廣東省興寧市技工學(xué)校 廖幸意 李志輝

基于PLC的安全網(wǎng)耐沖擊檢驗(yàn)裝置

廣東省興寧市技工學(xué)校 廖幸意 李志輝

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，建筑用安全網(wǎng)的使用量與日俱增。安全網(wǎng)可用于防止施工作業(yè)時(shí)人和物墜落，或用來(lái)避免、減輕墜落及物擊傷害的網(wǎng)具，一般由網(wǎng)體、邊繩、系繩等構(gòu)件組成。通常，安全網(wǎng)多采用維綸和尼龍等合成化纖作網(wǎng)繩，每張安全平網(wǎng)的重量一般不宜超過(guò)15kg，并要能承受800N的沖擊力。本文設(shè)計(jì)一款基于PLC的安全網(wǎng)耐沖擊檢驗(yàn)裝置，用以檢驗(yàn)安全網(wǎng)產(chǎn)品的質(zhì)量是否達(dá)到檢驗(yàn)要求；經(jīng)試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置可設(shè)置不同沖擊力的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，準(zhǔn)確鑒別合格與劣質(zhì)的安全網(wǎng)產(chǎn)品，達(dá)到良好效果。

安全網(wǎng)；PLC；沖擊檢驗(yàn)

1 引言

安全網(wǎng)是預(yù)防墜落傷害的一種勞動(dòng)防護(hù)用具，適用范圍極廣，大多用于各種高處作業(yè)。在建筑物建造的過(guò)程中，不時(shí)會(huì)發(fā)生建筑材料或者人員從高處墜落的情況，威脅施工地周?chē)藛T和財(cái)產(chǎn)安全；故為了提高施工的安全性，安全防護(hù)網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生，可防止人或物體的墜落，或在墜落事故發(fā)生后起到緩沖和保護(hù)的作用；

安全網(wǎng)的產(chǎn)品質(zhì)量必須經(jīng)國(guó)家指定的監(jiān)督檢驗(yàn)部門(mén)檢驗(yàn)合格并取得生產(chǎn)許可證后，方可生產(chǎn)。如何檢驗(yàn)安全網(wǎng)的性能和質(zhì)量，成為保護(hù)國(guó)家財(cái)產(chǎn)和人身安全的重中之重；本文設(shè)計(jì)一款基于PLC的安全網(wǎng)耐沖擊檢驗(yàn)裝置，用以檢驗(yàn)安全網(wǎng)產(chǎn)品可靠性。

2 安全網(wǎng)耐沖擊檢驗(yàn)裝置系統(tǒng)構(gòu)成及設(shè)備選型

2.1 系統(tǒng)構(gòu)成

安全網(wǎng)耐沖擊檢驗(yàn)裝置系統(tǒng)由操控臺(tái)、主控制器、變頻器、升降電機(jī)組、升降實(shí)驗(yàn)架、實(shí)心球等部分組成；在實(shí)際檢驗(yàn)過(guò)程中，將檢測(cè)用安全網(wǎng)固定至升降實(shí)驗(yàn)架上，將實(shí)心球調(diào)節(jié)至距離安全網(wǎng)一定高度，再釋放實(shí)心球，用以檢驗(yàn)安全網(wǎng)是否能抵抗實(shí)心球的沖擊；實(shí)驗(yàn)高度可選擇不同高度，以適應(yīng)不同材料和規(guī)格要求的安全網(wǎng)。

2.2 主要模塊的設(shè)備選型

在本系統(tǒng)中，由于工作環(huán)境復(fù)雜、灰塵大，而對(duì)通訊的處理要求不高，故綜合考慮，選型主控PLC為西門(mén)子S7-200。S7-200因其模塊化的結(jié)構(gòu)、強(qiáng)大功能、極高的性價(jià)比、穩(wěn)定性強(qiáng)等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工控領(lǐng)域中，滿足本系統(tǒng)的功能需求，是一種切合實(shí)際的解決方案。

