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基于FX1S-10MT型PLC和步进电机驱动装置实现玩具燃

1、 小序

在美国玩具标准ASTM F963-03中,玩具主轴线定义为:一条连接产品上最远的部分或端点的间隔最长的直线。一个产品可以有一条以上的主轴线,但它们的长度必须相等。对塑胶玩具和毛绒玩具进行整体易燃性测试,每每要花费大年夜量的光阴来确定玩具主轴线的偏向和尺寸。而玩具主轴的偏向、尺寸及燃烧尺寸切实着实定今朝是经由过程人的肉眼和钢直尺来判断的,玩具燃烧前后形状区别较大年夜,用肉眼无法准确丈量燃烧的尺寸,这样测试结果就会受到较多工资身分的影响,效率低、偏差大年夜、重复性差,严重影响玩具易燃性测试合格与否的鉴定。

跟着谋略机节制技巧的成长,PLC(可编程节制器)以其模块化的布局,高抗滋扰的I/O处置惩罚元件、硬件设置设置设备摆设摆设的机动性,可扩展和稳定性等特征,为在不合的场所的利用供给了稳定的平台,已广泛应用在自动节制装配领域。

本玩具整体燃烧自动测试仪采纳先辈的PLC节制技巧和高机能的细分型驱动装配节制技巧,可满意美国玩具标准ASTM F963-03中相关条目的要求,自动丈量玩具的主轴线尺寸,自动记录燃烧光阴并谋略燃烧速率,且精度高,效率高,稳定性好为玩具的安然测试供给了包管。

2、 事情历程

燃烧自动测试仪为平台布局,由人机交互部分、节制部分、驱动部分和支撑定位部分四部分组成,如图1所示。

人机交互部分:采纳日本三菱公司的F920型操作面板,经由过程操作按钮可以进行各类操作功能的设置,并可将测试参数和测试结果显示在屏幕上。操作简单、方便,显示及时准确。

节制部分:节制器采纳日本三菱公司的FX1S-10MT型PLC,具有精度高、速率快、靠得住稳定的特点。主要感化是吸收输入信息,并根据信息进行鉴定和数据处置惩罚,进而输出节制旌旗灯号到测试仪的驱动部分。并且可以进行计时功能。

驱动部分:包括三个步进电机,采纳美国WJT先辈的JQF-MD808步进电机驱动器,吸收脉冲输出旌旗灯号,节制步进电机的扭转角度和扭转偏向,完成测试历程中的各类驱动义务。

支撑定位部分:自动测试仪的机器部分,主要由底座,支撑杆,定位杆,刻度标等部分组成。

玩具燃烧自动测试仪的机器布局示意图如图2所示:

其事情历程如下:

(1)确定样品的主轴线偏向:玩具样品放置在可扭转的事情台上,步进电机驱动支撑杆扭转,带动支撑杆上的定位杆使其与玩具主轴线偏向同等,经由过程微调扭转事情台、定位杆的偏向及位置,确定样品的主轴线偏向。

(2)准确丈量样品主轴线尺寸及燃烧尺寸 :应用步进电机带动丝杆上的刻度标从玩具主轴线的一端开始移动到另一端,移动的间隔即为玩具主轴线尺寸;将定位杆移开,将玩具焚烧测试,待火焰熄灭后,再将定位杆移回到焚烧前的初始位置,此时,定位杆偏向又与玩具主轴线偏向同等,该位置经由过程PLC节制步进电机来包管;移动刻度标从玩具主轴线一端移动到玩具烧毁边缘,记录移动间隔,则两次移动间隔之差就为玩具在主轴偏向被烧毁的尺寸。

(3)测试结果的显示与打印装配:当玩具焚烧燃烧时,按下计时按钮,火焰熄灭后竣事计时,用PLC自动记录玩具燃烧的光阴,玩具燃烧速率=玩具燃烧尺寸/燃烧光阴,将丈量数据谋略得出燃烧速率,并将玩具主轴线尺寸、燃烧尺寸、燃烧光阴、燃烧速率及情况环境显示打印。

3、 事情道理

玩具自动燃烧测试仪的核心部分是PLC和三个步进电机组成的驱动部分,测试仪的事情道理如图2示。

根据美国玩具标准燃烧测试要求,在操作面板上经由过程按钮设定定位杆上升的高度。PLC接管所有这些信息,颠末阐发和响应的数据处置惩罚后输出启动旌旗灯号,节制步进电机启动。步进电机接到PLC的输出旌旗灯号后以设定的高度完成响应的操作。经由过程面板上的正转按钮算作PLC的输入旌旗灯号,节制步进电机带动定位杆迁移转变必然的角度到达玩具的主轴线偏向。PLC自动记录该角度算作后续操作的基准角度。然后启动提高丈量按钮,PLC接管到此输入旌旗灯号后,控拟订位杆上的步进电机带动刻度标丈量玩具主轴线尺寸L1。PLC自动记录此数据显示到面板上。确定好玩具的主轴线尺寸后,启动反转按钮使定位杆回到原始位置。

