PLC在箱厨、柜类家具力学性能试验机中的应用

随着技术水平的提高，各种类型的箱厨、柜类家具在不断翻新上市，生产量也在大量增加，生产厂家曰益增多，如何对箱柜的质量进行检测是当务之急，为此我们研制成功由可编程序控制器作为主控单元的箱厨、柜类家具力学性能试验机电一气动控制系统。可按照国家标准GB10357、和轻工部行业标准QB/T用于检测各种箱厨、柜有关性能指标，以保证生产质量。　　箱厨载荷与门启闭耐久性联合试验示意试验装置与试验方法本系统由4台试验机组合而成，可以进行各种类型的箱厨、柜类家具耐久性试验和强度试验，包括载荷试验（包括面板载荷试验和背面档板载荷试验）；主体结构与底架的强度试验；柜门、箱门、箱盖启闭耐久性试验；箱门、厨门、箱盖猛开强度试验；箱把强度试验等。　　下面以箱厨同时载荷与箱厨门启闭耐久性综合试验为例说明它们的试验原理和试验方法。　　载荷试验是将试件水平放置，按照规定将质量块4软件设计3PLC电一气动控制系统本系统采用日本OMRON可编程控制器。它具有标准化的硬件和软件设计，包括同步脉冲控制，中断输入，脉冲输出，模拟输出和时钟功能。输出直接驱动执行机构，内部具有逻辑控制、定时器、计数器、锁存器、主控功能等，CPU单元是一种独立单元，可以处理大量的机器控制，因此，它是一种理想的仪器用的嵌入式控制单元，设有60个输入输出点，并可以扩展，内部还设有320个辅助继电器，其中保持继电器168个并具有停电保护功能并具有完善的自诊断功能、程序检查功能，抗干扰能力强和应用灵活等优点。可适应于恶劣的工业应用环是不是真的有厂房境。编程器用于和修改程序，试验过程实时监视，可根据不同的试验等级随时调整试验参数，构成试验过程的显示屏模式。系统通过循环扫描程序，使数据读入暂存器，接着PLC逐条执行用户程序，直至达到后一条结束语句。然后把暂存器的状态参数输出到输出模块，控制执行机构，执行有关的试验功能。　　由于篇幅限制，这里仅以箱厨强度试验为例介绍PLC电-气动控制系统。试验机以压缩空气作为动力源，压力为。5MPa左右，由PLC来的控制信号，通过交替控制四个电磁换向阀来达到控制四个气缸连续交替动作，使加载垫交替承受载荷，加载频率由PLC控制，加载次数设置后能自动计数，到预置数后计数器自动发出停止信号使系统停止工作，试验机系统具有记忆功能，在试验过程中，若需暂停或关闭电源，只要不按复位键，重新启动后，仍可在原计数值基础上继续工作和计数，在循环测试过程中，由传感器读出装置到位情况并把信号返回给PLC，以决定是否做下一步动作而实现闭环控制，由于采表现在：1是创新能力与技术开发能力较为薄弱；2是生产能力小用PLC设置和控制试验机的试验功能，与全气动试验机相比该机气动系统结构大为简化。PLC电-气动控制系统简图如所不。　　由于采用PLC控制，系统的体积大为减少，控制对象越多成本越低，本系统可以通过模块化结构扩展成各类家具的多功能测试系统，如：软体家具、木家具等力学性能试验。而且可靠性大为提高，同时可以很方便地改变系统的顺序动作，本系统采用1台PLC控制多台试验机，效果良好。　　本系统的程序设计采用功能模块化结构，使整个程序层次分明，结构清晰。通过故障自诊断判断，可以及时提醒使用者找出故障源，及时排除故障。是箱厨强度试验程序流程及故障自诊断框图。　　Timer控件的可用性。当Enable属性值为True时，Interval属性值确定了控件产生定时事件的间隔。应用程序必须至少创建一个窗体（Form）才能使用Timer控件。设置好定时间隔，并在Timer事件中加入相关的数据采集和控制输出代码即可实现定时数据采集和控制输出。虽然实时控制中使用Tnner控件进行软件定时非常方便，但也有一些限制，如定时的度和定时的可靠性问题。但如果采取以下措施，Timer控件定时性能可以得到提高。以适应一般的控制需要：①系统采样周期的度要求不大于55ms.如液位、流量、温度等过程控制；②除了数据采集和控制输出代码，在定时事件中不要放入复杂的控制运算，降低CPU不必要的运算强度和额外开支；③优化系统软件环境。减少其他程序的运行，尤其是对外围设备访问频繁的应用程序。　　3.2采用Win32API定时函数Win32提供了另一种可行的定时控制方案，即利用位于Win32底层的定时控制API函数。Win32API函数又称应用程序编程接口函数，在定时间隔到来后，线程通过Time-SetEvent调用TimeProc函数，该函数对定时事件进行判断，符合条件则调用相应处理函数进行数据采集、控制输出和控制运算，否则调用TimeKillEvem取消该定时事件。　　3.3进一步提高Win32API定时函数实时性的措施在Win32环境下由于多任务的抢先式调度机制，实时控制程序所在的进程或线程可能不能及时得到系统资源的访问权限。所以即使采用Win32API定时函数仍然不能保证达到很高的要求。问题的解决必须从线程和线程的优先级安排着手。将该线程设置在实时级，可以达到较好进程范围内定时要求。　　经实际操作和反复。另外执行部分（继电器等）、外部数字量输入口与数字I/O板的TTL电平接口必须用光耦器件隔离起来，以起到保护核心部件和抗干扰作用。　　3.3系统软件设计应用程序采用TC+ +3.0开发，软件分为检测、执行、异常处理等模块，根据控制系统应用软件要具有实时性，灵活性，可靠性，可维护性的要求，编制软件时增强了各模块功能专一性，降低复杂程度，组成的主程序结构清晰，主程序框图见。