1、无 锡 职 业 技 术 学 院毕 业 设 计 （ 论 文 ） 说 明 书分类号：无锡职业技术学院毕业设计（论文）题 目 一种基于 PLC 旁通阀的气密性检测装置 英文并列题 A by-pass air tightness detection device based on PLC院 系 控制技术学院 班 级 控制 21332 学生姓名 许颖芝 学 号 2050133236 指导老师（1） 景鑫 职 称 讲师 指导老师（2） 职 称 答辩委员会主任 主答辩人 无 锡 职 业 技 术 学 院毕 业 设 计 （ 论 文 ） 说 明 书二 零 一六 年 四 月毕 业 设 计 （ 论 文 ） 开 题 报
2、 告学生姓名 许颖芝 学号2050133236班级 控制21332所属院系专业控制技术学院智能控制技术专业指导教师 景鑫 职称 讲师 所在部门 控制学院毕业设计（论文）题目一种基于 PLC 的旁通阀气密性检测装置题目类型 工程设计（项目） 论文类 作品设计类 其他一、选题简介、意义 旁通阀是废气涡轮增压器的关键部件，一般由旁通膜盒、联动杆、旁通阀阀门等组成。在涡轮增压系统中，通常设置旁通阀来调节增压压力。通常柴油机的增压采用废气涡轮增压，旁通阀作为气压感应动作原件，涡轮增压后,可以将过多的压力释放，保证涡轮增压器的安全。因此一旦旁通阀的气密性产生问题，则易引起安全隐患。为了保证旁通阀的生产质量
3、，本文设计了一种基于 PLC 的旁通阀气密性检测装置来检测旁通阀的气密性。通过该装置，可以检测旁通阀的气密性情况，进而保障其后续的使用安全。无 锡 职 业 技 术 学 院毕 业 设 计 （ 论 文 ） 说 明 书二、课题综述（课题的主要研究内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤，工作方法及措施等）一、主要研究内容以 PLC 为控制核心，通过触摸屏进行检验过程显示。利用压力传感器检测旁通阀内的压力信号，通过模拟量模块进行 A/D 转换，在触摸屏上显示实际旁通阀内压力值，此压力值并与设定的标准值进行比较，若与标准值不一致，则做出相应警告。二、主要解决的问题1) 如何设计旁通阀气密性检测装置的总体设
4、计；2) 如何测量旁通阀内的压力；3) 如何将旁通阀气密性检测的数值传送到触摸屏上；4) 如何将触摸屏里的实际值与标准值进行比较。三、预期目标根据项目需求，采用 6 个相同的压力传感器分别测量 6 个旁通阀内的压力，从而提高检测效率。检测得到的实际压力值在触摸屏上显示，并设定一个标准值与实际测量值作比较。当实际测量值与标准值相同时，绿色指示灯亮，此旁通阀的气密性合格；当实际测量值大于或小于标准值时，红色指示灯亮，此旁通阀的气密性未合格。四、研究步骤本课题的工作步骤分为四个阶段：第一阶段：查阅文献，市场调研、收集资料、确定课题方案，完成开题报告；第二阶段：完成系统构架，进行结构设计、软件设计；第
5、三阶段：进行系统模拟及安装调试；第四阶段：整理技术资料，完成毕业设计论文及答辩。五、工作方法及措施：工作方法：本课题主要采用实验法。措施：查阅相关资料了解硬件设备的使用及注意事项，基于在实验室所获得的实践经验，在教师指导下，以 PLC 为基础，设计开发旁通阀气密性检测装置。无 锡 职 业 技 术 学 院毕 业 设 计 （ 论 文 ） 说 明 书3、设计（论文）体系、结构（大纲）第一章 引言1.1 课题的背景1.2 课题研究的意义第二章 总体设计2.1 控制流程图2.2 机械部件结构和功能及示意图2.3 电气总体设计2.4 控制原理及控制系统组成第三章 硬件3.1 硬件设备的选型3.1.1 传感
6、器选型3.1.2 PLC 选型3.1.3 触摸屏选型3.2 气密性检测装置的电气原理图3.3 I/O 口分配及硬件接线图第四章 软件 4.1 PLC 编程4.2 触摸屏程序设计第五章 系统调试5.1 硬件调试5.2 软件调试5.3 软硬件联合调试第六章 总结参考文献致谢指导教师意见：签字： 年 月 日 院（系）审批意见：签章： 年 月 日 无 锡 职 业 技 术 学 院毕 业 设 计 （ 论 文 ） 说 明 书毕业设计（论文）任务书年 月 日毕业设计（论文）题 目一种基于 PLC 的旁通阀气密性检测装置 题目来源 校 内指 导 教 师 景 鑫 职 称 讲 师 所 在 部 门 控 制 学 院学
