基于PLC的塑壳断路器终压力和脱扣力检测系统设计

摘要

塑壳断路器作为低压配电保护系统的核心元件，应用范围和领域越来越广，为了提高断路器可靠性指标，在产品出厂前一定要进行检验，断路器终压力、脱扣力测试是保证产品可靠性的一个重要方向，但由于这部分测试过程复、准确度要求高，采用通常的人工测试，难度比较大，而且测试结果也不能保证准确和规范，因此本文设计了一种断路器终压力、脱扣力自动测试系统，分别从机械结构、电气控制、软硬件组成等方面进行分析设计。
　　本自动检测系统包括终压力和脱扣力两个检测项目，是可靠性生产线的一部分，该系统可以脱离生产线独立运行，也可以与其他工位一起构成流水线。该自动检测系统的控制核心采用PLC充当，配合各自的硬件设备，依次完成终压力和脱扣力两个功能的测试。
　　本文在内容安排上首先介绍了题目的意义及其相关的背景;随后对系统进行了详细的设计，包括:机械结构的设计;控制电路的硬件设计;流程设计并编制梯形图。在人机界面中，利用触摸屏设计了系统标定、参数设置、自动监控、测试统计等人性化动态操作画面，实现了现场数据的实时监控与记录。
　　最后，论文对全文进行总结，并提出了进一步的展望。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题的背景

1．2 压力传感器的国内外现状与发展趋势

1．2．1 压力传感器的定义与分类

1．2．2 压力传感器的研究现状

1．2．3 压力传感器的发展趋势

1．3 压力检测技术的国内外现状与发展趋势

1．3．1 自动化检测技术及其发展

1．3．2 压力检测的研究动态及发展趋势

1．4 本课题的意义

1．5 本文主要工作

第二章 系统机械结构设计

2．1 系统机械结构整体设计

2．1．1 分料挡料机构

2．1．2 夹爪移栽机构

2．1．3 滑动托盘机构

2．2 终压力检测机构的机械设计

2．2．1 X、Z双向滑台的机械设计

2．2．2 止动电极的机械设计

2．2．3 检测电极的机械设计

2．3 脱扣力检测机构的机械设计

2．3．1 升降定位机构

2．3．2 脱扣滑台机构

第三章 系统控制硬件设计

3．1 PLC

3．1．1 PLC的硬件组成

3．1．2 PLC的工作原理

3．1．3 CJ系列PLC的使用操作

3．2 气动技术及DeviceNet总线技术

3．2．1 气动技术

3．2．2 集装阀与现场总线阀岛

3．2．3 DeviceNet总线技术

3．2．4 DeviceNet现场总线阀岛的使用操作

第四章 系统电气设计及运行流程

4．1 系统电气设计

4．1．1 步进电机驱动电路的设计

4．1．2 终压力、脱扣力检测机构的电路设计

4．2 系统整体运行流程

4．2．1 分料挡料机构的运行流程

4．2．2 夹爪移载机构的运行流程

4．2．3 滑动托盘装夹机构的运行流程

第五章 触摸屏与人机界面

5．1 触摸屏

5．1．1 触摸屏工作原理及选型

5．1．2 PLC与触摸屏的连接使用

5．2 人机界面

5．3 系统标定画面

5．4 参数设置画面

5．5 自动监控画面

5．6 测试统计画面

5．7 手动操作画面

5．7．1 移载气缸手动操作画面

5．7．2 终压力、脱扣力机构手动操作画面

第六章 检测方法及数据处理

6．1 终压力检测方法及程序设计

6．2 终压力传感器标定及数据处理

6．3 脱扣力检测方法及程序设计

6．4 脱扣力传感器标定及数据处理

第七章 总结和展望

7．1 总结

7．2 展望

致谢

参考文献