摘要
本文取材于实际的应用型课题——“浙江通顺制动主缸性能检测系统”的研制，这一套检测系统是应用于汽车零部件企业，依据国家相关汽车行业标准，主要针对汽车液压制动系统制动主缸综合性能进行测试的试验设备。采用计算机控制和机电一体化技术，实现工厂现场流水检测，前四道检测工序采用欧姆龙PLC加触摸屏控制，最后一道检测项采用工业PC和板卡控制。PLC和板卡（包括数据采集卡和运动控制卡）主要完成现场的动作控制和压力值，位移值等的采集等工作，触摸屏主要通过与PLC通讯控制PLC进而控制现场的各种设备的自动运行，装有VC编写的控制软件的工业PC通过PCI总线控制数据采集卡和运动控制卡实现现场的监控和数据处理、显示。
本文首先针对技术要求，评价了各种检测工艺和方法，结合国内行业情况并依据相关标准，以及厂家的要求确定了主缸的检测项(包括空行程和动密封，负压密封和回油性，低压密封和补偿孔通畅，主缸带油杯总成负压密封，主缸带油杯总成液压建压及高压密封)，并确定了“气试“和”油试“相结合的检测工艺，论述了整套装置的设计方案，确定了该检测装置的机械系统，电控系统，气控系统。满足了自动检测和可视化检测的要求，实现了参数实时显示和特性曲线的动态绘制、自动进行压力超限报警、产品品质判断，检测数据的存储、查询和打印，以及特征点的捕捉等功能。
关键词：制动主缸，检测，气试、油试法，PLC及工控机
目录
摘 要…………………………………………………………………………………………… Ⅱ
第1章 绪 论………………………………………………………………………………….1
1.1 前言…………………………………………………………………………………………. 1
1.2 汽车零部件产品检测发展趋势及现状……………………………………………………. 1
1.3 项目设计意义与目的……………………………………………………. 1
第2章 相关检测技术应用背景………………………………………………………… 3
2.1 汽车液压制动系原理及制动主缸结构……………………………………………………. 3
2.1.1 制动系概述………………………………………………. ………………………… 3
2.1.2 液压制动系的基本组成……………………………………………………………… 4
2.1.3 制动主缸的基本结构………………………………………………………………… 5
2.1.4 主缸的工作过程……………………………………………………………………… 7
2.2 主缸性能相关检测…………………………………………………………………………. 9
2.3 检测系统主缸性能检测项…………………………………………………………………. 9
2.3.1 动密封检测…………………………………………………………………………… 9
2.3.2 全行程检测………………………………………………………………………… 10
2.3.3 空行程检测………………………………………………………………………… 10
2.3.4 负压密封性检测…………………………………………………………………… 10
2.3.5 回油性检测………………………………………………………………………… 11
2.3.6 低压密封性检测…………………………………………………………………… 11
2.3.7 补偿孔通畅性检测……………………………………………………………………11
2.3.8 主缸带油杯总成负压密封性检测……………………………………………………11
2.3.9 主缸带油杯总成高气压密封性………………………………………………………11
2.3.10 主缸带油杯总成建压及高液压密封性检测……………………………………… .11
第3章 主缸检测系统方案概述…………………………………………………………… 12
3.1 基于PLC和触摸屏的检测系统…………………………………………………………… 12
3.1.1 空行程检测和动密封检测………………………………………………………… 12
3.1.2 负压密封性和回油性检测………………………………………………………… 13
3.1.3 低压密封性和补偿孔通畅性检测………………………………………………… 14
3.1.4 主缸带油杯总成检测及主缸带油杯总成负压检测………………………………… 14
3.2 基于工控机和扩展板卡的检测系统………………………………………………………. 15
3.2.1 系统元件清单及说明……………………………………………………………… 16
第4章 基于PLC和触摸屏的检测系统设计……………………………………………17
4.1 空行程和动密封检测系统设计……………………………………………………………. 17
4.1.1 主控制器欧姆龙CP1L型PLC简介………………………………………………17
4.1.2 触摸屏简介………………………………………………………………………… 18
4.1.3 检测系统气压控制系统…………………………………………………………… 19
4.1.4 电控系统…………………………………………………………………………… 20
4.1.5 PLC和触摸屏软件程序…………………………………………………………… 22
4.1.6 触摸屏软件设计…………………………………………………………………… 30
4.2 负压密封性和回油性检测工位检测系统…………………………………………………. 32
4.2.1 气压控制系统设计………………………………………………………………… 32
4.2.2 电气控制系统设计………………………………………………………………… 33
4.3 低压压密封性和补偿孔畅通性检测工位检测系统设计…………………………………. 33
4.3.1 气压控制系统设计………………………………………………………………… 33
4.3.2 电控系统设计……………………………………………………………………… 34
4.4 主缸带油杯总成检测及总成负压检测……………………………………………………. 35
4.4.1 气压控制系统设计………………………………………………………………… 35
4.4.2 电控系统设计……………………………………………………………………… 35
第5章 基于工控机和扩展板卡的检测系统设计……………………………………35
5.1 基于工控机的检测系统简介………………………………………………………………36
5.1.1 工控机简介………………………………………………………………………….36
5.1.2 PCI总线简介………………………………………………………………………36
5.1.3 数据采集卡简介…………………………………………………………………….36
5.1.4 运动控制卡简介…………………………………………………………………….37
5.1.5 VC++软件简介……………………………………………………………………….37
5.2 主缸带油杯总成高气压密封、建压及高液压密封检测系统……………………………38
5.2.1 气压控制系统设计………………………………………………………………….38
5.2.2 机械传动结构……………………………………………………………………….39
5.2.3 电控系统设计……………………………………………………………………….39
5.2.4 VC软件程序设计……………………………………………………………………40
第6章 两种方案检测系统比较…………………………………………………………….49
6.1 系统硬件方面………………………………………………………………………………49
6.2 执行和传动机构……………………………………………………………………………49
6.3 检测系统性能方面…………………………………………………………………………49
6.4 软件设计方面………………………………………………………………………………49
6.5 系统待改进点………………………………………………………………………………50
第7章 总结………………………………………………………………………………….….51
致谢……………………………………………………………………………………….…….52
参考文献…………………………………………………………………………………….……53
附录………………………………………………………………………………………………54
附录1 电气控制图………………………………………………………………………54
附录2 检测控制C代码.57
