PLC在箱廚、柜類家具力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)中的應(yīng)用
隨著技術(shù)水平的提高,各種類型的箱廚、柜類家具在不斷翻新上市,生產(chǎn)量也在大量增加,生產(chǎn)廠家曰益增多,如何對(duì)箱柜的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)是當(dāng)務(wù)之急,為此我們研制成功由可編程序控制器作為主控單元的箱廚、柜類家具力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)電一氣動(dòng)控制系統(tǒng)??砂凑諊?guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB10357、和輕工部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QB/T用于檢測(cè)各種箱廚、柜有關(guān)性能指標(biāo),以保證生產(chǎn)質(zhì)量?! ∠鋸N載荷與門啟閉耐久性聯(lián)合試驗(yàn)示意試驗(yàn)裝置與試驗(yàn)方法本系統(tǒng)由4臺(tái)試驗(yàn)機(jī)組合而成,可以進(jìn)行各種類型的箱廚、柜類家具耐久性試驗(yàn)和強(qiáng)度試驗(yàn),包括載荷試驗(yàn)(包括面板載荷試驗(yàn)和背面檔板載荷試驗(yàn));主體結(jié)構(gòu)與底架的強(qiáng)度試驗(yàn);柜門、箱門、箱蓋啟閉耐久性試驗(yàn);箱門、廚門、箱蓋猛開(kāi)強(qiáng)度試驗(yàn);箱把強(qiáng)度試驗(yàn)等?! ∠旅嬉韵鋸N同時(shí)載荷與箱廚門啟閉耐久性綜合試驗(yàn)為例說(shuō)明它們的試驗(yàn)原理和試驗(yàn)方法。 載荷試驗(yàn)是將試件水平放置,按照規(guī)定將質(zhì)量塊4軟件設(shè)計(jì)3PLC電一氣動(dòng)控制系統(tǒng)本系統(tǒng)采用日本OMRON可編程控制器。它具有標(biāo)準(zhǔn)化的硬件和軟件設(shè)計(jì),包括同步脈沖控制,中斷輸入,脈沖輸出,模擬輸出和時(shí)鐘功能。輸出直接驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),內(nèi)部具有邏輯控制、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、鎖存器、主控功能等,CPU單元是一種獨(dú)立單元,可以處理大量的機(jī)器控制,因此,它是一種理想的儀器用的嵌入式控制單元,設(shè)有60個(gè)輸入輸出點(diǎn),并可以擴(kuò)展,內(nèi)部還設(shè)有320個(gè)輔助繼電器,其中保持繼電器168個(gè)并具有停電保護(hù)功能并具有完善的自診斷功能、程序檢查功能,抗干擾能力強(qiáng)和應(yīng)用靈活等優(yōu)點(diǎn)??蛇m應(yīng)于惡劣的工業(yè)應(yīng)用環(huán)是不是真的有廠房境。編程器用于和修改程序,試驗(yàn)過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)視,可根據(jù)不同的試驗(yàn)等級(jí)隨時(shí)調(diào)整試驗(yàn)參數(shù),構(gòu)成試驗(yàn)過(guò)程的顯示屏模式。系統(tǒng)通過(guò)循環(huán)掃描程序,使數(shù)據(jù)讀入暫存器,接著PLC逐條執(zhí)行用戶程序,直至達(dá)到后一條結(jié)束語(yǔ)句。然后把暫存器的狀態(tài)參數(shù)輸出到輸出模塊,控制執(zhí)行機(jī)構(gòu),執(zhí)行有關(guān)的試驗(yàn)功能?! ∮捎谄拗?,這里僅以箱廚強(qiáng)度試驗(yàn)為例介紹PLC電-氣動(dòng)控制系統(tǒng)。試驗(yàn)機(jī)以壓縮空氣作為動(dòng)力源,壓力為。5MPa左右,由PLC來(lái)的控制信號(hào),通過(guò)交替控制四個(gè)電磁換向閥來(lái)達(dá)到控制四個(gè)氣缸連續(xù)交替動(dòng)作,使加載墊交替承受載荷,加載頻率由PLC控制,加載次數(shù)設(shè)置后能自動(dòng)計(jì)數(shù),到預(yù)置數(shù)后計(jì)數(shù)器自動(dòng)發(fā)出停止信號(hào)使系統(tǒng)停止工作,試驗(yàn)機(jī)系統(tǒng)具有記憶功能,在試驗(yàn)過(guò)程中,若需暫停或關(guān)閉電源,只要不按復(fù)位鍵,重新啟動(dòng)后,仍可在原計(jì)數(shù)值基礎(chǔ)上繼續(xù)工作和計(jì)數(shù),在循環(huán)測(cè)試過(guò)程中,由傳感器讀出裝置到位情況并把信號(hào)返回給PLC,以決定是否做下一步動(dòng)作而實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制,由于采表現(xiàn)在:1是創(chuàng)新能力與技術(shù)開(kāi)發(fā)能力較為薄弱;2是生產(chǎn)能力小用PLC設(shè)置和控制試驗(yàn)機(jī)的試驗(yàn)功能,與全氣動(dòng)試驗(yàn)機(jī)相比該機(jī)氣動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化。