【文章內容簡介】 構成了完整的系統(tǒng)箱體設計。（a）裝配圖1（b）裝配圖2，（a）、（b）對應的是觸摸屏模型，通過拆解開來逐個認識各組件，可以便于之后對實物進行裝配。 箱體 PLC模型（a） 觸摸屏模型1（b) 觸摸屏模型2第五章 測試系統(tǒng)氣動回路的設計 測試系統(tǒng)氣動回路方案按照第二章所述的測試方法設計了本次測試系統(tǒng)的氣動回路初步方案，它的構件有以下諸多元件：閥、壓力控制器、質量流量計、數(shù)字流量積算儀、溫度計、壓力表、氣壓計及管件接頭等。在實際調試中可以按圖中所示的方式聯(lián)接管路，管路可選擇通用高壓氣體管道，其余部件為設計內容。本章節(jié)面向壓力控制器、質量流量計和整體氣動回路進行設計，對于系統(tǒng)中涉及到的溫度計、壓力計、氣壓計等部件作為整體氣動回路的一部分在本文不做討論。 檢測系統(tǒng)氣動回路圖 壓力閥的選擇 壓力閥功能分析壓力閥應能控制氣瓶內檢測所需要的恒定壓力，并且保持在檢測過程不隨意產生啟閉動作。應能伴隨氣瓶內介質氣體量的變化而進行快速有效調節(jié)，保持瓶內的檢測壓力相對穩(wěn)定不變：當外界環(huán)境的變化引起氣體量增大，閥瓣的開啟度能隨之變大，出口氣流量變大；當外界環(huán)境的變化引起氣體量減小，閥瓣的開啟度隨之變小，出口氣流量變小。在這個過程中既不能出現(xiàn)因為動作延遲而導致流量瞬間變大，也不能因為氣體量突然減小而導致控制閥產生關閉操作。 壓力閥的選擇按照上述功能要求，選取了某國產廠商型號500(505)/18D 的壓力控制器?？刂破鞑捎媚て絺鞲衅骱蜔o泄漏活塞式的傳感器兩種形式。500/18D 膜片式傳感器可用于空氣、氣體等中性氣體和潤滑油、輕燃油等液體介質。控制器的設定值可調，調節(jié)范圍－～。其主要技術性能包括以下方面：工作粘度：1103m 2/s 開關元件：微動開關 外殼防護等級：IP54 （符合 DIN40050，與 GB4208 中 IP54 相當） 安裝位置：壓力口垂直向下（允許傾斜 15176。） 環(huán)境溫度：－25℃～55℃ 介質溫度：－25℃～80℃ 抗振性能：Max 100m/s2重復性誤差：≤% 觸點容量：AC 220V 6A（阻性） 壓力閥部件選擇 質量流量計的選擇熱式氣體質量流量計是氣體流量計中的新型儀表，它適用于鋼廠，電廠，核電站及各種管道氣體的流量測量。不需要進行壓力和溫度修正，直接測量氣體的質量流量。依據的原理是流體吸收熱的速度直接與質量流量相關。移動的氣體分子撞擊熱電阻時吸收帶走熱量，流量越大，接觸熱電阻的分子越多，吸收的熱量越多，熱吸收與某種氣體的分子數(shù)，熱學特性和流動特性有關。依據采集的要求，選擇某品牌公司產品，型號DYEP熱式氣體質量流量計。其型號具有多種特點，適合負責各種復雜環(huán)境。如，不需要溫度、壓力補償；一個流量計能同時兼顧小流量和大流量測量，特別適合大口徑測量等?？梢猿錾耐瓿晒に嚬艿赖臋z漏及設備的檢漏工作。施工量極小，由于采用插入式結構，只需要在管道上開一個Φ22Φ25孔。帶球閥，校正維修方便。智能數(shù)顯流量積算儀配套?；厥絻x表可以就地顯示和帶報警控制。以上這些優(yōu)點有利于實際測試，故選擇該型號質量流量計。其輸出為線性輸出。一體化結構輸出的模擬信號是標準420mA線性信號，在分體式結構中從變送器單元輸出的420mA信號，線性較差，只有再從流量積算儀輸出的信號才是準線性420mA信號。從流量積算儀再輸出的420mA，可以人為設定整個流量范圍的一段。例如：某流量計量程為05000Nm3/h，輸出420mA線性信號，可以設定03000Nm3/h，1001500Nm3/h，輸出420mA。流量計可選量程分為2SLM、5SLM、和10SLM 3種，分別對應的是2 L/min、5 L/min和10 L/min。經過計算后所需測試的流量范圍為：~。當待測定的流量值在滿量程的1/3~2/3內時，此時流量計的誤差最小。