基于S7-300的油冷器测控系统的设计和实现

摘要

汽车工业的快速发展，对汽车各方面性能提出了更高的要求。特别是对发动机要求高转速、大功率和高可靠性，这样就要求发动机润滑系统的高可靠性。机油冷却器是对发动机润滑用的机油进行冷却装置，是汽车发动机冷却系统中的重要部件，它对发动机动力性、经济性和可靠性具有很大影响。本文结合现场的实际测试情况以及客户技术协议，开发了一套基于S7-300机油冷却器非标准化测控系统，对油冷器的高度、重量、平面度、泄漏率等各性能进行检测，实时监控存储，数据管理，分拣回收等。
　　对设备总体设计方面，阐述了整个测试系统的构成，介绍了8个子系统组成与功能，并分析了测试的工艺及实现过程。根据设备的布局和测试工艺流程，对机械手进行选型以及路径规划。以气压传动作为动力源，设计了整个气压系统，特别是气密性检测时高低压切换以及自动标定气压系统原理图。
　　对本测控系统进行硬件和软件设计，以PLC（可编程逻辑控制器）为核心，通过PROFIBUS DP现场总线通信，以西门子S7-300 PLC为基础构建一主站，WINCC上位组态构建另一主站，触摸屏以及两个IM153-1作为从站，使用西门子编程软件Step7进行PLC编程，编写油冷器测控系统的各功能模块程序包括实现系统的手/自动控制等等；以WinCC组态软件的上位工控机为基础，设计了便于操作、友好的人机界面，具有数据存储和分析，历史数据查询、诊断故障及报警等功能；通过 ODBC（开放数据库互连）方式实现SQL数据库与WINCC组态的通讯；以RobotStudio软件编写ABB机械手路径程序，实现了产品在各工位的自动转移；应用Sumlink仿真为现场气密性检测的参数设置提供了依据。
　　目前，机油冷却器测控系统已经调试完成，并已通过验收投入现场使用中，运行情况可靠稳定，满足测试工艺的全部要求。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 课题研究发展现状

1.3 本文的主要研究内容

第2章 测控系统设备总体设计

2.1 机油冷却器的组成及工作原理

2.2 测控设备的总体设计

2.3 设备机构设计及硬件选型

2.4 控制要求及安全电路

2.5 本章小结

第3章 PLC控制系统实现

3.1 PLC概述

3.2 PLC控制系统实现

3.3 ABB机器人程序设计

3.4 激光打标程序设计

3.5 触摸屏设计

3.6 气密性检测的参数设置依据与影响因素

3.7 本章小结

第4章 基于WINCC上位监控系统的实现

4.1 WINCC概述

4.2 WINCC通信方式

4.3 WINCC监控界面的设计

4.4 基于SQL数据库管理系统的设计

4.5 本章小结

第5章 机油冷却器系统的调试与运行

5.1 系统调试的步骤

5.2 系统模块化调试

5.3 系统所遇问题及解决的方法

5.4 本章小结

总结与展望

总结

展望

附录

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