图13所示，在测量过程中我们分为五个阶段：填充、调整、平稳、检测和排气。在这五个阶段中，每一阶段都非常重要，在测量时，我们通过向被测容器内充入一定压力的气体，保持一段时间，通过压力传感器检测并记录压力的变化，将这种变化与密封性完好的样品在相同条件下的压力值进行比较，以判断被测物是否存在泄漏。
气密性检测仪利用压力变化可对镜片做泄露测试，需保证其吸盘上密封圈与下密封圈完全接触，执行无损密闭性检测，气压密封测试部分通过抽出产品内的气体，检测被测产品在特定压力下的气体泄露量，从而判定产品的气密性状况。关闭管路观测待定时间内产品内部真空变化来判定产品的气密性状况。硬件组成部分需要一个进气口与一个出气口、密封容器和压力感应装置，具体操作方式如下：按下启动按钮时，执行检测命令，这时出气口气路会被接通，抽出吸盘上密封圈与下密封圈内多余的气体，之后我们会把进气口气路接通，为被测物品施加正压，当压力达到我们预期设定的测试设定值时，加压通道自动关闭，延时检测指示灯亮并开始计时，经过一段保压后开始检测气压的变化。检测计时结束后，比较预先设定的检测值与当前值，对被测产品进行OK与NG的判段，如果物料感应OK光电传感器亮，则表示被测产品符合气密性要求，产品被判定为合格品；如果物料感应NG光电传感器亮，则表示被测产品泄露超出标准范围，因此产品被判定为不合格品。我们利用气密性检测仪可执行性强、更易辨别密封性、不损伤及污染样品、测试过程易于实现自动化等优点可快速、准确地对iPhone手机上的镜片进行泄露检测。
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引言 1
一、气密性检测仪概述 2
（一）气密性检测仪检测方法简介 2
（二）气密性检测仪的功能 3
（三）气密性检测仪的工作原理 3
二、气密性检测仪的总体设计 4
三、气密性检测仪的硬件 4
（一）气密性检测仪的组成及选型 4
（二）可编程控制器（PLC） 8
四、气密性检测仪的程序设计 10
（一）动作说明 10
（二）气密性检测仪的控制流程图 10
（三）气密性检测仪的程序 11
（四）电路图 13
五、通讯 15
（一）通讯的选择 15
（二）与HMI通讯 16
六、调试模拟 16
总结 21
参考文献 22
谢辞 23
引言
随着社会的不断发展，生活水平的提升，人们在选择性消费时，更加关注产品的质量、外观和价格等各方面，尤其是我们今天所使用到的智能手机，它的防水性能是我们所在意的，正如大家所了解的，苹果手机的防水性能达到了IP68标准，由此可见，它的各个零部件的防水性能都是符合标准的，其中iPhone手机上的镜片是由气密性检测仪来检测的。本课题研究的设备所采用的方案是电气与机械运动的联合控制，运用PLC进行编程调试，通过大量的数据采集分析，逐一比对，来判定所检测产品的性能。因此，可以说气密性检测仪是一台高效的、可靠的机电一体化设备。
众所周知，在自动化行业领域中，一套控制系统的实现，依靠了大量的硬件支撑及程序的编写，更重要的是，对某些特定的硬件设备和装置提出了更高的要求，不再是单一的选型，而是一个整体的选择。就气密性检测仪来说，要达到它的自动化控制要求 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
，以往的单片机就显得有点“力不从心”了，因此，我们选择了自动化工厂里使用最多的控制器PLC。PLC的使用，简化了对布线的要求，使设备看起来更加有条理，更加简洁；提高了编程人员编写程序的效率。
在这套设备中，气密性检测仪通过气压密封测试法对镜片做泄露检测，利用了PLC能够满足工业生产对控制设备安全可靠性的要求、灵活多变、使用简单易上手和维护便利及对环境适应性强的优点，极大地节约了成本。
一、气密性检测仪概述
气密性检测仪是智能检测设备，主要应用于泄露检测。它整合了电气与机械的运动、PLC与触摸屏的交互使用，使得它能够实现检测智能化。气密性检测仪采用气压密封测试法进行检测，在检测过程中，根据密封容器中的压力的微弱变化，依靠压力感应模块实现模拟量与数字量的转化，进行采集。其中，iPhone手机上的镜片泄露检测便是它的一个应用之一。
（一）气密性检测仪检测方法简介
气密性检测的方法可大致分为两种：气压密封测试法和真空密封测试法。下面对这两种测试方法做简单介绍。
1．气压密封测试法
气压密封测试法是在密封的容器内注入一定压力及一定体积的气体，一段时间过后使容器内的压力平稳，然后停止对容器供气，通过一段时间的测量后，经压力传感器反馈，观察压力变化，进行记录采集。若存在泄漏，传感压力就会下降，见图11所示。
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图11 气压密封测试法
2．真空密封测试法
真空密封测试法是通过对容器进行抽真空，使容器达到真空状态，使放入真空容器中的试样可形成内外压差，通过压力传感装置检测，观察试样膨胀情况及释放真空后试样形状恢复情况，以此来判断试样的密封性能，见下图12所示。
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图12 真空密封测试法
总的来说，由于气密性检测仪检测环境的局限性，只能采用第一种方法，即气压密封测试法。之所以该设备不能采用第二种方法，是因为气密性检测仪无法严格形成或很难做到真空环境，即无法做好真空容器，采用第一种测试方法十分便利，容易大批量快速检测。
（二）气密性检测仪的功能
气密性检测仪的主要功能是能够快速检测产品是否泄露气体。它选用了PLC作为控制器，依靠压力感应模组，通过大量的数据采集分析和数据校验，以此来判定所检测产品的性能。PLC的使用，使气密性检测仪可实现自动化控制和智能化检测。
（三）气密性检测仪的工作原理
气密性检测仪的测量原理见下图13所示，在测量过程中我们分为五个阶段：填充、调整、平稳、检测和排气。在这五个阶段中，每一阶段都非常重要，在测量时，我们通过向被测容器内充入一定压力的气体，保持一段时间，通过压力传感器检测并记录压力的变化，将这种变化与密封性完好的样品在相同条件下的压力值进行比较，以判断被测物是否存在泄漏。
气密性检测仪利用压力变化可对镜片做泄露测试，需保证其吸盘上密封圈与下密封圈完全接触，执行无损密闭性检测，气压密封测试部分通过抽出产品内的气体，检测被测产品在特定压力下的气体泄露量，从而判定产品的气密性状况。关闭管路观测待定时间内产品内部真空变化来判定产品的气密性状况。硬件组成部分需要一个进气口与一个出气口、密封容器和压力感应装置，具体操作方式如下：按下启动按钮时，执行检测命令，这时出气口气路会被接通，抽出吸盘上密封圈与下密封圈内多余的气体，之后我们会把进气口气路接通，为被测物品施加正压，当压力达到我们预期设定的测试设定值时，加压通道自动关闭，延时检测指示灯亮并开始计时，经过一段保压后开始检测气压的变化。检测计时结束后，比较预先设定的检测值与当前值，对被测产品进行OK与NG的判段，如果物料感应OK光电传感器亮，则表示被测产品符合气密性要求，产品被判定为合格品；如果物料感应NG光电传感器亮，则表示被测产品泄露超出标准范围，因此产品被判定为不合格品。我们利用气密性检测仪可执行性强、更易辨别密封性、不损伤及污染样品、测试过程易于实现自动化等优点可快速、准确地对iPhone手机上的镜片进行泄露检测。
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