%、線性誤差小于1%的檢測需求。 數(shù)字流量積算儀的選擇結構類型分為一體化結構、分體式結構和高級鎧裝型。設計追求簡易，故選擇分體式結構。其原理即傳感器、變送器和顯示部分分離，顯示部分為一臺獨立的智能流量積算儀，顯示瞬時流量和累計流量，設置報警點和輸出420信號。兩部分通過三根線聯(lián)結，變送器為三線制。數(shù)字流量積算儀是DYEP型流量計自帶的，它可為氣體質量流量計提供工作電源、操作控制、數(shù)字瞬時流量和累積流量的顯示，與DYEP型質量流量計配合使用。該積算儀帶有串行通訊口，可通過RS232 或RS485 接口與上位機通訊，實現(xiàn)實時流量監(jiān)測和控制。 檢測氣動回路使用時應注意的問題1）當測試壓力在非開放式常壓狀態(tài)（承壓狀態(tài)）下， MPa以下，~ MPa，這樣可以快速建立起測試平衡壓力，提高檢驗效率。2）當測試壓力在非開放式常壓狀態(tài)（承壓狀態(tài)）下，還應注意：①承壓檢測狀態(tài)時，所有待測瓶系統(tǒng)的管路、管路接管接頭及檢測系統(tǒng)的所有聯(lián)接頭氣密性必需符合要求，不得有任何泄漏；②氣瓶檢測時的充液量不能超過滿瓶的3/4液位，如果超充，從放空閥排出的低溫液體會使質量流計受損；③ MPa以下時，壓力側接管使用專用夾子固定牢固以免松脫。第六章 測試系統(tǒng)控制部分的設計 測試系統(tǒng)控制部分結構方案本次測試系統(tǒng)設計控制部分由PLC和觸摸屏兩部分組成。針對本次系統(tǒng)設計的具體需求，PLC設計包含程序設計和與上位機通訊兩部分，而觸摸屏設計包含用戶界面設計、與PLC通訊、數(shù)據采集記錄等功能。下文著重論述如何通過兩者結合的系統(tǒng)實現(xiàn)上述的功能。 控制部分結構圖，控制部分的結構示意圖。信號輸入包含壓力計、溫度計、流量計等數(shù)據采集裝置的模擬量輸入。由于模擬量無法直觀地被人認識，所以需要PLC和觸摸屏進行模數(shù)轉換，已達到數(shù)據的可讀性，這在后續(xù)的設計中將作為極為重要的一點。PLC必須帶有模擬量輸入板塊，缺少模擬量輸入板塊將無法接收模擬量信號，可通過模擬量拓展塊或自帶的模擬量板塊解決模擬信號輸入的問題。PLC與觸摸屏之間可以通過RS232串口進行通訊，選定合適的通訊協(xié)議有助于實現(xiàn)二者之間順利地互通數(shù)據和有效地控制與被控制。觸摸屏作為人機交互的界面，設計應該簡潔明了、容易上手、方便操作，在版面設計中注重各功能的實現(xiàn)，拋棄不相關的裝飾和美化，讓操作人員一目了然，操作之時一步到位。觸摸屏作為數(shù)據的儲存設備，應充分考慮利用其自帶的數(shù)據庫以保證斷電離線后，數(shù)據保留至數(shù)據庫，供操作人員的讀取和使用。 PLC的控制部分設計 PLC的選型與說明本次設計使用的是某廠商生產的小型PLC，型號為FBS10MAT，具體包括: 6 點 24VDC 數(shù)字輸入(4 點總和可達 5KHz)，4 點 10KHz 晶體管輸出，一個 RS232 或 USB通訊端口(最大可擴充至 3 個)，I/O 不可擴充。 PLC實物圖因為本次設計主要功能面向模擬量輸入，故對數(shù)字量輸入輸出不多做贅述，詳細介紹其自帶的模擬量擴充板。 關于FBsB2A1D的詳細介紹FBsB2A1D是FBS10MAT的自帶擴充板，兩個模擬量輸入一個模擬量輸出，能夠滿足本次系統(tǒng)的測試需求。，是FBsB2A1D 的外觀正視圖，對各I/O接口的位置、功能進行了一定的展示。 FBsB2A1D 之外觀正視圖同時，便于我們進一步了解和使用該擴充 FBsB2A1D的各I/O說明圖，是對該擴充板的詳細規(guī)格的整理。需要注意的是，模擬輸入的范圍不應超過額定范圍，電流過大或者電壓過高都會對PLC造成不可逆的傷害，如擊穿電容或者燒壞線圈等，設計者和使用者應予以重視。其中，還列舉了準確度，因為模擬量的采集不可避免的會受到外界環(huán)境