PLC電-氣動(dòng)控制系統(tǒng)簡(jiǎn)圖如所不?! ∮捎诓捎肞LC控制,系統(tǒng)的體積大為減少,控制對(duì)象越多成本越低,本系統(tǒng)可以通過(guò)模塊化結(jié)構(gòu)擴(kuò)展成各類家具的多功能測(cè)試系統(tǒng),如:軟體家具、木家具等力學(xué)性能試驗(yàn)。而且可靠性大為提高,同時(shí)可以很方便地改變系統(tǒng)的順序動(dòng)作,本系統(tǒng)采用1臺(tái)PLC控制多臺(tái)試驗(yàn)機(jī),效果良好?! ”鞠到y(tǒng)的程序設(shè)計(jì)采用功能模塊化結(jié)構(gòu),使整個(gè)程序?qū)哟畏置?,結(jié)構(gòu)清晰。通過(guò)故障自診斷判斷,可以及時(shí)提醒使用者找出故障源,及時(shí)排除故障。是箱廚強(qiáng)度試驗(yàn)程序流程及故障自診斷框圖?! imer控件的可用性。當(dāng)Enable屬性值為True時(shí),Interval屬性值確定了控件產(chǎn)生定時(shí)事件的間隔。應(yīng)用程序必須至少創(chuàng)建一個(gè)窗體(Form)才能使用Timer控件。設(shè)置好定時(shí)間隔,并在Timer事件中加入相關(guān)的數(shù)據(jù)采集和控制輸出代碼即可實(shí)現(xiàn)定時(shí)數(shù)據(jù)采集和控制輸出。雖然實(shí)時(shí)控制中使用Tnner控件進(jìn)行軟件定時(shí)非常方便,但也有一些限制,如定時(shí)的度和定時(shí)的可靠性問(wèn)題。但如果采取以下措施,Timer控件定時(shí)性能可以得到提高。以適應(yīng)一般的控制需要:①系統(tǒng)采樣周期的度要求不大于55ms.如液位、流量、溫度等過(guò)程控制;②除了數(shù)據(jù)采集和控制輸出代碼,在定時(shí)事件中不要放入復(fù)雜的控制運(yùn)算,降低CPU不必要的運(yùn)算強(qiáng)度和額外開(kāi)支;③優(yōu)化系統(tǒng)軟件環(huán)境。減少其他程序的運(yùn)行,尤其是對(duì)外圍設(shè)備訪問(wèn)頻繁的應(yīng)用程序。 3.2采用Win32API定時(shí)函數(shù)Win32提供了另一種可行的定時(shí)控制方案,即利用位于Win32底層的定時(shí)控制API函數(shù)。Win32API函數(shù)又稱應(yīng)用程序編程接口函數(shù),在定時(shí)間隔到來(lái)后,線程通過(guò)Time-SetEvent調(diào)用TimeProc函數(shù),該函數(shù)對(duì)定時(shí)事件進(jìn)行判斷,符合條件則調(diào)用相應(yīng)處理函數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、控制輸出和控制運(yùn)算,否則調(diào)用TimeKillEvem取消該定時(shí)事件?! ?.3進(jìn)一步提高Win32API定時(shí)函數(shù)實(shí)時(shí)性的措施在Win32環(huán)境下由于多任務(wù)的搶先式調(diào)度機(jī)制,實(shí)時(shí)控制程序所在的進(jìn)程或線程可能不能及時(shí)得到系統(tǒng)資源的訪問(wèn)權(quán)限。所以即使采用Win32API定時(shí)函數(shù)仍然不能保證達(dá)到很高的要求。問(wèn)題的解決必須從線程和線程的優(yōu)先級(jí)安排著手。將該線程設(shè)置在實(shí)時(shí)級(jí),可以達(dá)到較好進(jìn)程范圍內(nèi)定時(shí)要求?! 〗?jīng)實(shí)際操作和反復(fù)。另外執(zhí)行部分(繼電器等)、外部數(shù)字量輸入口與數(shù)字I/O板的TTL電平接口必須用光耦器件隔離起來(lái),以起到保護(hù)核心部件和抗干擾作用?! ?.3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)應(yīng)用程序采用TC+ +3.0開(kāi)發(fā),軟件分為檢測(cè)、執(zhí)行、異常處理等模塊,根據(jù)控制系統(tǒng)應(yīng)用軟件要具有實(shí)時(shí)性,靈活性,可靠性,可維護(hù)性的要求,編制軟件時(shí)增強(qiáng)了各模塊功能專一性,降低復(fù)雜程度,組成的主程序結(jié)構(gòu)清晰,主程序框圖見(jiàn)。
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