基于PLC的接插件导通耐压检测控制系统设计

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8 液压与气动 201 3年第 l0期DOI：10．11832／j．issn．1000—4858．2013．10．002基于 PLC的接插件导通耐压检测控制系统设计张淑红 ，陶自春Design of Voltage Withstand Detecting System for Connector Based Oil PLCZHANG Shu—hong ，TAO Zi—chun(1．苏州工业职业技术学院，江苏 N,kl,I 215104；2．快捷半导体(苏州)有限公司，江苏 苏州 2151O0)摘 要 ：论述 了一种基于 PLC控制的接插件导通耐压检 测 系统的结构功能及控制 系统的软硬件设计 ，并介绍了使用KV-4ODT—PLC与各元器件的连接、PLC控制过程及功能图程序设计。经过调试及使用，验证了该系统的有效性及设计的可行性。

关键词 ：PLC；接插件 ；耐压；控制系统中图分类号：TH138 文献标志码：B 文章编号：1000-4858(2013)10-0008—03引言随着现代工业的快速发展，各种设备的自动化程度越来越高，导线的连接方法越来越多，接插件以在整机装配中接触可靠、装配迅速、更换方便等优点越来越被企业所接受。接插件被广泛用作电路板之间的连接、仪器与设备之间的数据传输、电路板与仪器之间的连接、芯片与电路板之间的连接、电源的传输接 口、设备与终端的连接等，它们提供了数据和信息的相互交流和传递渠道，为保证数据和信息的畅通传输，接插件的导通耐压测试显得尤为重要。

本研究根据企业生产需要，结合插接件的特点，采用可靠性高、灵活通用、易于编程、使用方便的 PLC作为控制系统的控制核心。采用结构简单、重量轻、动作迅速、平稳可靠、节能、对环境没有污染、易于控制和维护的气动技术作为控制系统的执行机构。该耐压检测系统可以根据生产需要调整耐压测试的电压值，目前，经过试验验证，在控制系统在企业中投人生产。

1 系统结构和功能介绍本设计的接插件导通耐压检测控制系统可以根据生产的需要，调整放接插件的器具，可以测试不同型号接插件的导通耐压情况，该系统结构如图 1所示。系统组成：推进工件部、夹紧工件部、右侧探测部、左侧探测部和通用元器部。推进工件部 由限位感应器、MXS12滑台气缸和电磁阀组成；主要功能：用于推进被测接插件工作台进入检测工位。夹紧工件部 由MXS6．30AS滑台气缸和电磁阀组成；主要功能：仵榆测工位将被测接插件下压夹紧。左、右侧探针检测部由MXS6—30AS无杆气缸、电磁阀、高压放电检测探针组成；主要功能：通过耐电压试验器的探针给接插件的PIN引脚锡球上加 DCIO00 V的高电压，通过高压探针测试接插件中各引脚的漏电电流来检测接插件是否合格。通用元器部主要由各类电气元器件，如二位五通电磁阀、快速接头、节流阀，感应元件，如磁性开关 、光纤传感器，各种按钮和开关组成。

1．启动按钮 2．推动工件气缸 3．夹紧工件气缸 4．左侧探譬1 ：5．右侧探针气缸 6．耐电压试验器 7．被测接插什图 1 接插件耐压检测系统结构图该装置对接插件中的凹槽和引脚的导电耐压性能收稿 El期：2013-04-09作者简介：张淑红 (1976一)，女 ，河-tLl~郸人，i)t：O~i，硕 主要从事电气自动化技术方面的科研和教学一r作2013年第10期 液压与气动 9进行自动检测，对不合格产品通过不同的指示灯点亮报警。接插件中凹槽采用 FU-49X的光纤传感器配以FS2系列的光纤放大器进行检测，接插件中引脚的导电性能采用耐电压试验器中的探针在 1 s时间内通1000 V直流电压，设定漏电电流为 10 A。该控制系统工作顺序为：上电(复位)一启动按钮一推动工件气缸前进一压紧工件气缸下压一左侧探针气缸前进 右侧探针气缸前进一检测工件凹槽一检测工件导通耐压一不合格工件报警一自动循环。其气动控制回路如图2所示，电磁阀均选用二位五通单电控 SY3140—5LZD。

