[发明专利]一种基于PLC的真空密封膜测试设备

说明书

本发明公开了一种基于PLC的真空密封膜测试设备，包括包括上位机、PLC、机械泵、分子泵、真空规、角阀、插板阀和真空管路；在开机后首先进行初始化，检测状态正常后，通过按压设置在所述上位机上的启动按钮，启动机械泵、分子泵、真空规、角阀、插板阀的运行，实现自动检测；且所述真空规用于检测真空度，所述真空规用于将真空度传输到PLC；所述PLC接收真空规传输的真空度并对真空度进行记录并分析；本发明通过以PLC作为一种基于PLC的真空密封膜测试设备的核心部件，利用OPC总线技术，采用了PID控制，系统结构简单，操作方便，智能化程度高，满足了真空密封膜测试装置控制系统的要求。

技术领域

本发明属于真空密封膜测试领域，涉及一种PLC控制技术，具体是一种基于PLC的真空密封膜测试设备。

背景技术

近年来低温制冷和粒子加速器产品的热销，使得真空密封膜需求增加，目前市场存在的真空密封膜测试装置，只能进行低真空度测试，适用的真空度范围达不到超高真空管路真空度要求。设计本控制系统，实现了在超高真空环境下测试真空密封膜的性能。为了实现上述构想，现提供一种技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于PLC的真空密封膜测试设备。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于PLC的真空密封膜测试设备，包括上位机、PLC、机械泵、分子泵、真空规、角阀、插板阀、真空管路；

其中，在开机后首先进行初始化，检测状态正常后，通过按压设置在所述上位机上的启动按钮，启动机械泵、分子泵、真空规、角阀、插板阀的运行，实现自动检测；

其中，所述真空规用于检测真空度，所述真空规用于将真空度传输到PLC；所述PLC接收真空规传输的真空度并对真空度进行记录并分析，所述PLC在分析到真空度被破坏时会进行调节真空度操作；所述PLC通过控制分子泵的转速调节真空度，具体调节过程如下：

步骤一：真空规将真空度这一反馈信号反馈给PLC；

步骤二：PLC接收到真空规反馈的真空度，并利用PLC中的真空度PID控制器根据预设真空度范围对真空规反馈的真空度进行处理，具体表现为：

S1：将接收到真空规传输的真空度与预设真空度范围进行比对；

S2：当真空规传输的真空度超出预设真空度范围时，则会利用真空度PID控制器根据真空度超出的预设真空度范围大小重新计算出最佳控制值；

S3：将最佳控制值传输到分子泵，从而实现调节分子泵的转速将真空度恢复到预设真空度范围；由此形成一个真空度的闭环控制结构。

进一步地，所述上位机与PLC之间通过OPC总线通信连接，所述上位机与PLC之间通过OPC总线通讯协议进行数据交换，从而实现借助上位机控制PLC运行。

进一步地，所述PLC接收真空规传输的真空度并对真空度进行分析的具体过程如下：

步骤一：获取到真空规传输的真空度，并实时判断100ms内真空度的变化；

步骤二：当100ms内真空度的变化相差一个数量级时，表明真空被破坏；

步骤三：当判定到真空被破坏时，自动关闭角阀和插板阀，并随后停止真空泵、机械泵和真空规的运行，实现对前面真空元器件的保护。

进一步地，输出至分子泵控制值的计算公式如下：

U(t)＝(Kp+ΔKp)*(e(t)-e(t-1))+(Ki+ΔKi)*e(t)+(Kd+ΔKd)*(e(t)-2e(t-1)+e(t-2))

其中，U(t)为当前时刻的分子泵控制量；

Kp为前一周期比例系数；