多功能拉伸訓練器是一種具有全新設(shè)計理念的運動康復(fù)訓練器材資源優勢。 它為訓練者提供基礎(chǔ)力量訓練、爆發(fā)力訓練過程中、平衡訓練等康復(fù)訓練模式振奮起來。 由于每位訓練者的身體健康狀況及體能狀態(tài)都存在著一定的差別,在訓練之前特征更加明顯,需要在訓練器上為每位訓練者設(shè)定不同的康復(fù)訓練參數(shù)增多。
康復(fù)訓練參數(shù)包括訓練時間、訓練力度以及給定拉伸次數(shù)。訓練時間指本次訓練的時長長效機製;訓練力度指本次訓練的載荷;給定拉伸次數(shù)指訓練者在訓練時間內(nèi)需要完成的有效拉伸訓練次數(shù)重要部署。 有效拉伸訓練需要訓練者在手柄處拉出鋼絲繩的實際長度達到鋼絲繩可被拉出最大長度的 80%以上。 鋼絲繩被拉出的實際長度通過直線位移傳感器測量產業。 直線位移傳感器是通過電位器元件將機械位移轉(zhuǎn)換成與之成線性關(guān)系的電壓或電流的輸出裝置數字技術,被廣泛地應(yīng)用于多種位移測量系統(tǒng)中[1-5]。
本文設(shè)計了基于 PLC工具、 觸摸屏以及直線位移傳感器的控制系統(tǒng)尤為突出,并將其應(yīng)用于多功能拉伸訓練器,以解決鋼絲繩長度的測量問題市場開拓,并統(tǒng)計訓練者在訓練時間內(nèi)所做的有效拉伸次數(shù)標準。 訓練結(jié)束后,通過觸摸屏顯示本次訓練是否達到要求重要意義。
1 總體設(shè)計
為了達到康復(fù)訓練效果規則製定, 訓練者需要在規(guī)定的訓練時間內(nèi)完成給定次數(shù)的有效拉伸訓練。 訓練結(jié)束后引領,如果有效拉伸訓練次數(shù)等于給定拉伸次數(shù)表現明顯更佳,則本次訓練達到要求, 否則優化服務策略, 本次訓練未達到要求技術先進。
在訓練之前,通過調(diào)節(jié)氣缸中的壓力技術節能, 調(diào)節(jié)訓練力度提高; 通過觸摸屏設(shè)定訓練時間與給定拉伸次數(shù); 有效拉伸次數(shù)通過 PLC 內(nèi)部的計數(shù)器進行反饋延伸,并同步顯示在觸摸屏上有很大提升空間。
訓練者做有效拉伸訓練要求,手柄處拉出鋼絲繩的實際長度要達到鋼絲繩可被拉出最大長度的 80%以上。 鋼絲繩被拉出的實際長度通過直線位移傳感器測量情況正常。 PLC 的擴展模塊采集傳感器的輸出信號製度保障,并將其按線性關(guān)系轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。 該數(shù)字量被送入PLC 的寄存器各領域,然后由 PLC 的程序判斷顯示, 計數(shù)器的計數(shù)條件是否滿足,如果滿足的有效手段,則有效拉伸次數(shù)累計一次共同努力。 訓練結(jié)束后,在觸摸屏上顯示本次訓練是否達到要求真正做到。
2 發展邏輯,硬件設(shè)計
本次設(shè)計所需要的主要硬件有 PLC 控制器及其擴展模塊、直線位移傳感器追求卓越、觸摸屏發展機遇。 控制系統(tǒng)硬件接線圖如圖 1 所示。
2.1 PLC 控制器及其擴展模塊選型
PLC 的控制器選擇信捷公司生產(chǎn)的 XC3 系列 CPU性能, 型號XC3-32RT-E。 該型號 PLC 提供兩個通訊口,多種類型的定時器與計數(shù)器支撐能力,能夠方便地與觸摸屏通信并進行模塊擴展產品和服務,滿足本次設(shè)計要求(詳見信捷公司《XC 系列可編程序控制器手冊》)。
擴展模塊選擇模擬量輸入模塊協同控製,型號為 XC-E4AD不斷創新,將其配置為 0~5 V 的電壓輸入模式。 該模塊具有 4 通道體驗區、14 位高精度模擬量輸入去突破,分辨率為 1 / 16 383。 利用該模塊探索,采集直線位移傳感器輸出的模擬量信號,并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字量, 并送入 PLC 的寄存器內(nèi)重要作用。 設(shè)置信號采集的通道為 CH0堅持先行,電壓模擬量輸入的端子為 VI0,模擬量輸入的公共端為 C0( 詳見信捷公司《XC 系列擴展模塊手冊》)增幅最大。
2.2 直線位移傳感器選型
選擇米朗科技公司生產(chǎn)的 KTC650 型直線位移傳感器具體而言。 該傳感器為絕對位置測量型, 有效行程為 650 mm滿意度, 線性精度為±0.04%奮戰不懈,滿足本次設(shè)計要求生產能力。該型號傳感器采用 24 V 直流電壓供電, 輸出的直流電壓信號與位移成線性關(guān)系規定,為 0~100%的給定直流電壓可持續。 為了便于PLC 擴展模塊采集傳感器的輸出信號,通過外置轉(zhuǎn)換模塊示範推廣,將傳感器的輸出轉(zhuǎn)換成標準的 0~5 V 電壓情況。
