倍福plc的汽车零部件薄膜的气密性检测系统设计【字数：16007】
随着现代工业生产技术的不断进步，其中对检测方法的要求也逐步提高，气密性检测是检测的一个重要方面。当今社会，汽车零部件中的薄膜作为汽车的关键部分，目前对零部件质量检测的关键工序就是对其薄膜的气密性检测。本课题是以汽车零部件薄膜为研究对象，利用TwinCAT3编程软件，以结构文本语言编程，进而设计了一套基于倍福PLC技术的气密性检测装置。该机器通过PLC控制气缸、传感器和阀岛等硬件，实现了汽车零部件薄膜气密性的快速检测。产品在检测过程中，通过易于操作的界面进行监控。实际的运行情况表明该设备在保证安全和稳定的前提下，能降低企业的生产成本，提高了企业的生产效率。
目录
1.绪论 1
1.1课题的研究背景与意义 1
1.2课题的国内外研究现状和发展趋势 1
1.3课题研究的主要工作和内容结构 2
1.3.1课题研究的主要工作 2
1.3.2本文的内容安排 3
2.系统的总体设计 4
2.1需求分析 4
2.2方案选择 5
2.2.1PLC的选择 5
2.2.2传感器的选择 6
2.3系统的总体设计 7
3.系统的硬件设计 9
3.1系统硬件概述 9
3.2系统主要硬件参数介绍 9
3.2.1PLC 9
3.2.2压力传感器 10
3.2.3储气罐 12
3.2.4气缸 12
3.2.5磁场传感器 13
3.2.6 I/O Link 14
3.2.7电磁阀 15
3.3系统电路设计 16
3.3.1主电路设计 16
3.3.2压力传感器电路设计 18
3.3.3磁场传感器电路设计 19
3.3.4电磁阀电路设计 20
3.4系统气路设计 20
3.4系统的I/O表 22
4.系统的软件设计 24
4.1软件介绍 24
4.2软件设计 24
4.3主要程序的编写 25
5.系统调试与运行 31< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
br /> 5.1现场调试过程 31
5.2调试与运行过程中遇到的问题及解决方法 35
6.总结与展望 37
6.1总结 37
6.2展望 37
6.3本系统对环境及社会可持续发展的影响 37
参考文献 39
致谢 40
1.绪论
1.1 课题的研究背景与意义
本研究课题来源于赛能自动化技术（苏州）有限公司的实际工程项目。
随着社会的进步，科学技术的发展，许多产品的气密性程度在保证产品稳定使用和安全性方面起着极其重要的作用。因为人们对许多产品的气密性要求越来越高，所以在气密性检测方法上提出了更高的要求。企业为了在竞争激烈的市场中生存下来，就要迎合消费者的需求，不断提高技术水平，而且国家也将气密性检测技术作为评价企业的重要标准。气密性检测的重要性体现在汽车制造、光伏制造、航天航空等许多方面。汽车作为现在常见的交通工具，它的质量直接关乎到人类的生命和安全。汽车制造的稳定及安全性直接受到汽车零件产品质量的影响，汽车有许多零部件，许多的零部件的质量都和其或是其部分的密封性紧密相关，薄膜是很多汽车零部件的关键部分，因此人们对其密封性的要求越来越高。汽车中要求有一定气密性的零件薄膜一旦发生问题，会导致机器故障、汽车使用寿命降低和污染环境等问题，甚至会威胁驾驶者的性命。因此在汽车零部件薄膜的生产过程中，对其气密性的检测是一个必不可少的部分。运用传统的人工检测，容易受人为因素干扰，气密性检测精度低，产生错误判断，影响检测结果。另外，耗费人力物力和时间，检测数据无法及时纳入品质监管数据库。随着气密性检测技术的日益成熟，在焊接薄膜后的汽车零部件安装到汽车上之前，增加测试环节，可以有效的避免不满足条件的产品安装到汽车上，从而汽车的质量也得到了更大的保证。气密性检测作为一种关键的检测方式，在保证汽车零部件薄膜的质量方面起着极其重要的作用。
1.2 课题的国内外研究现状和发展趋势
