西門(mén)子S7—200在汽車燈顏色耐久性測(cè)試系統(tǒng)中的應(yīng)用

于建文+田應(yīng)軍

摘 要 本文介紹了燈絲燈泡模式控制儀配合高低溫交變潮濕試驗(yàn)箱在汽車燈顏色耐久性控制系統(tǒng)中對(duì)于燈絲燈泡通/斷電狀態(tài)的精確自動(dòng)控制；實(shí)現(xiàn)了汽車燈絲燈泡的特殊時(shí)間控制、循環(huán)控制，并能實(shí)時(shí)監(jiān)控程序進(jìn)度、運(yùn)行結(jié)束自動(dòng)關(guān)閉程序等特殊要求。

【關(guān)鍵詞】汽車燈 顏色耐久性 PLC開(kāi)關(guān)模式 燈泡通/斷

燈絲燈泡的顏色耐久性是產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，但是由于市場(chǎng)上目前沒(méi)有高精度自動(dòng)化的燈絲燈泡模式控制儀配合高低溫交變潮濕試驗(yàn)箱完成顏色耐久性測(cè)試，所以很多廠商對(duì)此項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè)也是望洋興嘆，本文通過(guò)S7-200 PLC在汽車燈顏色耐久性系統(tǒng)中的應(yīng)用，解決了目前我國(guó)汽車燈顏色耐久性技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)的空白。

在我們的日常生活中，汽車燈泡由于其特殊的要求及用途，生產(chǎn)制造商會(huì)對(duì)其玻殼進(jìn)行涂色或者制造成需要的顏色，比方紅色、琥珀色、藍(lán)色等，而為了檢驗(yàn)這些顏色的耐久性，這就需要我們研發(fā)專門(mén)的程序、儀器配合高低溫交變?cè)囼?yàn)箱來(lái)進(jìn)行檢測(cè)顏色耐久性，而實(shí)驗(yàn)中通常會(huì)區(qū)分不同的顏色不同的控制要求（控制要求見(jiàn)GB 15766.1附錄I，由于標(biāo)準(zhǔn)目前只有對(duì)白色、琥珀色、紅色進(jìn)行規(guī)定，故此系統(tǒng)只需安裝三種顏色設(shè)計(jì)），這就要求我們燈絲燈泡模式控制儀能夠完成多種顏色及模式的控制要求，操作簡(jiǎn)單、不易發(fā)生故障，穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，怎么才能達(dá)到設(shè)計(jì)要求并滿足實(shí)驗(yàn)使用呢？通過(guò)查閱資料、標(biāo)準(zhǔn)研讀以及程序分析，最終我們選取了西門(mén)子200 PLC配合觸摸屏來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)要求。因?yàn)槲鏖T(mén)子S7 200雖然價(jià)格比國(guó)產(chǎn)的PLC貴，但是它是西門(mén)子PLC中比較經(jīng)典的型號(hào)，穩(wěn)定性經(jīng)過(guò)市場(chǎng)的多年驗(yàn)證，響應(yīng)速度快、編程簡(jiǎn)單，程序修改方便等優(yōu)點(diǎn)。下面我就將此系統(tǒng)的工作原理及控制系統(tǒng)進(jìn)行介紹：

1 設(shè)計(jì)構(gòu)想

此儀器的設(shè)計(jì)大致分為兩部分：

1.1 軟件控制

PLC編程部分，滿足實(shí)驗(yàn)要求GB15766附錄1；觸摸屏部分，界面美觀大方，能夠方便操作，直觀體現(xiàn)試驗(yàn)進(jìn)程，各個(gè)按鈕直接互相制約防止誤觸。觸摸操作界面大致為五頁(yè)，開(kāi)機(jī)歡迎界面、模式選擇界面、程序運(yùn)行界面，三種程序共三頁(yè)。

1.2 硬件部分

響應(yīng)速度快，能夠經(jīng)受高頻率開(kāi)關(guān)次數(shù)。為了防止誤操作或其他原因引起的電路故障、觸摸屏失靈等，我們需要在控制儀上設(shè)置實(shí)體按鈕可同時(shí)控制程序的運(yùn)行。

