吳紅

摘要： 隨著我國潔具的蓬勃發(fā)展和國家對潔具市場管理的進一步規(guī)范，潔具生產(chǎn)廠家和檢測部門為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，參與國際競爭，對潔具檢測設(shè)備的要求逐步提高。因此，為了更好地滿足用戶要求，公司依據(jù)《座便器坐圈和蓋》JC/T764-2008[1]的標準研制了坐便器蓋綜合試驗裝置，主要用于對坐便器圈和蓋進行開合試驗、慢落功能壽命試驗、強壓試驗。

Abstract： With the rapid development of sanitary appliance in China and the further national regulation to the sanitary appliance market management， sanitary ware manufacturers and inspection department in order to improve the quality of products， participate in international competition， gradually asks higher requirements for the sanitary ware testing equipment. Therefore， in order to better meet user requirements， the company on the basis of "Toilet Seat and a Cover" JC/T764-2008 standard developed a toilet cover comprehensive test device， which is mainly used for the toiler seat and cover opening and closing test， life test of the slow down function， strong pressure test.

關(guān)鍵詞： PLC可編程序控制器；計數(shù)器；坐便器蓋

Key words： Programmable Logic Controller（PLC）；counter；toilet bowl cover

中圖分類號：TP342+.3 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）34-0134-02

0 引言

此試驗裝置要求電氣能實現(xiàn)自動化控制，通過對設(shè)備的技術(shù)要求和工藝流程進行研究分析，發(fā)現(xiàn)其輸入量有開關(guān)指令、氣缸磁性開關(guān)、感應(yīng)開關(guān)、氣壓壓力等信號組成，輸出量主要是控制各氣缸動作的電磁閥組成；所以，電氣控制核心采用PLC可編程序控制器是比較合理和經(jīng)濟實惠的；其優(yōu)點突出在調(diào)試中，可以不用改動圖紙及配電柜中的配電線路，利用編寫PLC軟件程序就能實現(xiàn)對輸出量更改控制，一些機械上需要的軟動作，比如動作延時、緩沖、滯后等，很方便地利用PLC軟件程序就能實現(xiàn)完成，并達到預(yù)期效果，這樣設(shè)計簡化了繁瑣的電氣線路也節(jié)約了電器成本。

電氣線路控制分3部分回路：①電源分配控制回路；②4V直流電源控制回路；③PLC可編程序控制器控制回路。程序能實現(xiàn)試驗裝置手動/自動2種工作模式、3種試驗方法，分別是能實現(xiàn)對坐便器圈和蓋進行開合試驗、慢落功能壽命試驗、強壓試驗，這三種試驗用一臺設(shè)備就能分別完成，這樣不但節(jié)約了設(shè)備成本，也節(jié)省了占地面積。

1 工作原理

該設(shè)備中控制坐便器蓋起落的裝置采用氣缸驅(qū)動。①能做歐洲標準：蓋圈開合角度大于95°試驗，②能做國家標準：大于70°的試驗。在這個試驗裝置中95°只適用于開合和慢落試驗。

待坐便器蓋安裝在安裝板上后，設(shè)置好試驗次數(shù)及其開合角度，按下操作面板上的“開始”按鈕，這時氣缸帶動推出裝置及抬起桿將坐便器蓋頂起，當?shù)竭_設(shè)定角度后，抬起桿及推出裝置以小于2.5s的速度返回原位；在進行強壓試驗時，抬起桿裝置上安裝壓桿機構(gòu)，此時它就會迫使坐便器蓋隨其一起下落，此時返回和抬起速度為0.5s～1s，坐便器蓋緩慢落下；在進行試驗角度為95°時，當抬起桿和推出裝置到達極限位后，頂出桿頭碰觸坐便器圈蓋使其自由落下，試驗70°時頂出裝置不動作，至此完成一個工作循環(huán)。

2 硬件構(gòu)成

JKMQ-1型坐便器蓋綜合試驗裝置電氣控制系統(tǒng)硬件構(gòu)成，包括強電控制回路和弱電控制回路的的電氣元器件，這里主要敘述一下與PLC可編程序控制器相關(guān)聯(lián)的電氣元件（見圖1），下面簡單介紹一下它們的特點以及在系統(tǒng)中所起的作用。

2.1 PLC可編程序控制器

考慮到設(shè)備對輸入/輸出點的要求、工藝特點及試驗裝置特點，本系統(tǒng)中PLC可編程序控制器選用歐姆龍公司生產(chǎn)的CPM1A-30CDR-A-V1具有30點輸入輸出CPU單元，其具有以下特點：①主機電源AC100-240V[2]；②具有輸入總數(shù)：18點，輸出總數(shù)：12點；③輸出為24V直流電源控制繼電器輸出；④可連接可編程終端，選用通訊適配器以相應(yīng)的上位Link或高速IN Link與PT之間進行高速通訊；⑤支持三種編程語言；⑥匯集了各種先進的功能；⑦豐富的應(yīng)用指令使復(fù)雜控制簡化。

PLC可編程序控制器是本系統(tǒng)的核心控制元件，它能執(zhí)行操作面板上的控制指令，接受外部傳輸信號，控制PLC輸出信號，完成各種控制任務(wù)，實現(xiàn)了自動化運行、計數(shù)、計時、停止、停電記憶計數(shù)功能。

PLC程序?qū)υ囼炛型蝗煌ｋ姡哂杏洃浌δ?；有開合速度和慢落速度選擇功能；當抬起桿和推出裝置到達極限位后，程序控制頂出桿頭是否動作，判斷是否需要碰觸坐便器圈蓋使其自由落下。