7、生 姓 名许 颖 芝 学 号 2050133236 班 级 控 制21332 所 属 院 系 专 业 智 能 控 制 技术外语翻译要求 3000 英 语 单 词 的 文 章 （ 专 业 相 关 ） 翻 译 成 中 文 ， 中 文 语 句 通 顺 、 合 理 。课题需要完成的任务1、查阅旁通阀气密性检测操作的相关文献、收集资料；2、提出旁通阀气密性检测系统集成的整体设计方案并进行论证；3、完成相关 PLC 变量定义；4、完成相关 PLC 和触摸屏功能的设计与实现；5、完成相关程序设计及调试；6、完成论文一份，包括课题的任务、设计画面、程序等。序 号 内 容 时 间 安 排1 查找相关资料，完成英
8、译汉 3.21-4.12 进行系统方案的设计、论证 4.2-4.93 进 行 旁 通 阀 气 密 性 检 测 装 置 的 设 计 4.10-4.224 完成相关程序设计及调试 4.23-5.55 完善毕业论文 5.6-5.11课题计 划 安 排计 划 答 辩时 间 5 月 14 日答 辩 提 交 资 料 英译汉、论文教 研 室 主 任 审 核 意 见 签 名 ： 无 锡 职 业 技 术 学 院毕 业 设 计 （ 论 文 ） 说 明 书一种基于 PLC 的旁通阀气密性检测装置摘要：本文设计了一种基于 PLC 的旁通阀气密性检测装置来检测旁通阀的气密性，通过该装置，可以检测旁通阀的气密性情况且可对
9、气密性检测过程数据进行采集。此装置的控制系统通过与触摸屏的结合，可以将采集的数据实时在触摸屏上显示，且 PLC 对数据进行分析并做出相应的警告措施。进行气密性检测可对旁通阀是否能够投入使用，提供了准确的数据指标。减少甚至避免投入使用中事故的发生，达到安全使用的目的。关键词：气密性；PLC；A/D 转换模块；压力传感器；触摸屏AbstractAbstract: In this paper, we design a by-pass air tightness detection device based on programmable logic controller (PLC) to detec
10、t the by-pass valve tightness, through the device, can detect gas tightness of bypass valve and air tightness detection process data acquisition. This device of control system with the combination of touch screen, acquisition of data can be real-time displayed on the touch screen, PLC and analyze th
11、e data and makes the corresponding warning measures. Air tightness test can bypass valve can be put into use, provides the accurate data. Reduce or even avoid put into use in the accident, achieve the goal of safe use.Keywords: Air tightness, PLC, A/D conversion module, Pressure sensor, touch screen