图2 气动系统原理图该系统控制要求 ：(1)为了维护维修时方便操作，本系统设计时具备手动单步操作和自动控制两种工作方式；(2)根据被测接插件的不同使用需要，调整耐压电压和耐压测定时间，设置不合格产品检出的漏电电流；(3)系统能够实现各个工作部分的互锁控制和最佳运行控制；(4)当导通机出现故障时系统 自动停止工作，发出警报信号，故障排除，系统自动按照故障前的状态继续工作。

2 硬件设计控制系统与 PLC的I／O表如表 1所示，与 PLC的I／O接线图如图3所示。

表 1 接插件导通耐压检测系统 PLC I／O表输入点 输出点右侧启动按钮 X0 导通检测不合格 1表示灯 500左侧启动按钮 X1 导通检测不合格 2表示灯 501复位按钮 X2 槽不合格表示灯 502检测工件后退端 X3 耐压不合格表示灯 503检测 ：件前进端 X4 不合格工件报警 504压紧工件上升端 X5 工件前进气缸 505压紧工件下降端 X6 工件后退气缸 506右侧气缸后退端 X7 压紧工件气缸 507右侧气缸前进端 X8 右侧探针气缸 508左侧气缸后退端 X9 左侧探针气缸 509左侧气缸前进端 X10 耐电压试验器启动 51O导通检测 OK信号 1 X1l 耐电压试验器停止 51l导通检测 OK信号 2 X12 耐电压试验器互锁 512导通检测 OK信号 3 X13 检查 OK表示灯 513导通检测 OK信号4 X14 耐电压检查切换 514X15 导通检查切换 515耐压检测 Ready信号 X100耐压检测 OK信号 X1O1耐压检测 NG信号 X102槽检测开关 X1O3后侧工件充电确认 X104前侧工件充电确认 X105本控制系统主要包括 KV-40DT的可编程控制器，以电磁阀磁性开关、按钮开关和导通耐压检测信号作为输入信号，以中间继电器、气动电磁阀、各种不合格产品报警指示灯和耐电压试验器等作为输出信号，电源选用 MS2一H50提供的24 V直流电源。

可编程控制器是系统的核心部分，考虑到与合作企业的要求，本控制系统的可编程控制器选用 PLC系列的 KV-40DT，KV是一款高速小精巧的 PLC，同类产品中处理速度最快。最短扫描时间为 140 Ixs，最短指令执行时间为0．7 Ds。同我们的常规产品相比，处理速度提高了50％。该款 PLC有方便的内置接人窗口，简洁的操作接口面板。

3 软件设计该接插件导通耐压检测控制系统动作是：设复位状态为平移工件气缸后退端、夹紧工件上升端、左右侧检测探针后退端、耐压检测处于Ready信号。上电后l0 液压与气动 2013年第 10期图 3 接插件导通耐压检测 系统与 PLC的 I／0接线复位，气缸都归到起点位置；按下启动按钮后，平移气缸带动被测工件前进；到达前进端，左右侧检测探针气缸前进；左右侧气缸到达前端，工件导通检查；导通检测均 OK，工件开槽检测；开槽检测 OK，耐电压试验器启动，耐电压试验器互锁；耐电压检测 OK，完成一个工作循环，如果导通、开槽、耐压检测不合格，则对应的指示灯点亮报警。PLC运行时，先进行 自检，如果 PLC接口或程序有错误，对应的故障指示灯点亮报警，若没有报警，系统按照 自动控制程序执行不同的控制。在工作过程中，如果出现故障，可随时用手动开关停止运行，根据系统运行状态进行手动调整。

梯形图的设计：梯形图的编制方法很多，可以用起保停的方法，即按条件起动然后保持自锁，下一个状态成立时切断上一个状态；也可以使用[SET]和[RET]来完成；如果要精简一些，也可以用状态转移指令 STG和 JMP。该控制系统采用传统的起保停编程方法，图4列出控制系统导通检查部分程序，图5列出控制系统耐压检测部分程序。

IR300 R】广l R515 T H - - - — II凶008R1 0t09 R]010 R~qRlR1401一 。_R1O12图4 PLC控制系统导通检查部分程序图5 PLC控制系统耐压检测部分程序4 结论该 自动检测系统用耐电压试验器为接插件提供额定输出电压为 1000 V，用 PLC作为控制系统的控制核心，用气动装置作为控制系统的执行机构，集机一电一气为一体的自动化设备，设计小巧，结构简单，充分满足了企业生产线的需求。该控制系统在苏州某企业调试试验成功，并在该企业生产实际中应用，使用效果良好。

该装置操作简单，调节方便，提高了企业的生产率，并取得了一定的经济效益，验证了该控制系统的实用性。

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