PLC在箱廚、櫃類家（jiā）具力學性能試驗機中的（de）應（yīng）用

隨著技術水平的提高，各種類型的箱廚、櫃類家（jiā）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，如何對箱櫃（guì）的（de）質量進行檢測是當務之急，為此我們（men）研製（zhì）成功由可編程（chéng）序控製器作為主控單元的箱廚、櫃類家具力學性能試驗機（jī）電一（yī）氣動控製係統（tǒng）。可按照國家標準GB10357、和輕工部行業標（biāo）準QB/T用於檢測各種箱廚、櫃有關性能指標，以保證生產質量。　　箱廚（chú）載荷與門啟（qǐ）閉耐久性聯（lián）合（hé）試驗示意試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）具耐久（jiǔ）性試驗和強度試驗，包括載荷（hé）試驗（包括麵板載荷試驗和背麵檔板載荷試驗）；主體結構與底架的（de）強度試驗；櫃門（mén）、箱（xiāng）門、箱蓋啟閉耐久性試驗；箱門、廚門、箱（xiāng）蓋猛開強度試驗；箱把強度試驗等。　　下麵以箱廚同時載荷與箱廚門啟閉耐久性綜合試驗（yàn）為例說明它們的（de）試驗原理和試驗方法。　　載荷（hé）試驗是將試（shì）件水平放置，按照規（guī）定將質量塊4軟件設計3PLC電一氣動控製係統本係統（tǒng）采用日本OMRON可編程控製器。它具（jù）有標準化的硬件和軟件設計（jì），包括（kuò）同步脈衝控製，中斷輸（shū）入，脈（mò）衝輸出，模擬輸出和時鍾（zhōng）功能。輸（shū）出直接驅動執行機構，內部具有邏輯控製、定時器、計數器、鎖存器、主控功能等，CPU單（dān）元是一種獨立單元，可以處理（lǐ）大量的機器控製，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（zhǎn），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（néng）並具有完善的自診斷功能、程序（xù）檢查功能，抗幹（gàn）擾能力強和應用靈活等優點。可適應於惡劣的（de）工（gōng）業應用環是不是真的有廠房境（jìng）。編程（chéng）器（qì）用於和修改程序，試驗過程實時監視，可根（gēn）據不同的試驗（yàn）等級（jí）隨時調整試驗參數，構成（chéng）試驗過（guò）程的顯示屏模式。係統通過循環（huán）掃描程序，使數據讀入暫存器（qì），接著PLC逐條執行用戶程序，直至達到後一條結束語句。然後把暫存器（qì）的狀態參數輸出到輸出模塊，控製（zhì）執行機構（gòu），執行有關的試驗功能。　　由於篇幅限製（zhì），這（zhè）裏僅以（yǐ）箱廚強度試驗為例介紹PLC電-氣動控製係統。試驗機以壓縮空氣作為動力源，壓力為。5MPa左右，由PLC來的控製信（xìn）號，通過交替控製四個電磁換向閥來達到（dào）控製四個氣缸連（lián）續交替動作，使加載墊交替（tì）承受（shòu）載荷，加載頻率由PLC控製（zhì），加載次數設（shè）置後能自動（dòng）計數，到預置（zhì）數後計（jì）數器自動發出停止信號使係統停止工作，試驗機係統具有記憶功能，在試驗過程中，若需暫停或關閉電（diàn）源，隻要不按複位鍵，重新啟（qǐ）動（dòng）後，仍可在（zài）原計數值基礎上繼續工作和計數，在循環（huán）測試過程中，由傳感（gǎn）器讀（dú）出裝置到位情（qíng）況並把信號返回給PLC，以決定是（shì）否做下一步動作而實現閉環控製，由於采表現（xiàn）在：1是創新能力與技（jì）術開發能力較為薄弱；2是生產能力小用PLC設置和控製試驗機的試驗功能，與全（quán）氣動試驗機相比該機氣動係統結構大為簡化。PLC電-氣動控製係統（tǒng）簡圖如所不。　　由於采（cǎi）用（yòng）PLC控（kòng）製，係統的體積（jī）大為減少，控（kòng）製對象越多成本（běn）越低，本係統可以通過模塊（kuài）化結構擴展成各類家具的多功能測試係統，如：軟（ruǎn）體家（jiā）具、木家具等力學性能試（shì）驗。而且可靠性大為提高，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，效果良好。　　本係統的程序設計采用功（gōng）能模塊化結構，使整個程序層次（cì）分明，結構清晰。通過故障自診斷（duàn）判斷，可以及時提（tí）醒使用者找出故障源，及時排除（chú）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（kě）用性。當Enable屬性值為True時，Interval屬性值確定了控（kòng）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（kòng）件。設置好定時間隔，並在Timer事件中加入相（xiàng）關的數據采集和控製輸出代碼即可實現定時數據采集和控製輸出。雖然實時控製中（zhōng）使（shǐ）用Tnner控件進行軟件定時非常方便，但也有一些限製，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（shì）應（yīng）一般的控製需要（yào）：①係統采樣周期的度要求不大於55ms.如液位、流量、溫度等（děng）過程（chéng）控製（zhì）；②除了數據采集和（hé）控製輸出代碼，在（zài）定時事（shì）件中不要放入複雜的控（kòng）製（zhì）運（yùn）算，降低CPU不必要的運算強度和額（é）外開（kāi）支；③優化（huà）係統軟（ruǎn）件環境。減少其他程序（xù）的運（yùn）行，尤其是對（duì）外圍設備訪問頻繁的應用程序。　　3.2采（cǎi）用Win32API定時函數Win32提供了另一種可行的定時控製方案，即利用位（wèi）於Win32底層的定時控製API函數。Win32API函數又稱應用程序編程接口函數，在定（dìng）時間隔到來後，線程通過（guò）Time-SetEvent調用TimeProc函數，該（gāi）函數對（duì）定時事件進行判斷，符合條（tiáo）件則調用相應處理函數進行數據采集、控製輸出和控製運算，否則調用（yòng）TimeKillEvem取消該定時事（shì）件。　　3.3進一（yī）步提高Win32API定時函數實時性（xìng）的措施（shī）在Win32環境下由於多任務的（de）搶先式調度機製，實時控（kòng）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權限。所以即使采用Win32API定時函數仍然（rán）不能（néng）保證達到很（hěn）高（gāo）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（zài）實時級，可以達到較好進程範圍內定（dìng）時要求。　　經實際操作和反複。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（lí）起來，以起到保護核心部件和抗（kàng）幹擾作用（yòng）。　　3.3係統軟件（jiàn）設計應用程序采用TC+ +3.0開發，軟件分為（wéi）檢測、執行、異常處理（lǐ）等模塊，根據控製係統應用軟件要具有實（shí）時性，靈（líng）活性，可靠性（xìng），可維護性的要求，編製軟件時增強了各（gè）模塊功（gōng）能專一性，降低（dī）複雜程度（dù），組成的主程序結構清晰，主程序框圖見。