12、无 锡 职 业 技 术 学 院毕 业 设 计 （ 论 文 ） 说 明 书毕业设计说明书目录一、引言1.1 课题的背景 11.2 课题研究的意义 11.3 本文的主要研究内容 2二、总体设计2.1 气密性检测系统概述 32.2 电气总体设计 32.3 控制原理及控制系统组成 42.3.1 控制原理 42.3.2 控制系统组成 5三、硬件设计3.1 硬件设计方案 63.2 传感器选型 63.3 PLC 选型 73.3.1 PLC 的 I/O 口分配 93.3.2 模拟量模块输入输出定义号分配 93.3.3 PLC 的外部接线图103.3.4 模拟量模块的外部接线图103.4 触摸屏选型11四、软件
13、设计4.1 软件设计方案134.2 PLC 程序设计134.2.1 信捷 PLC 编辑工具软件的使用134.2.2 PLC 编程154.3 触摸屏画面设计184.3.1 TouchWin 编辑工具的使用184.3.2 触摸屏画面编辑19无 锡 职 业 技 术 学 院毕 业 设 计 （ 论 文 ） 说 明 书i五、系统联调5.1 硬件调试215.2 软件调试215.3 软硬件联合调试22六、总结24七、致谢25八、参考文献26九、附录27无 锡 职 业 技 术 学 院毕 业 设 计 （ 论 文 ） 说 明 书第 0 页 共 33 页第一章 引言1.1 课题的背景在现代工业生产中，产品的生产过程越
14、来越复杂，产品的质量要求越来越高。气密性是考核产品工艺的一个重要标准，通过气密性检测已经成为确保机械零部件产品质量的重要测试手段。产品在使用过程中，如果发生了泄露问题，轻则产品的功能受到影响，重则引起重大事故，例如火灾、爆炸，带来不可挽回的损失。为保证产品质量，保障生命安全，减少经济损失，密封产品都要进行气密性检测。除此之外，人们对气密性检测的精度要求在提高。传统气密性检测精度低，容易受人为因素干扰，产生错误判断，影响检测结果。另外，传统检测局限于定性检测，采用传统检测方法，就必须根据产品的特性，选取相应的气密性检测设备，费时费力，检测效率比较低。随之自动化水平提高，现在工业上常见的检测气密性
15、方法有利用 PLC 控制检测，从而实现检测自动化，不仅提高了检测效率，而且检测的精密度得到进一步提升。1.2 课题研究的意义旁通阀是废气涡轮增压的关键部件，而涡轮增压技术广泛运用于工业领域，尤其是汽车业。在我国，工业化和城镇化加速发展，汽车需求量不断增加，汽车销售量每年都在快速增长，因此旁通阀的产品质量已在影响人们的日常生活安全，并且其影响在现代社会中日益增强。旁通阀由旁通膜盒、联动杆、旁通阀阀门等机械部件组成。在涡轮增压系统中，通常设置旁通阀来调节增压压力。旁通阀是通过压气机压力来控制动作的，当涡轮增压器在增压时，若进气管内的增压压力达到最大极限压力，此时高压推动膜片让一些废气不经过涡轮机叶
16、轮从旁路泄掉，从而进行减压，最终减到正常增压压力。使用旁通阀目的是为了避免发动机在超负荷状态下工作，这样发动机的安全性能就可以的得到有效改善，机械效率得到提高，发动机的使用寿命增加。涡轮增压后，旁通阀可释放过多压力，作为感应动作元件，在涡轮增压器中起到重要的作用。旁通阀的密封性不够好，产生泄露，使得增压压力不足，涡轮增压器达不到预期作用；或者旁通阀上的放气膜片损坏，不能及时排气，增压压力过度，危险系数很高。因此对旁通阀的气密性检测是十分有必要的。无 锡 职 业 技 术 学 院毕 业 设 计 （ 论 文 ） 说 明 书第 1 页 共 33 页为实现检测精确化，操作简易化，操作过程直观化，因此加入
17、了可编程控制PLC。PLC 是一个具有高稳定性、高性能、易于控制的装置，在工业控制中，不仅需要利用 PLC 实现复杂的控制逻辑，而且 PLC 编程简单、易于使用。使用自动控制系统能有效抬高安全出产，减少事故率，升高检测效率。1.3 主要研究内容本设计是以压力检测标准为设计依据，以 PLC 和触摸屏相结合的控制及压力传感器感应压力为基础开发的气密性检测系统。该系统分为三个阶段：检测采集数据阶段，数据转换阶段和数据比较阶段，主要实现检测采集旁通阀内的压力并及时显示压力值，且与正常情况判断旁通阀是下的标准值比较，以此否符合工业生产的标准，是否能够投入使用。基于这些要求，本课题需要完成的主要内容有：1.气密性检测系统的总体结构设计；2.气密性检测系统的硬件设计及电路设计；3.气密性检测控制系统的软件设计；4.气密性检测系统的调试。
