多通道气密性测试程序的编程实现

摘 要：为了更好的显示多通道气密性测试结果和控制测试过程，基于I/O输入输出卡，编写了运行于PC上的多通道气密性测试程序，可以通过计算机程序更加灵活的设置相关参数，保存测量结果，更加直观的显示测试过程和结果。实践证明这种设计相对于运行在触摸屏上的程序有更好的效果。

关键词：程序；自动装置；多通道

中图分类号：TP393 文献标识码：A

引言

多通道气密性测试程序用来检测电气插接设备的防水性能，尤其是在汽车线束领域，随着电子产品数量的增加，汽车线束越来越复杂，为了提升线束的质量，需要对汽车线束进行气密性测试。对于多达需要几十个通道的气密性检测设备，如果使用可编程逻辑控制部件受限于输入输出点的个数，往往达不到要求。使用基于PCI插槽的I/O卡来驱动相关外部电气设备，通过调用I/O卡的驱动程序，编写运行在PC机上的用户接口程序，控制系统的自动运行，从而满足生产中对多通道气密性检测设备的需求。运行在PC上的计算机程序，相比与PLC控制的类似设备，具有更好的功能和更多的通道数，显示也更加直观。

1 程序用户界面设计

由于使用人员一般为车间操件人员，主界面设计时主要考虑了以下原则：

（1）界面设计要尽量简单，始终强调使用软件的人是设计考虑的核心。

（2）相关显示信息要直观，合格不合格信息要一目了然。

（3）对系统参数设置要进行权限控制，没有授权的人不能随意修改，防止因为系统参数变化而导致的误测。

多通道气密性测试程序的主界面如图1所示，主界面以图形方式显示32个通道，每个通道一个方格显示相关信息，CH No. 表示通道号，JIG No.表示夹具号， P、V用来显示通道测量正负压的设置。 P前面如果有对勾标识，表示该通道进行正压测量， V前面如果有对勾标识，表示通道进行负压测量。

整个界面设计简洁，主要由显示当前正在测试型号的文本框和三个命令按钮组成。

[选择型号]：因为不同的线束型号在通道设置上不同，此按钮主要便于快速切换测试线束型号。

[开始]：该命令用来触发开始自动测试。

[停止]：终止正在进行的测试。

对于系统参数设置等不常用功能，放置到系统菜单中，通过加密码进行权限保护，防止错误修改。

2 程序控制设计

因为Windows操作系统不是一个实时操作系统，在设计的时候，要考虑各个通道测试的协调性，在实际实现过程中，尝试了两种方案，第一种，每个通道都有一个独立的线程控制，这样对于32个通道至少需要32个线程，多个线程的运行消耗了大量系统的资源，实时性比较差，运行速度明显比较慢，这对实时性要求比较高的工业应用显的不合适。第二种方案，将通道的属性和行为封装为一个类，为每个通道创建一个对象，组成一个数组。使用一个独立的线程管理通道数组，采用轮询方式。其控制方式描述如下，首先启动管理线程，对每个通道进行初始化，检查是否每个通道都要测量，对于不使用的通道直接标记完成。对于使用的通道，检查插件是否准备好，如果准备好，则该通道正压电磁阀打开，进行充气。为该通道设置的充气定时器开始计时，当充气定时器时间到，则该通道关闭进气电磁阀，进行正压保持，启动正压保持定时器。当正压保持时间到，读取该通道气体压力传感器的信息，根据设定的压力值，判断是否正压合格。正压测试完成后，程序控制关闭正压进气电磁阀，打开负压阀，在管道内形成负压，负压到达后，程序控制关闭负压电磁阀，进行负压保持，保持时间到后，程序读取气体压力传感器的信息，根据设定的负压值，判断是否负压合格。整个控制步骤描述如下：

WaitChangeModel（） ‘等待设定型号

WaitPlugin（） ‘等待产品插接

if 开始测正压=TRUE then

PosWaitAir（） ‘等待进气

PosAir（） ‘正压进气

PosKeep（） ‘正压气体保持

End If

If 正压测试完成 AND 开始测负压 Then

NegOpenPump（） ‘打开负压发生器

NegWaitPump（） ‘等待负压形成

NegKeep（） ‘负压保持

End If

If 正压和负压测试完毕 = TRUE Then ‘表示已经完成

TestIsOk（） ‘判断测试结果

SaveRecord（）’保存测试结果

End If

对上面过程的处理，应仿照PLC的扫描工作方式进行处理，循环执行。

3 程序的调试与运行

程序调试主要通过设备的试运行来完成，观察设备在计算机程序的控制下是否按照设计要求进行运行。注意响应速度、判断结果是否能够满足要求。当出现异常情况时是否能给出正确的提示。

结语

我们进行多通道接插件气密性的测试，最高可达72个通道。由于使用了大的液晶显示屏幕，显示也更加直观，还可以利用桌面电脑的强大功能，方便的记录测试线束的型号以及测试记录，相对使用触摸屏的同类设备功能更强大。经过该气密性装置的测试可以有效检测汽车线束插件的防水性能，进而提高了生产线束质量。该装置也可以用于其他方面的气密性测试。

参考文献

[1]江红，余青松. 松下程序设计[M]. 北京：北京交通大学出版社，清华大学出版社，2011.

[2]廖常初.PLC编程及应用[M]. 北京：机械工业出版社， 2014.