气密性检测作为检验产品质量的一个重要方面，在工业生产中得到了广泛的应用。以前，由于各种技术条件的限制，常用最简单、最实用的方法来进行检测。主要有水浸检测法和泡沫局部涂抹法等。这些检测的方法都是不太科学的，主要原因是依靠人感官的程度太大。产品最终是否合格，根据的是人眼睛观察到的现象，人的主观判断容易发生错误，降低检测的准确性。产品气密性的检测速度也很慢，大大降低了工业生产的效率，而且只能定性不能定量的检测泄露。许多工件由于本身的各种特性，在进行气密性检测还要进行各种各样的处理，处理的过程也是相当的复杂，最终也会导致浪费人力财力，有时还会污染环境。由于这些原因，随着技术的进一步发展，国外从80年代开始研究其他更加简单的气密性检测方法。到了80年代后期，干式漏检法技术逐渐发展成熟，基于的原理是气压差，它最大的特点在于工作的介质是气体。差压原理的气密性检测方法一经问世，便因其自带的优点，受到大家的广泛欢迎，国内外许多做这方面的公司都自主地投入大量的人力、物力来研发具有自身特色的产品，努力在市场上占得一席之地。国内的压差漏检技术起步较晚，但以国外成熟的技术为基础，发展的很迅速。通过对气密性检测设备的不断完善，这些气密性检测的仪器不仅可以判断产品是否合格，而且能够对泄漏量进行定量分析。
目前，市场上有各种各样的气密性检测仪器可供选择，但在性能方面还存在着很大的改进空间，比如测量的精度、仪器的使用寿命、是否环保等。针对上述问题，国内外的相关人员从多个角度分析研究，如气密性检测装置所处环境的温度、存储气体的容器体积等因素。在实际的工业生产环境中，气密性检测装置的检测精度和速度都要考虑，产品的质量和性价比也是要不断提高。在实际检测时，通过克服外界环境的干扰，如工作环境的温度、容器的冲气压力等，可以提高测量的精度。气压法检测由于以空气为媒介，操作简单方便，不会污染环境，又不用其它特殊的仪器，所以成了气密性检测的主流方法。目前，工业上有许多实现气密性检测的控制方法，常见的有单片机控制，PC控制，PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）控制等，根据具体的检测要求来选择控制方法。
1.3 课题研究的主要工作和内容结构
1.3.1 课题研究的主要工作
本文以汽车零部件的薄膜为检测对象，在倍福PLC的基础上，对薄膜焊接机的气密性检测工位进行控制，实现薄膜气密性的自动检测。本课题的上位机开发平台运用的是TwinCAT3 软件，以公司自主建立的库为基础，编写出控制的流程程序。本项目的主要内容如下：
目录
1.绪论 1
1.1课题的研究背景与意义 1
1.2课题的国内外研究现状和发展趋势 1
1.3课题研究的主要工作和内容结构 2
1.3.1课题研究的主要工作 2
1.3.2本文的内容安排 3
2.系统的总体设计 4
2.1需求分析 4
2.2方案选择 5
2.2.1PLC的选择 5
2.2.2传感器的选择 6
2.3系统的总体设计 7
3.系统的硬件设计 9
3.1系统硬件概述 9
3.2系统主要硬件参数介绍 9
3.2.1PLC 9
3.2.2压力传感器 10
3.2.3储气罐 12
3.2.4气缸 12
3.2.5磁场传感器 13
3.2.6 I/O Link 14
3.2.7电磁阀 15
3.3系统电路设计 16
3.3.1主电路设计 16
3.3.2压力传感器电路设计 18
3.3.3磁场传感器电路设计 19
3.3.4电磁阀电路设计 20
3.4系统气路设计 20
3.4系统的I/O表 22
4.系统的软件设计 24
4.1软件介绍 24
4.2软件设计 24
4.3主要程序的编写 25
5.系统调试与运行 31< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
br /> 5.1现场调试过程 31
5.2调试与运行过程中遇到的问题及解决方法 35
6.总结与展望 37
6.1总结 37
6.2展望 37
6.3本系统对环境及社会可持续发展的影响 37
参考文献 39
致谢 40
1.绪论
1.1 课题的研究背景与意义
本研究课题来源于赛能自动化技术（苏州）有限公司的实际工程项目。