当确定好玩具主轴线偏向和尺寸后,将玩具焚烧燃烧,此时按下面板上的计时按钮,PLC接管此旌旗灯号作为一个数字输入旌旗灯号;当玩具燃烧熄灭后按下竣事按钮,PLC接管此旌旗灯号作为另一个数字输入旌旗灯号,便输出旌旗灯号到面板显示玩具的燃烧光阴T。启动回覆再起键按钮,PLC节制步进电机带动定位杆回到当初记录的扭转角度,使定位杆从新与玩具主轴线重合;启动退却撤退按钮,使刻度标到达玩具烧毁边缘,面板上会显示刻度标退却撤退的间隔L2,则玩具燃烧尺寸L=玩具主轴线尺寸L1-退却撤退间隔L2,并将玩具燃烧尺寸显示到面板上,PLC根据燃烧尺寸和燃烧光阴自动谋略玩具的燃烧速率,当启动打印按钮后,PLC输出节制旌旗灯号到微型打印机,自动打印其结果。

同时,根据不合玩具的高度,可以在面板上设定高度,使定位杆上升到必然的高度便于刻度标上的指针定位玩具的主轴线边缘。也可以经由过程设定必然的角度,先将定位杆转到必然的角度上,再将玩具放置到平台上,使其主轴线偏向与定位杆偏向同等,当有必然误差时,经由过程平台的微调功能,使其维持同等。

4、 功能特点

⑴ 测试精度高,相应速率快。FX1S-10MT型PLC为12位机,具有精度高、速率快的特征使测试仪具有精良的测试精度和相应光阴。又因为MC-808MDE细分型高机能步进电机驱动器采纳了新型的双极性横流载波驱动技巧,最高256倍细分,使步进电机可以达到更高的速率和更大年夜的高速转矩,细分功能使电机运转精度更高,振动更小,噪声更低。

⑵ 操作简单,应用方便。只需在操作面板上按键操作即可,同时显示屏将相关迁移转变角度,丈量尺寸清晰的显示出来,简单,方便、准确。测试仪的应用极大年夜的低落了事情强度,前进了事情效率。

⑶ 靠得住性高、稳定性强。因为PLC具有靠得住性高,稳定性强的特征,MC-808MDE细分型高机能步进电机驱动用具有先辈的过流保护(峰值跨越10A)、过压保护(跨越85VDC)、过热保护(≥70℃竣事事情,≤50℃规复事情)和错相保护功能使测试仪运行更靠得住、更安然,很好地具备了电气稳定性和靠得住性。

⑷ 测试仪布局设计合理。测试仪为平台布局,操作面板安装在底座上,步进电机封装在支撑杆和支座里面,不易打仗。同时测试仪的各个部件采纳了防锈处置惩罚,各部件充分斟酌了加工工艺的合理性,调试和维修方便。

⑸ 机动的预设置功能。可预设测试速率和光阴,设定范围广。预设角度为0-180°,预设速率范围为0-6000m/s,燃烧光阴0-90s。

⑹ 技巧指标为:定位杆上升高度为0-500mm,迁移转变角度为0-90°。定位杆原始位置为0°。

⑺ 抗滋扰性强。因为本测试仪的PLC元件具有对数字旌旗灯号有光电隔离感化,可很好的将误动作旌旗灯号滋扰过滤掉落。而MC-808MDE细分型高机能步进电机驱动用具有对输入旌旗灯号光隔离,输入旌旗灯号TTL兼容、可吸收差分旌旗灯号,具有优越的散热功能和细分功能,对振动滋扰、电磁滋扰、情况滋扰等有很好的抑制感化。

5、 节制系统的软件设计

玩具易燃性自动测试仪的I/O变量分为数字量输入旌旗灯号,数字量输出旌旗灯号和中心变量三类。此中数字量输入旌旗灯号有:运行启动旌旗灯号,回覆再起旌旗灯号,开始计时旌旗灯号,竣事计时旌旗灯号,上升旌旗灯号,下降旌旗灯号,提高旌旗灯号,退却撤退旌旗灯号,正转旌旗灯号,反转旌旗灯号;数字量输出旌旗灯号有:运行节制旌旗灯号,打印节制旌旗灯号;中心变量有:高度设定,角度设定。

PLC根据接管到的数字量输入旌旗灯号和中心变量,启动并节制测试仪运行,节制法度榜样如图4所示。首先确定玩具主轴线偏向,接着丈量主轴线尺寸。确定好这些后,定位杆回到原始位置,焚烧燃烧玩具,启动计时器。玩具燃烧后,竣事计时器,定位杆回到记录位置,丈量玩具燃烧尺寸。谋略燃烧光阴并启动打印装配,输出测试结果,停止测试历程。

6、停止语

本自动测试仪采纳先辈的日本三菱公司的FX1S-10MT型PLC节制器和美国WJT先辈的JQF-MD808步进电机驱动器,包管了测试仪运行稳定,相应速率快,精度高。应用本测试仪不仅可以低落检测事情的劳动强度,还大年夜大年夜前进了检测的效率,前进了检测结果的准确性,前进了查验事情的自动化水平。该产品在玩具安然检测中具有广阔的利用前景。

责任编辑:gt

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