2 汽車燈顏色耐久性測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理

它是通過(guò)觸摸屏操作監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)程、西門(mén)子 S7 200控制程序?qū)虘B(tài)繼電器進(jìn)行開(kāi)斷，從而實(shí)現(xiàn)燈絲燈泡的通斷狀態(tài)（如圖1），實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載的模式控制，而負(fù)載通斷狀態(tài)，反饋給觸摸屏從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控運(yùn)行狀態(tài)以及運(yùn)行時(shí)間。

3 汽車燈顏色耐久性測(cè)試系統(tǒng)工作過(guò)程

首先打開(kāi)測(cè)試系統(tǒng)控制電源，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入歡迎界面，顯示單位、時(shí)間等信息，倒計(jì)時(shí)后自動(dòng)跳轉(zhuǎn)至顏色選擇界面，為了檢驗(yàn)燈絲燈泡模式控制儀供電輸出與負(fù)載端連線是否正確及調(diào)試供電電壓等需要，為此我們?cè)跉g迎界面加入測(cè)試按鈕。

進(jìn)入系統(tǒng)后，通過(guò)觸摸屏上主界面對(duì)顏色耐久性測(cè)試燈泡顏色進(jìn)行選擇，按開(kāi)始，指示燈變亮并顯示運(yùn)行，按對(duì)應(yīng)確認(rèn)進(jìn)入工作界面，如圖2所示。

為了保證實(shí)驗(yàn)可靠及安全，對(duì)于三種顏色選擇觸摸按鈕我們進(jìn)行了互鎖設(shè)計(jì)，即只能同時(shí)按下一個(gè)顏色選擇按鈕進(jìn)行確認(rèn)進(jìn)入對(duì)應(yīng)模式控制。同時(shí)為了操作人員能夠快速熟悉系統(tǒng)查看當(dāng)前工作模式下控制狀態(tài)及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是否有異常，我們?cè)谙到y(tǒng)中加入操作說(shuō)明及GB15766.1 2008附錄I對(duì)于燈絲燈泡的控制要求。

選定一種顏色按下確認(rèn)，系統(tǒng)進(jìn)入對(duì)應(yīng)模式控制程序如圖3所示。

控制程序中有指示燈、開(kāi)始、暫停、復(fù)位、運(yùn)行狀態(tài)等基本功能信息，只需按下開(kāi)始，系統(tǒng)便可自動(dòng)按照設(shè)定程序?qū)艚z燈泡進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)要求。因?yàn)橄到y(tǒng)運(yùn)行10個(gè)周期，運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)為了便于中途系統(tǒng)故障排除及其他原因引起的異常排除，而不影響系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間故增加了暫停按鈕，當(dāng)故障排除之后只需按照操作說(shuō)明恢復(fù)即可。在此界面的左邊為我們?cè)O(shè)計(jì)了模式運(yùn)行指示燈，右邊設(shè)計(jì)了各個(gè)模式的運(yùn)行時(shí)間及周期等狀態(tài)欄，當(dāng)系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行之后左側(cè)模式指示燈及運(yùn)行指示燈開(kāi)始工作，右側(cè)的時(shí)間同步計(jì)時(shí)，中間的紅色空心框也會(huì)隨著時(shí)間變化進(jìn)行填充（即進(jìn)度條），至此整個(gè)周期結(jié)束。

本控制系統(tǒng)是基于西門(mén)子S7-200 PLC實(shí)現(xiàn)了汽車燈顏色耐久性測(cè)試特殊的控制要求，設(shè)備具有操作簡(jiǎn)單、高穩(wěn)定性，快速開(kāi)關(guān)及高精度等特點(diǎn)，整個(gè)測(cè)試過(guò)程時(shí)事完全滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)汽車燈顏色耐久性測(cè)試的要求。

參考文獻(xiàn)

[1]GB15766.1-2008附錄I顏色耐久性測(cè)量試驗(yàn)條件[M].中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

[2]基于西門(mén)子S7-300PLC汽車燈壽命測(cè)試控制系統(tǒng)[J].電工技術(shù)，2007.