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基于軟PLC的真空灌膠控制系統(tǒng)
錢小云1 王富東2 2021/2/23 21:22:06
(蘇州大學機電工程學院，江蘇 蘇州 215000)
摘要: 真空灌膠在電子行業(yè)的使用越來越廣泛。研究一套基于軟PLC的真空灌膠控制系統(tǒng)，為電子行業(yè)的電子元器件的質(zhì)量提供保證。本文將重點闡述真空部分的自動控制系統(tǒng)的設計，并且在硬件的基礎上, 使用PID控制實現(xiàn)設備內(nèi)真空。為了控制系統(tǒng)的調(diào)試和使用的便利，設計了真空控制系統(tǒng)的界面。通過對灌注產(chǎn)品的性能分析來驗證真空灌膠的可行性。
關鍵詞: 軟PLC；PID；真空灌膠
Vacuum potting control system based on soft-PLC
Qian Xiaoyun
(department of Mechanical and Electrical Engineering,Soochow University, Suzhou 215000 China)
Abstract: Vacuum potting is becoming more and more widely used in the electronics industry. Research a set of soft-PLC based vacuum glue filling control system to provide guarantee for the quality of electronic components in the electronic industry. This article will focus on the design of the automatic control system of the vacuum part, and on the basis of hardware, PID control is used to realize the vacuum in the equipment cabinet. Verify the feasibility of vacuum filling by analyzing the performance of the filling product.
Keywords: soft-PLC; PID; vacuum potting
1 系統(tǒng)概述
當下許多電子零部件擁有越來越多的功能，必須符合功能耐用且嚴格可靠的要求，一旦安裝以后，通常難以替換。通常情況下，電子零部件設計的初衷就不應該被更換，而是在整個使用壽命內(nèi)工作。為了延長電子零部件的使用壽命，通常會用灌膠機對電子零部件進行灌裝，以實現(xiàn)電子零件防水、防塵、防腐蝕的要求。而且隨著越來越多的企業(yè)對電子產(chǎn)品可靠性要求的提供，電子零件的灌膠已經(jīng)成為一道必不可少的工序。
在標準大氣壓下，由于電子零部件的形狀規(guī)則不一，在邊角和切口部位會形成縫隙，所以這些縫隙會在灌膠的過程中聚集氣泡，而這些氣泡可能會導致缺陷甚至組件完全失效。這種情況在變壓器中的線圈、電機等同樣存在，可以聚集非常小的氣泡。 在這種情況下，需要確保可重復的優(yōu)異灌裝質(zhì)量，真空環(huán)境下灌膠就成了唯一的選擇。
1.1 真空灌膠的原理
真空灌膠系統(tǒng)[1]是在普通灌膠機的基礎上，通過控制真空泵的抽吸，使密封設備內(nèi)的氣壓達到生產(chǎn)產(chǎn)品所設定的負壓值，然后開始灌膠，在灌膠的過程中進行分步灌膠，即不斷的泄壓注膠再泄壓再注膠，這個過程可以把注入到產(chǎn)品里的膠水氣泡都擠壓出來，從而實現(xiàn)真空環(huán)境下灌膠的方案。
1.2 控制系統(tǒng)的設計思想
控制器設計的硬件思路為根據(jù)灌膠設備空間的大小和真空度等工藝要求選擇合適的真空泵，還有控制真空抽吸的閥，以及泄壓是的控制閥等。其中真空泵的選型尤為關鍵，如果真空泵選型不對，將無法實現(xiàn)真空灌膠的目的。真空泵的選型主要考慮一下幾個方面：
工藝要求達到真空度。真空泵的工作壓力應該滿足工藝工作壓力，選型時真空度要高于真空設備真空度的半個到一個數(shù)量級。
工藝要求的抽氣速率。抽氣速率S的表達式為式1：
S= (V/t)×ln(p1/p2)
式中，S為真空泵抽氣速率(L/s),V為真空室容積，t為達到真空度所需要的時間(s),P1為初始壓強(Pa), P2為要求壓強(Pa),
真空泵的噪音，震動。長時間的噪聲影響，會給操作員的身體健康帶來危害。
通過對以上幾個方面的因素的計算和考量，可以為真空灌膠系統(tǒng)選擇合適的真空泵，以此實現(xiàn)真空量的工藝指標[1] 。
在生產(chǎn)過程中真空泵以及真空閥和泄壓閥協(xié)同工作，實現(xiàn)真空灌注的環(huán)境。系統(tǒng)可手動或自動模式切（未完，下一頁）
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