2.2 計數(shù)器

計數(shù)器選用的溫州大華儀器儀表有限公司生產(chǎn)的DHC2J[3]系列產(chǎn)品，該計數(shù)器具有以下特點：①鍵盤設(shè)定，LCD帶背光顯示，操作簡單；②5種計數(shù)輸入模式，4種輸出模式；③自動復(fù)位時間0.01s～9.99s可調(diào)；④采用開關(guān)電源，電壓適應(yīng)范圍大，抗干擾能力強；⑤采用鍵盤鎖定功能，根據(jù)要求鎖定不需要使用的鍵，防止誤操作；⑥計數(shù)范圍：0～999999。PLC采集安裝在坐便器上的感應(yīng)開關(guān)送來的電信號，通過編程與計數(shù)器傳送來的設(shè)定信號進行比較、數(shù)據(jù)處理，由PLC輸出端來控制坐便器蓋的開啟運行、慢落速度、運行次數(shù)，實現(xiàn)電氣自動化控制。endprint

3 程序

本系統(tǒng)根據(jù)硬件配置要求，程序分2大類：

①PLC可編程序控制器程序；

②計數(shù)器內(nèi)部參數(shù)設(shè)定。

PLC程序編制采用模塊化結(jié)構(gòu)，這樣方便調(diào)用、易于修改、容易閱讀，下面分別介紹這2類程序的主要功能。

3.1 模塊化結(jié)構(gòu)程序的編寫

3.1.1 手動調(diào)試

程序可以實現(xiàn)手動操作單步動作模式即手動狀態(tài)，在手動狀態(tài)，只有按操作面板上需要動作的按鈕，試驗裝置才會按指令完成其對應(yīng)的動作，該試驗裝置需要在手動狀態(tài)下調(diào)試的工作有：①調(diào)整地腳螺絲使試驗機基本保持水平；②做開合仰角大于95°試驗時將限位塊去除；③當安裝坐便器圈蓋時，根據(jù)圈蓋與平面的貼和程度，在撞塊機構(gòu)上加調(diào)整塊，保證撞塊轉(zhuǎn)軸水平；④調(diào)整氣缸磁性開關(guān)位置；⑤調(diào)試和維修設(shè)備時，需要在手動狀態(tài)下進行。

3.1.2 自動運行

自動化控制程序，能實現(xiàn)當試驗裝置滿足自動運行而處于初始化條件時，可以啟動操作面板上的“自動”運行按鈕，設(shè)備將自動、連續(xù)地完成坐便器圈和蓋開合試驗、慢落功能壽命試驗、強壓試驗。

3.1.3 停電記憶功能

對試驗中突然停電現(xiàn)象，程序有記憶功能，試驗裝置再次被送強電后，只要再按“啟動”按鈕，設(shè)備會按停電時的開合次數(shù)累計計數(shù)運行，在試驗過程中需要暫停工作時，只要按“停止”按鈕，系統(tǒng)將停止工作并記錄下開合次數(shù)，再按“啟動”按鈕，將以停止前計數(shù)值累計計數(shù)運行，至止到達設(shè)定值自動停止工作。

3.1.4 頂出桿功能

試驗角度為95°時，當抬起桿和推出裝置到達極限位后，頂出桿頭動作，碰觸坐便器圈蓋使其自由落下；試驗70°時頂出裝置不動作。

3.1.5 慢落速度控制

做強壓試驗，程序控制坐便器蓋圈返回和抬起速度為0.5s～1s；做其它試驗速度控制為2.5s。

3.2 計數(shù)器內(nèi)部參數(shù)設(shè)定

①將復(fù)位方式設(shè)定為外部端子復(fù)位方式，這樣便于操作；②根據(jù)試驗要求，最大開合次數(shù)為50000次，所以將計數(shù)范圍設(shè)定為99999次，完全滿足試驗次數(shù)要求；③繼電器輸出選擇為各一組常開常閉點，便于控制回路需求。

4 結(jié)語

JKMQ-1型坐便器蓋綜合試驗裝置經(jīng)過多次調(diào)試、運行，完全達到了《座便器坐圈和蓋》JC/T764-2008的標準。經(jīng)用戶多年使用，設(shè)備運行良好，已經(jīng)驗收合格。JKMQ-1型坐便器蓋綜合試驗裝置電氣控制系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：①自動化程度高、操作簡便，大大提高了設(shè)備的利用率。②可靠性高，保證了生產(chǎn)的聯(lián)系性；③故障點用指示燈提示，方便維修人員很快解決故障原因；④一臺設(shè)備可以進行三種試驗，分別是對坐便器圈和蓋開合試驗、慢落功能壽命試驗、強壓試驗功能，能按照歐洲標準也能按照國家標準進行試驗?，F(xiàn)存在的缺點是需要增加可視化操作界面，更加直觀操作和記錄，這在以后設(shè)計制作過程中需要逐步完善。JKMQ-1型坐便器蓋綜合試驗裝置研制成功，提高了國內(nèi)潔具的產(chǎn)品質(zhì)量，增強了參與國際競爭能力，為我國潔具檢測行業(yè)提供了一臺新的檢測設(shè)備，也為潔具市場管理進一步規(guī)范化做出了一份貢獻。

參考文獻：

[1]建筑衛(wèi)生陶瓷標準匯編.北京：中國標準出版社，2006，12.

[2]CPM1A可編程控制器操作手冊.上海.歐姆龍（中國）有限公司，2001，12.

[3]DHC2J智能型可逆預(yù)置數(shù)計數(shù)器.浙江.溫州大華儀器儀表有限公司，2009.endprint