人機(jī)界面觸摸屏選用臺(tái)達(dá)DOP系列人機(jī)界面產(chǎn)品，DOP系列產(chǎn)品擁有人性化的使用界面，也有高速的硬件架構(gòu)，且支持以下的廠商Delta、Omron、Siemens、Mitsubishi等超過(guò)二十種不同品牌的PLC產(chǎn)品，字體可控，運(yùn)算與宏指令使用便捷。變頻器模塊選用MICROMASTER 440，MICROMASTER 440是西門(mén)子公司全新一代用于控制三相交流電動(dòng)機(jī)速度和轉(zhuǎn)矩的多功能標(biāo)準(zhǔn)變頻器。這款變頻器采用IGBT作為功率輸出器件，運(yùn)行可靠性大大提高，且功能強(qiáng)悍。此外，MICROMASTER 440變頻器采用脈沖頻率可選的專(zhuān)用脈寬調(diào)制技術(shù)，使運(yùn)行噪聲大幅降低，高度的靈活性使其廣泛應(yīng)用于電機(jī)控制系統(tǒng)和自動(dòng)化系統(tǒng)中。

3 控制界面及觸摸組態(tài)開(kāi)發(fā)

3.1 操控臺(tái)控制界面及操作方法

系統(tǒng)的檢驗(yàn)方法分為自動(dòng)和手動(dòng)兩種；分別可調(diào)節(jié)球的位置和架的位置；分為球自動(dòng)、架自動(dòng)、秋手動(dòng)、架手動(dòng)四種：

(1)球自動(dòng)：將球手/自動(dòng)按鈕打到自動(dòng)，按住球就位/夾裝置落/球1.2m/球1.8m/球2.0m/球7.0m按鈕，球到達(dá)目標(biāo)位。若有誤差，需將球手/自動(dòng)按鈕打到手動(dòng)，進(jìn)行上下微調(diào)。

(2)架自動(dòng)：將架手/自動(dòng)按鈕打到自動(dòng)，按住架上位/架中位/架下位按鈕，架到達(dá)目標(biāo)位。

(3)球手動(dòng)：將球手/自動(dòng)按鈕打到手動(dòng)，左手按住球shift按鈕不動(dòng)，右手按球操縱桿上移或下移，球就上升或下降。

(4)架手動(dòng)：將架手/自動(dòng)按鈕打到手動(dòng)，左手按住架shift按鈕不動(dòng)，右手按架操縱桿上移或下移，架就上升或下降。

系統(tǒng)的操控臺(tái)控制界面如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)操控臺(tái)控制界面圖

3.2 觸摸屏組態(tài)界面

本系統(tǒng)觸摸屏組態(tài)界面所呈現(xiàn)的主要功能界面如圖2、圖3所示。

圖2 主要功能界面

圖3 主要功能界面

4 結(jié)論

本文從理論和實(shí)際設(shè)計(jì)出發(fā)，闡述了基于PLC的安全網(wǎng)耐沖擊檢驗(yàn)裝置的基本原理及設(shè)計(jì)過(guò)程。文章研究了生產(chǎn)檢驗(yàn)環(huán)境中安全網(wǎng)檢測(cè)的過(guò)程，并根據(jù)檢驗(yàn)過(guò)程的基本思路，通過(guò)一整套的軟硬件設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)完成對(duì)安全網(wǎng)產(chǎn)品的一系列功能檢測(cè)，取得了出眾的效果。

[1]lough,R W Penzien J．Dynamics of structures(3nd Edition)[M]．New York:Computers and Structures,Ine,2003．

[2]扶新立,馬靜,秦鵬飛．筒架支撐式液壓爬升整體鋼平臺(tái)的模架安裝[J]．建筑施工,2014,36(1):39-42．

[3]Yue F,Yuan Y,Li G Q,et a1．Wind load on integral．1ift scaffolds for tall building construction[J]．ASCE Journal of Structural Engineering,131(5):816-824．

[4]郭寶元．安全網(wǎng)如何網(wǎng)住“安全”[J]．福建質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督,2009(8):41．

[5]JGJ 202-2010．建筑施工工具式腳手架安全技術(shù)規(guī)范[S]．

[6]王朝陽(yáng),張曉明,王磊,等．安全網(wǎng)掛設(shè)器:中國(guó),CNl02733617A[P]．2012．10．17．

[7]JONAS B．過(guò)程控制現(xiàn)場(chǎng)總線[M]．陳小楓,董景辰,槽迎東,譯．北京:清華大學(xué)出版社,2003．