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
隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和我國城市化進(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)
安全網(wǎng)是預(yù)防墜落傷害的一種勞動防護(hù)用具,適用范圍極廣,大多用于各種高處作業(yè)。在建筑物建造的過程中,不時(shí)會發(fā)生建筑材料或者人員從高處墜落的情況,威脅施工地周圍人員和財(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)國家指定的監(jiān)督檢驗(yàn)部門檢驗(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。
2.1 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、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)過程中,將檢測用安全網(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,而對通訊的處理要求不高,故綜合考慮,選型主控PLC為西門子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是西門子公司全新一代用于控制三相交流電動機(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)和自動化系統(tǒng)中。
3.1 操控臺控制界面及操作方法
系統(tǒng)的檢驗(yàn)方法分為自動和手動兩種;分別可調(diào)節(jié)球的位置和架的位置;分為球自動、架自動、秋手動、架手動四種:
(1)球自動:將球手/自動按鈕打到自動,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/自動按鈕打到手動,進(jìn)行上下微調(diào)。
(2)架自動:將架手/自動按鈕打到自動,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:將球手/自動按鈕打到手動,左手按住球shift按鈕不動,右手按球操縱桿上移或下移,球就上升或下降。
(4)架手動:將架手/自動按鈕打到手動,左手按住架shift按鈕不動,右手按架操縱桿上移或下移,架就上升或下降。
系統(tǒng)的操控臺控制界面如圖1所示。
圖1 系統(tǒng)操控臺控制界面圖
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
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)過程。文章研究了生產(chǎn)檢驗(yàn)環(huán)境中安全網(wǎng)檢測的過程,并根據(jù)檢驗(yàn)過程的基本思路,通過一整套的軟硬件設(shè)計(jì),使系統(tǒng)完成對安全網(wǎng)產(chǎn)品的一系列功能檢測,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,張曉明,王磊,等.安全網(wǎng)掛設(shè)器:中國,CNl02733617A[P].2012.10.17.
[7]JONAS B.過程控制現(xiàn)場總線[M].陳小楓,董景辰,槽迎東,譯.北京:清華大學(xué)出版社,2003.