PLC在箱廚▩↟↟▩、櫃類傢俱力學效能試驗機中的應用

隨著技術水平的提高•▩☁│，各種型別的箱廚▩↟↟▩、櫃類傢俱在不斷翻新上市•▩☁│，生產量也在大量增加•▩☁│，生產廠家曰益增多•▩☁│，如何對箱櫃的質量進行檢測是當務之急•▩☁│，為此我們研製成功由可編程式控制器作為主控單元的箱廚▩↟↟▩、櫃類傢俱力學效能試驗機電一氣動控制系統↟₪••╃。可按照國家標準GB10357▩↟↟▩、和輕工部行業標準QB/T用於檢測各種箱廚▩↟↟▩、櫃有關效能指標•▩☁│，以保證生產質量↟₪••╃。　　箱廚載荷與門啟閉耐久性聯合試驗示意試驗裝置與試驗方法本系統由4臺試驗機組合而成•▩☁│，可以進行各種型別的箱廚▩↟↟▩、櫃類傢俱耐久性試驗和強度試驗•▩☁│，包括載荷試驗（包括面板載荷試驗和背面檔板載荷試驗）；主體結構與底架的強度試驗；櫃門▩↟↟▩、箱門▩↟↟▩、箱蓋啟閉耐久性試驗；箱門▩↟↟▩、廚門▩↟↟▩、箱蓋猛開強度試驗；箱把強度試驗等↟₪••╃。　　下面以箱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理和試驗方法↟₪••╃。　　載荷試驗是將試件水平放置•▩☁│，按照規定將質量塊4軟體設計3PLC電一氣動控制系統本系統採用日本OMRON可程式設計控制器↟₪••╃。它具有標準化的硬體和軟體設計•▩☁│，包括同步脈衝控制•▩☁│，中斷輸入•▩☁│，脈衝輸出•▩☁│，模擬輸出和時鐘功能↟₪••╃。輸出直接驅動執行機構•▩☁│，內部具有邏輯控制▩↟↟▩、定時器▩↟↟▩、計數器▩↟↟▩、鎖存器▩↟↟▩、主控功能等•▩☁│，CPU單元是一種獨立單元•▩☁│，可以處理大量的機器控制•▩☁│，因此•▩☁│，它是一種理想的儀器用的嵌入式控制單元•▩☁│，設有60個輸入輸出點•▩☁│，並可以擴充套件•▩☁│，內部還設有320個輔助繼電器•▩☁│，其中保持繼電器168個並具有停電保護功能並具有完善的自診斷功能▩↟↟▩、程式檢查功能•▩☁│，抗干擾能力強和應用靈活等優點↟₪••╃。可適應於惡劣的工業應用環是不是真的有廠房境↟₪••╃。程式設計器用於和修改程式•▩☁│，試驗過程實時監視•▩☁│，可根據不同的試驗等級隨時調整試驗引數•▩☁│，構成試驗過程的顯示屏模式↟₪••╃。系統透過迴圈掃描程式•▩☁│，使資料讀入暫存器•▩☁│，接著PLC逐條執行使用者程式•▩☁│，直至達到後一條結束語句↟₪••╃。然後把暫存器的狀態引數輸出到輸出模組•▩☁│，控制執行機構•▩☁│，執行有關的試驗功能↟₪••╃。　　由於篇幅限制•▩☁│，這裡僅以箱廚強度試驗為例介紹PLC電-氣動控制系統↟₪••╃。試驗機以壓縮空氣作為動力源•▩☁│，壓力為↟₪••╃。5MPa左右•▩☁│，由PLC來的控制訊號•▩☁│，透過交替控制四個電磁換向閥來達到控制四個氣缸連續交替動作•▩☁│，使載入墊交替承受載荷•▩☁│，載入頻率由PLC控制•▩☁│，載入次數設定後能自動計數•▩☁│，到預置數後計數器自動發出停止訊號使系統停止工作•▩☁│，試驗機系統具有記憶功能•▩☁│，在試驗過程中•▩☁│，若需暫停或關閉電源•▩☁│，只要不按復位鍵•▩☁│，重新啟動後•▩☁│，仍可在原計數值基礎上繼續工作和計數•▩☁│，在迴圈測試過程中•▩☁│，由感測器讀出裝置到位情況並把訊號返回給PLC•▩☁│，以決定是否做下一步動作而實現閉環控制•▩☁│，由於採表現在▩₪：1是創新能力與技術開發能力較為薄弱；2是生產能力小用PLC設定和控制試驗機的試驗功能•▩☁│，與全氣動試驗機相比該機氣動系統結構大為簡化↟₪••╃。