PLC在箱廚、柜類家具力學性能試驗機中的應用

隨著技術水平的提高，各種類型的箱廚、柜類家具在不斷翻新上市，生產量也在大量增加，生產廠家曰益增多，如何對箱柜的質量進行檢測是當務之急，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、柜類家具力學性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用于檢測各種箱廚、柜有關性能指標，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，可以進行各種類型的箱廚、柜類家具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；柜門、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軟件設計3PLC電一氣動控制系統本系統采用日本OMRON可編程控制器。它具有標準化的硬件和軟件設計，包括同步脈沖控制，中斷輸入，脈沖輸出，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，并可以擴展，內部還設有320個輔助繼電器，其中保持繼電器168個并具有停電保護功能并具有完善的自診斷功能、程序檢查功能，抗干擾能力強和應用靈活等優點。可適應于惡劣的工業應用環是不是真的有廠房境。編程器用于和修改程序，試驗過程實時監視，可根據不同的試驗等級隨時調整試驗參數，構成試驗過程的顯示屏模式。系統通過循環掃描程序，使數據讀入暫存器，接著PLC逐條執行用戶程序，直至達到后一條結束語句。然后把暫存器的狀態參數輸出到輸出模塊，控制執行機構，執行有關的試驗功能。　　由于篇幅限制，這里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來的控制信號，通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，使加載墊交替承受載荷，加載頻率由PLC控制，加載次數設置后能自動計數，到預置數后計數器自動發出停止信號使系統停止工作，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，重新啟動后，仍可在原計數值基礎上繼續工作和計數，在循環測試過程中，由傳感器讀出裝置到位情況并把信號返回給PLC，以決定是否做下一步動作而實現閉環控制，由于采表現在：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設置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。　　由于采用PLC控制，系統的體積大為減少，控制對象越多成本越低，本系統可以通過模塊化結構擴展成各類家具的多功能測試系統，如：軟體家具、木家具等力學性能試驗。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，本系統采用1臺PLC控制多臺試驗機，效果良好。　　本系統的程序設計采用功能模塊化結構，使整個程序層次分明，結構清晰。通過故障自診斷判斷，可以及時提醒使用者找出故障源，及時排除故障。是箱廚強度試驗程序流程及故障自診斷框圖。　　Timer控件的可用性。當Enable屬性值為True時，Interval屬性值確定了控件產生定時事件的間隔。應用程序必須至少創建一個窗體（Form）才能使用Timer控件。設置好定時間隔，并在Timer事件中加入相關的數據采集和控制輸出代碼即可實現定時數據采集和控制輸出。雖然實時控制中使用Tnner控件進行軟件定時非常方便，但也有一些限制，如定時的度和定時的可靠性問題。但如果采取以下措施，Timer控件定時性能可以得到提高。以適應一般的控制需要：①系統采樣周期的度要求不大于55ms.如液位、流量、溫度等過程控制；②除了數據采集和控制輸出代碼，在定時事件中不要放入復雜的控制運算，降低CPU不必要的運算強度和額外開支；③優化系統軟件環境。減少其他程序的運行，尤其是對外圍設備訪問頻繁的應用程序。　　3.2采用Win32API定時函數Win32提供了另一種可行的定時控制方案，即利用位于Win32底層的定時控制API函數。Win32API函數又稱應用程序編程接口函數，在定時間隔到來后，線程通過Time-SetEvent調用TimeProc函數，該函數對定時事件進行判斷，符合條件則調用相應處理函數進行數據采集、控制輸出和控制運算，否則調用TimeKillEvem取消該定時事件。　　3.3進一步提高Win32API定時函數實時性的措施在Win32環境下由于多任務的搶先式調度機制，實時控制程序所在的進程或線程可能不能及時得到系統資源的訪問權限。所以即使采用Win32API定時函數仍然不能保證達到很高的要求。問題的解決必須從線程和線程的優先級安排著手。將該線程設置在實時級，可以達到較好進程范圍內定時要求。　　經實際操作和反復。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電平接口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系統軟件設計應用程序采用TC+ +3.0開發，軟件分為檢測、執行、異常處理等模塊，根據控制系統應用軟件要具有實時性，靈活性，可靠性，可維護性的要求，編制軟件時增強了各模塊功能專一性，降低復雜程度，組成的主程序結構清晰，主程序框圖見。