PLC在箱廚、櫃類家具力學性能試驗機中的應用

隨著技術水平的提高，各（gè）種類（lèi）型的箱廚、櫃類家具在不斷翻新上市（shì），生產量也在大量增加，生產廠家曰益增多，如何對（duì）箱櫃的質量進行檢測是當（dāng）務之急，為此我們研製成功由可（kě）編程序控製器作為主控單元的箱廚、櫃類家具力學性能試驗機電一氣動控製係統。可按照國家標準GB10357、和輕工部行（háng）業標準QB/T用（yòng）於檢測各（gè）種箱廚、櫃有關性能指標，以保證生產（chǎn）質量。　　箱廚載荷與門啟閉耐久（jiǔ）性聯（lián）合試驗示意試（shì）驗裝置與試驗方法本係統由4台試驗機組合而成，可以進行各種類型的箱廚、櫃類家（jiā）具（jù）耐久性試驗和強度試驗，包括載荷試驗（包括麵板載荷試驗和背麵（miàn）檔板（bǎn）載荷試驗）；主體結構與底架的強度試驗；櫃門（mén）、箱門、箱蓋啟閉耐久（jiǔ）性試驗；箱門、廚門、箱蓋猛開強度試驗；箱把強度試驗等（děng）。　　下（xià）麵以箱（xiāng）廚同時載荷與箱廚門啟閉耐久性綜合試驗為例說明它們的試驗原（yuán）理和（hé）試驗方法。　　載荷試驗是將試件（jiàn）水平放置，按照規定將質量塊4軟件設計3PLC電一（yī）氣動（dòng）控製係統本（běn）係統采用日本OMRON可編程控製（zhì）器（qì）。它具有標準化的硬件和軟件設計，包括同（tóng）步脈衝控製，中斷輸入，脈衝輸出，模擬輸出和（hé）時鍾功能。輸出直接驅動執行機構，內部（bù）具有邏輯控製、定時器、計數器、鎖存器、主控功能等，CPU單元是（shì）一種獨立單元，可以處理（lǐ）大量的機器（qì）控製，因此，它是一種理想的儀器用的嵌入式控製單元，設有60個輸入輸出點，並可以擴展，內部還設有（yǒu）320個輔助繼電器，其（qí）中保持繼電器168個（gè）並（bìng）具有停電保護（hù）功能並（bìng）具有完善的（de）自診（zhěn）斷功能、程序檢查功能，抗幹擾能（néng）力強和應用靈活等優點。可適（shì）應於惡劣的工業應用環（huán）是（shì）不是真（zhēn）的有廠房境。編程器用（yòng）於和修改程序，試驗過程實時監視，可根據不同（tóng）的試驗等級隨時調整試驗（yàn）參數，構成試驗過程的顯示（shì）屏模式。係統通過循環掃描程序，使數據讀入暫存器，接著PLC逐條執（zhí）行用（yòng）戶程序，直至達到（dào）後一條結束語句。然後（hòu）把暫存器的狀態參數（shù）輸出到輸出模（mó）塊，控製執（zhí）行機構，執行有關的試驗功能。　　由於篇幅限製，這裏僅以箱廚強度試驗為例介紹（shào）PLC電-氣動控製係統（tǒng）。試（shì）驗機以（yǐ）壓縮空氣作為動力源，壓力（lì）為。5MPa左右，由PLC來的控（kòng）製信號，通過交替（tì）控製四個電磁換向閥來達到控製四個氣缸連續交替（tì）動作，使加載墊交替（tì）承受載荷，加載頻率由PLC控製，加載次數設（shè）置後能自動計數（shù），到預置數後計（jì）數器自動發出停止（zhǐ）信（xìn）號使係統停止工作，試（shì）驗機係統（tǒng）具有（yǒu）記憶功能，在試驗過程（chéng）中（zhōng），若需（xū）暫停（tíng）或關閉電源，隻要不按複位鍵，重新（xīn）啟動後，仍可在原計數值基礎（chǔ）上繼續工作和（hé）計數，在循環測試過程中，由傳感器讀出裝置到位情況並把（bǎ）信號返回給PLC，以決（jué）定是否做下一步動作而實（shí）現閉環控製，由於（yú）采表現（xiàn）在（zài）：1是創新能力與技（jì）術開（kāi）發能力較為薄弱（ruò）；2是生產能力小用（yòng）PLC設置和控製試驗機的試驗功能，與全氣動試驗機相比該機氣動係（xì）統結構大為簡化。PLC電-氣動（dòng）控製係統簡（jiǎn）圖如所不。　　