随着社会的进步，科学技术的发展，许多产品的气密性程度在保证产品稳定使用和安全性方面起着极其重要的作用。因为人们对许多产品的气密性要求越来越高，所以在气密性检测方法上提出了更高的要求。企业为了在竞争激烈的市场中生存下来，就要迎合消费者的需求，不断提高技术水平，而且国家也将气密性检测技术作为评价企业的重要标准。气密性检测的重要性体现在汽车制造、光伏制造、航天航空等许多方面。汽车作为现在常见的交通工具，它的质量直接关乎到人类的生命和安全。汽车制造的稳定及安全性直接受到汽车零件产品质量的影响，汽车有许多零部件，许多的零部件的质量都和其或是其部分的密封性紧密相关，薄膜是很多汽车零部件的关键部分，因此人们对其密封性的要求越来越高。汽车中要求有一定气密性的零件薄膜一旦发生问题，会导致机器故障、汽车使用寿命降低和污染环境等问题，甚至会威胁驾驶者的性命。因此在汽车零部件薄膜的生产过程中，对其气密性的检测是一个必不可少的部分。运用传统的人工检测，容易受人为因素干扰，气密性检测精度低，产生错误判断，影响检测结果。另外，耗费人力物力和时间，检测数据无法及时纳入品质监管数据库。随着气密性检测技术的日益成熟，在焊接薄膜后的汽车零部件安装到汽车上之前，增加测试环节，可以有效的避免不满足条件的产品安装到汽车上，从而汽车的质量也得到了更大的保证。气密性检测作为一种关键的检测方式，在保证汽车零部件薄膜的质量方面起着极其重要的作用。
1.2 课题的国内外研究现状和发展趋势
气密性检测作为检验产品质量的一个重要方面，在工业生产中得到了广泛的应用。以前，由于各种技术条件的限制，常用最简单、最实用的方法来进行检测。主要有水浸检测法和泡沫局部涂抹法等。这些检测的方法都是不太科学的，主要原因是依靠人感官的程度太大。产品最终是否合格，根据的是人眼睛观察到的现象，人的主观判断容易发生错误，降低检测的准确性。产品气密性的检测速度也很慢，大大降低了工业生产的效率，而且只能定性不能定量的检测泄露。许多工件由于本身的各种特性，在进行气密性检测还要进行各种各样的处理，处理的过程也是相当的复杂，最终也会导致浪费人力财力，有时还会污染环境。由于这些原因，随着技术的进一步发展，国外从80年代开始研究其他更加简单的气密性检测方法。到了80年代后期，干式漏检法技术逐渐发展成熟，基于的原理是气压差，它最大的特点在于工作的介质是气体。差压原理的气密性检测方法一经问世，便因其自带的优点，受到大家的广泛欢迎，国内外许多做这方面的公司都自主地投入大量的人力、物力来研发具有自身特色的产品，努力在市场上占得一席之地。国内的压差漏检技术起步较晚，但以国外成熟的技术为基础，发展的很迅速。通过对气密性检测设备的不断完善，这些气密性检测的仪器不仅可以判断产品是否合格，而且能够对泄漏量进行定量分析。
目前，市场上有各种各样的气密性检测仪器可供选择，但在性能方面还存在着很大的改进空间，比如测量的精度、仪器的使用寿命、是否环保等。针对上述问题，国内外的相关人员从多个角度分析研究，如气密性检测装置所处环境的温度、存储气体的容器体积等因素。在实际的工业生产环境中，气密性检测装置的检测精度和速度都要考虑，产品的质量和性价比也是要不断提高。在实际检测时，通过克服外界环境的干扰，如工作环境的温度、容器的冲气压力等，可以提高测量的精度。气压法检测由于以空气为媒介，操作简单方便，不会污染环境，又不用其它特殊的仪器，所以成了气密性检测的主流方法。目前，工业上有许多实现气密性检测的控制方法，常见的有单片机控制，PC控制，PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）控制等，根据具体的检测要求来选择控制方法。
1.3 课题研究的主要工作和内容结构
1.3.1 课题研究的主要工作
本文以汽车零部件的薄膜为检测对象，在倍福PLC的基础上，对薄膜焊接机的气密性检测工位进行控制，实现薄膜气密性的自动检测。本课题的上位机开发平台运用的是TwinCAT3 软件，以公司自主建立的库为基础，编写出控制的流程程序。本项目的主要内容如下：
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