基于嵌入式软PLC的3A21真空钎焊过程控制系统开发.pdf

知识点一：波导零件与真空钎焊技术 波导零件是用于制造各种天线的重要部件，它们通常需要有良好的可塑性和耐蚀性。在3A21波导零件的生产中，真空钎焊技术因其能够保证焊接质量而被广泛采用。真空钎焊是一种在真空条件下进行的钎焊工艺，它不需要使用钎剂，因此能减少环境污染，并且焊接后的形变较小，焊缝组织致密、一致性好。3A21波导零件在焊接时对焊缝的匀实性、无夹渣以及根部圆角的要求较高，并且对变形量的控制十分严格。 知识点二：嵌入式软PLC (ESPLC)技术 嵌入式软PLC技术是基于IEC61131标准发展而来的，它结合了传统PLC的可靠性和嵌入式系统的实时性。通过多任务内核的实现，ESPLC能够对工业过程进行在线控制。在3A21波导零件的真空钎焊过程中，ESPLC被用来对钎焊温度和真空度等关键参数进行控制，以确保焊接过程的稳定性和产品质量。 知识点三：真空钎焊的控制方案 真空钎焊炉是3A21波导零件焊接的主要设备，控制方案涉及对钎焊温度和真空度的精确控制。在控制方案中，抽真空过程是一个顺序控制过程，涉及多个开关量的控制，如炉门的开关、主泵扩散阀和旁路泵的动作。加热过程则是一个非线性、迟滞、强耦合的控制过程，需要在规定时间内控制钎焊温度，使焊件温度达到工艺要求。系统采用闭环控制方案，利用真空计和热电偶进行实时监控，确保焊接过程的温度和真空度符合标准，提高焊接质量。 知识点四：ESPLC系统设计与实施 ESPLC系统设计分为开发系统和运行系统两个部分。开发系统在PC端运行，基于IEC61131-3编辑规则，使用CoDEsys软件来编辑PLC梯形图并编译生成控制代码。运行系统基于嵌入式ARM控制器和VxWorks操作系统，能够识别并执行编译好的控制代码。这样的系统设计保证了PLC控制程序的灵活性和嵌入式控制器的高效执行能力。 知识点五：钎焊工艺对波导零件质量的影响 钎焊工艺的参数，包括温度和真空度，对波导零件的质量有着决定性的影响。钎焊质量不仅要求焊缝匀实、无夹渣、根部圆角符合尺寸要求，而且还要控制波导零件的变形量，以保持其尺寸精度和电气性能。因此，合理的钎焊参数控制对于确保最终产品的质量至关重要。通过使用基于嵌入式软PLC的过程控制系统，可以精确控制钎焊过程中的各个参数，进而实现对焊接质量的有效监控。 知识点六：真空钎焊参数控制的实现 真空钎焊参数的控制通过闭环控制系统实现。系统中配置了真空计和热电偶，分别用于检测炉内真空度和温度。抽真空时，真空计作为控制标准来顺序控制开关阀的状态；加热时，热电偶监测到的温度信号将被PID控制器用来调节直流激励。通过这种方式，系统能够按照钎焊工艺要求精确控制钎焊过程中的关键参数，确保焊接质量。 综合上述知识点，可以看出3A21波导零件的真空钎焊过程控制系统开发是一门融合了材料科学、电子工程、自动化控制和信息技术的综合性技术。通过对波导零件的要求、真空钎焊技术、嵌入式软PLC技术、控制方案设计以及ESPLC系统实现的深入分析，可以提高对真空钎焊过程控制系统的理解，为相关领域的工程实践和技术研发提供参考。