2.3 觸摸屏選型
XC3 系列的 PLC 支持多種觸摸屏。 考慮到顯示系統(tǒng)與控制系統(tǒng)的兼容性大大縮短,觸摸屏選擇信捷公司生產(chǎn)的觸摸屏堅持好,型號為 TP-
760-T。 該型號觸摸屏為 7 英寸 TFT LCD 顯示高質量,像素為 480*234構建,電阻式觸摸方式,該觸摸屏優(yōu)化了通訊協(xié)議大幅增加,支持自由格式通訊平臺建設,可自由編寫驅(qū)動程序(詳見 TP-760-T 技術(shù)手冊)。
TP-760-T 采用 24 V 直流電壓供電可以使用, 通過下載電纜與 PC 連接明顯,用于上傳或下載編輯的觸摸屏頁面;通過通訊電纜與 PLC 的 PORT2 端口連接基石之一,用于接收來自 PLC 的命令信號。
3 軟件設(shè)計
軟件設(shè)計分為觸摸屏界面設(shè)計與主程序設(shè)計兩部分安全鏈。
3.1 觸摸屏界面設(shè)計
利用 TOUCHWIN 觸摸屏編輯軟件行業分類, 設(shè)計用于設(shè)定訓練參數(shù)以及顯示訓練結(jié)果的人機界面,如圖 2 所示增持能力。M10 當中的數(shù)值應用領域,指示燈顯示不同的顏色狀態(tài),可變字符串顯示不同的文字描述提高鍛煉,以區(qū)分本次訓練是否達到要求統籌推進。’
3.2 主程序設(shè)計
訓練時間與給定拉伸次數(shù)通過觸摸屏設(shè)定進行培訓。 訓練時間根據(jù)轉(zhuǎn)換關(guān)系自動轉(zhuǎn)換為 PLC 內(nèi)部定時器的定時參數(shù)科普活動。 XC3 系列的PLC 提供多種精度的定時器, 本次設(shè)計采用 100 ms 精度的定時器關鍵技術, 地址為 T100逐漸完善, 可為訓練者提供 5 min~30 min 不等的訓練時間。給定拉伸次數(shù)通過觸摸屏設(shè)定后有所提升,將設(shè)定值存放于 PLC 的 D 存儲區(qū)內(nèi)了解情況,地址為 D0參與能力;有效拉伸次數(shù)通過 PLC 的計數(shù)器進行累計,計數(shù)器的類型選擇 16 位的順計數(shù)器長期間,地址為 C0新的力量。
鋼絲繩被拉出的實際長度通過 KTC650 型傳感器測量。 該傳感器將測量結(jié)果轉(zhuǎn)換為電壓信號是目前主流,并通過外置轉(zhuǎn)換模塊分享,輸出0~5 V 的直流電壓。 利用模擬量輸入模塊 XC-E4AD 采集傳感器的輸出信號更多可能性,并將其按比例關(guān)系轉(zhuǎn)換為 0~16 383 的數(shù)字量深刻變革,并將轉(zhuǎn)換的數(shù)字量直接送入 PLC 的內(nèi)部寄存器內(nèi)。 PLC 通過程序判斷分析,計數(shù)器是否滿足計數(shù)條件至關重要,如果滿足,計數(shù)一次等地。 計數(shù)結(jié)果由PLC 通過 PORT2 通信端口發(fā)送給觸摸屏產業,同步顯示在觸摸屏上。
創(chuàng)建兩個數(shù)據(jù)輸入窗口共享應用, 用于訓練者輸入給定拉伸次數(shù)與訓練時間工具。 數(shù)據(jù)輸入窗口的數(shù)據(jù)類型設(shè)為 Word 型,對象類型設(shè)為 D情況較常見,地址分別為 D0 和 D1市場開拓。
創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)顯示窗口,用于將 PLC 采集到的有效拉伸次數(shù)喜愛,同步顯示在觸摸屏上環境。 數(shù)據(jù)顯示窗口的數(shù)據(jù)類型設(shè)為 Word 型,對象類型設(shè)為 D保障,地址為 D2重要的角色。
創(chuàng)建兩個功能鍵, 一個編輯為“ 開始訓練”體製, 對象類型設(shè)為M要落實好,地址為 M2,當訓練者按下該功能鍵向好態勢, 計時開始相對簡便; 另一個功能鍵編輯為“清屏”,設(shè)定為事件按鈕更默契了,當訓練者按下該功能鍵問題分析, 可以清空本次的訓練的所有記錄。
創(chuàng)建一個蜂鳴器,當訓練時間到后不負眾望,蜂鳴器會自動長鳴一聲共同學習, 提示訓練者結(jié)束訓練。 蜂鳴器的對象類型設(shè)為 T推動並實現,地址為 T100。
創(chuàng)建一個指示燈、一個可變字符串更加完善。 指示燈薄弱點、可變字符串的對象類型均設(shè)為 M,地址均為 M10保持競爭優勢。 通過采集 PLC 內(nèi)部寄存器