由於采用PLC控製，係統的體（tǐ）積大為減少，控製對象（xiàng）越多成本越低（dī），本係統可以通過模塊化結構擴展成各類家具的多功能測（cè）試係統，如：軟體家（jiā）具、木家具等力學性能試驗。而（ér）且（qiě）可靠性大為提高，同時可以很方便地改變係統的順序動作，本係統采用1台PLC控製多台試驗機，效（xiào）果良（liáng）好。　　本係統（tǒng）的程序設計（jì）采用功能模塊化結（jié）構，使整（zhěng）個程序（xù）層次分（fèn）明，結構清晰。通過故障自診斷判斷（duàn），可以及時提醒使（shǐ）用者（zhě）找出故障源（yuán），及時排（pái）除（chú）故障。是箱（xiāng）廚強度（dù）試驗（yàn）程（chéng）序流程（chéng）及故障自診斷框圖。　　Timer控件的可用性（xìng）。當Enable屬性值為True時，Interval屬性值確定（dìng）了控件產生定時事件的（de）間隔。應用程序必須至少創建（jiàn）一個窗體（Form）才能使用Timer控（kòng）件。設置好定時間（jiān）隔，並（bìng）在Timer事件中加入相（xiàng）關的數（shù）據采集（jí）和控製輸出代碼即可（kě）實現定時數據采集和控（kòng）製（zhì）輸出。雖然實時控製中使用Tnner控（kòng）件進行軟件定時非常方（fāng）便，但也有一些限製，如（rú）定時的度和定時的可靠性問題。但如果采取（qǔ）以下措施（shī），Timer控件定時性能可以得到提高（gāo）。以適應一般（bān）的控製需要：①係統采樣（yàng）周期的度（dù）要求不大於55ms.如（rú）液位、流量、溫度等（děng）過程控製（zhì）；②除了數據采集和（hé）控製輸出代碼，在定（dìng）時事件（jiàn）中不要放入複雜的控製（zhì）運算，降低CPU不必要的運算強度和額外（wài）開支；③優化係統軟件環境。減（jiǎn）少其他程序的運行，尤其是對外圍設備（bèi）訪問頻繁的應用（yòng）程序。　　3.2采用Win32API定時函數Win32提供了另（lìng）一種可行的定時（shí）控製方案，即（jí）利用位於Win32底層的（de）定時控製API函（hán）數（shù）。Win32API函（hán）數又（yòu）稱應用程（chéng）序編程接口函數，在定時間隔到來後，線程通過（guò）Time-SetEvent調用TimeProc函數，該（gāi）函數對定時（shí）事（shì）件進行判（pàn）斷，符合條件（jiàn）則調用相應處理函數（shù）進行數據采集、控製輸出和控（kòng）製運算，否則調用TimeKillEvem取消該定時事件（jiàn）。　　3.3進一步提高Win32API定時函數實時（shí）性的措施在（zài）Win32環境下由於多任務的搶先式調度機製，實時控製程序所在的進程或線程可能不能及時得到係統資源的訪問（wèn）權限。所以即使采用（yòng）Win32API定時函數（shù）仍然不能保證達到很高的要求。問題（tí）的解決必須從（cóng）線程和線程的優先級安（ān）排著手。將該線程設置在實時級（jí），可以達到較好進程範圍內定時要求。　　經實際操作和反（fǎn）複。另外執行部分（繼電器等）、外部數字（zì）量輸入口與數字I/O板的TTL電平接口必須用光耦器件隔離起來（lái），以起到保（bǎo）護核（hé）心部件和抗幹擾作用。　　3.3係統（tǒng）軟件設計應（yīng）用程序采用TC+ +3.0開發，軟件分為檢測、執行、異常處（chù）理等模塊，根據控製係統應用軟（ruǎn）件要具有實（shí）時性（xìng），靈活性，可靠性，可維護性的要求，編製軟件時增強了各（gè）模塊功能專一性，降低複雜程度，組成的主程序結構清晰，主程序框圖見（jiàn）。