PLC電-氣動控制系統簡圖如所不↟₪••╃。　　由於採用PLC控制•▩☁│，系統的體積大為減少•▩☁│，控制物件越多成本越低•▩☁│，本系統可以透過模組化結構擴充套件成各類傢俱的多功能測試系統•▩☁│，如▩₪：軟體傢俱▩↟↟▩、木傢俱等力學效能試驗↟₪••╃。而且可靠性大為提高•▩☁│，同時可以很方便地改變系統的順序動作•▩☁│，本系統採用1臺PLC控制多臺試驗機•▩☁│，效果良好↟₪••╃。　　本系統的程式設計採用功能模組化結構•▩☁│，使整個程式層次分明•▩☁│，結構清晰↟₪••╃。透過故障自診斷判斷•▩☁│，可以及時提醒使用者找出故障源•▩☁│，及時排除故障↟₪••╃。是箱廚強度試驗程式流程及故障自診斷框圖↟₪••╃。　　Timer控制元件的可用性↟₪••╃。當Enable屬性值為True時•▩☁│，Interval屬性值確定了控制元件產生定時事件的間隔↟₪••╃。應用程式必須至少建立一個窗體（Form）才能使用Timer控制元件↟₪••╃。設定好定時間隔•▩☁│，並在Timer事件中加入相關的資料採集和控制輸出程式碼即可實現定時資料採集和控制輸出↟₪••╃。雖然實時控制中使用Tnner控制元件進行軟體定時非常方便•▩☁│，但也有一些限制•▩☁│，如定時的度和定時的可靠性問題↟₪••╃。但如果採取以下措施•▩☁│，Timer控制元件定時效能可以得到提高↟₪••╃。以適應一般的控制需要▩₪：①系統取樣週期的度要求不大於55ms.如液位▩↟↟▩、流量▩↟↟▩、溫度等過程控制；②除了資料採集和控制輸出程式碼•▩☁│，在定時事件中不要放入複雜的控制運算•▩☁│，降低CPU不必要的運算強度和額外開支；③最佳化系統軟體環境↟₪••╃。減少其他程式的執行•▩☁│，尤其是對外圍裝置訪問頻繁的應用程式↟₪••╃。　　3.2採用Win32API定時函式Win32提供了另一種可行的定時控制方案•▩☁│，即利用位於Win32底層的定時控制API函式↟₪••╃。Win32API函式又稱應用程式程式設計介面函式•▩☁│，在定時間隔到來後•▩☁│，執行緒透過Time-SetEvent呼叫TimeProc函式•▩☁│，該函式對定時事件進行判斷•▩☁│，符合條件則呼叫相應處理函式進行資料採集▩↟↟▩、控制輸出和控制運算•▩☁│，否則呼叫TimeKillEvem取消該定時事件↟₪••╃。　　3.3進一步提高Win32API定時函式實時性的措施在Win32環境下由於多工的搶先式排程機制•▩☁│，實時控制程式所在的程序或執行緒可能不能及時得到系統資源的訪問許可權↟₪••╃。所以即使採用Win32API定時函式仍然不能保證達到很高的要求↟₪••╃。問題的解決必須從執行緒和執行緒的優先順序安排著手↟₪••╃。將該執行緒設定在實時級•▩☁│，可以達到較好程序範圍內定時要求↟₪••╃。　　經實際操作和反覆↟₪••╃。另外執行部分（繼電器等）▩↟↟▩、外部數字量輸入口與數字I/O板的TTL電平介面必須用光耦器件隔離起來•▩☁│，以起到保護核心部件和抗干擾作用↟₪••╃。　　3.3系統軟體設計應用程式採用TC+ +3.0開發•▩☁│，軟體分為檢測▩↟↟▩、執行▩↟↟▩、異常處理等模組•▩☁│，根據控制系統應用軟體要具有實時性•▩☁│，靈活性•▩☁│，可靠性•▩☁│，可維護性的要求•▩☁│，編制軟體時增強了各模組功能專一性•▩☁│，降低複雜程度•▩☁│，組成的主程式結構清晰•▩☁│，主程式框圖見↟₪••╃。