基于PLC的自动按摩椅控制系统的设计
【摘 要】
随着我国经济的迅猛发展，人们的水平不断得到提升，越来越多的人开始从物质温饱步入对生活乐趣的追求，青年人在长期的幸苦工作后需要有什么设备来缓解身体所带来疲劳感以及疼痛感，中老年人更是需要这种设备来调养自己的身体，从而达到延年益寿的效果，于是，按摩椅便发挥了它所具有的独特魅力，在各种假日广场，休息大厅中大多都可见到，在保健产品行业中占据重要地位，越来越受人们的欢迎。针对市面上出现的问题，再结合人人体工程和传统的按摩理论，研究一种结果简单，功能齐全，具有价格竞争优势的可调的自动按摩椅。此按摩椅采用了灵活的西门子PLC编程方法，通过简单的操作按钮，实现按摩椅复杂的运动控制，增添了按摩椅的可调性能。采用比较轻质的材料，使得重量轻，便于搬运。采用简单的运动机构，可使运动机构简单易行而且节约按摩椅的成本，达到缓解使用者身体不适的目的。
【关键词】自动按摩椅；西门子PLC；自动控制；
Design of automatic massage chair control system based on PLC
【Abstract】
With the rapid development of economy in our country, the level of people continuously improved, more and more people begin to from the material into the pursuit of life fun, food and clothing after the young people in the long-term work has a bitter need what equipment to alleviate fatigue and pain brought by the body, the elderly but also need to use this advice to aftercare oneself body, so as to achieve the effect of prolong life, so the message chair has played its unique charm, in a variety of holding plaza, mostly visible to the rest hall, has an important role in health care products industry, more and get the welcome of people. Aiming at the problems in the market, combined with human body engineering and traditional massage theory, this paper studies an adjustable automatic massage chair with simple results, complete functions, and competitive price advantages. This massage chair uses PLC programming method, through the simple operation button, realizes the massage chair complex movement control, added the massage chair adjustable performance. The use of lighter materials makes the weight light and easy to handle. Use simple motion mechanism simple and easy and managing massage chair to alleviate the user’s physical discomfort.
【Key Word】Automatic massage chair; Siemens PLC program; Automatic control；
目录
第一章 绪论 1
1.1课题的背景及其意义 1
1.2 课题的研究现状 2
第二章 PLC的简要概述 3
2.1 PLC的基本要点 3
2.2 PLC的基本组成 4
2.3 PLC的工作原理 5
2.4 PLC控制系统设计方法 6
第三章 自动按摩椅的总体设计方案 8
3.1自动按摩椅的三大系统模块 8
3.2按摩椅的机械硬件结构 9
3.3按摩椅系统的工作原理 11
3.4按摩椅的功能 11
第四章 系统硬件部分 13
4.1步进电机的介绍 13
4.2 PLC与步进驱动器的连接 18
4.3主控电路 20
4.4 系统接线 20
第五章 PLC软件部分 22
5.1自动按摩椅的工作过程 22
5.2 I/O分配表 23
5.3 PLC程序 23
第六章 总结与展望 33
致谢 34
第一章 绪论
1.1课题的背景及其意义
近些年来，中国以势不可挡之步伐搞经济大发展，人均GDP也一个劲的望上涨，许许多多摆脱了穷帽子的人开始从从物质追求慢慢的演变为对精神的追求，也就越来越多的人们开始意识到并且慢慢地重视自己的身心健康。而自动按摩椅就是通过一种这样简易的操作以及价格合理的优势来达到消除人们身体疲劳的作用，这种按摩椅不仅使用方便而且也很便于携带，适合于各种人群，满足不同的服务需求。能够有效的节约人们的时间，达到人工甚至优于人工按摩的舒适感，因此具有渐渐取代人工按摩的方向性。通过对按摩椅市场上的相关消费进行了大范围的调查研究，我们很容易的发现最为具有需求购买按摩椅的群体是一大批的上班族群体，这也是可以理解的，这类群体长期的处于工作状态，拥有很少的休息时间，久而久之身体的某些部位关节等的地方难免会出现不适或疼痛的状况，这就会导致他们极为的需要按摩椅来帮助他们缓解身体疲劳。再进一步的研究，可发现他们优先选择的按摩部位是颈部，背部，腰部还有腿部。然而市场上的按摩椅价格却相对来说并不便宜，有些昂贵的如好几千块钱的价格并不能得到他们的亲睐，而那些价格在千元以内的按摩椅很是受欢迎。
对于研究家用的多功能化的自动按摩椅，其意义在于针对现今国内按摩椅市场上由于价格相对而言比较昂贵而带来的一连串的问题，从而设计出一种构造相对简单，体型相对较小，成本及其价格相对较为便宜的，按摩效率也相对较高的简易按摩椅，来推动按摩椅在国内的发展和普及。此设计是面向普通的消费水准所设计，而上班族群体是其中占有相当多的份额的。对于需要经常性的在办公室办公的白领群体们以及在工厂车间工作的普通工人们等等而言，长时间的坐或站立都会对身体的颈部、背部、腰部以及腿部带来肌肉紧张而产生酸痛疲劳感，严重影响自身的身体状况和后面的工作效率。这样就会使得自动按摩椅在对颈部、背部、腰部和腿部的按摩功能这一保健设备得以受消费者们的青睐。本次课题的研究对于我这个自动化类专业的毕业生来说，不仅是对我的 PLC程序控制这门课程的学习成果发起了挑战，同时还在画按摩椅大体结构图上巩固了我的AutoCAD画图能力，也使得我对机械结构产生了一定的了解，从真正意义上的理论结合实际去解决问题。
1.2 课题的研究现状
经济的发展带动了人们的快节奏生活，也使得人们对身心健康的重视。在中国，有将近65%的人群即有超过8、9亿之多的人处于亚健康状态，在此现状下，推拿按摩作为我国传统项目之一深受广大人民群众的欢迎。在巨大的需求与发展空间的吸引下，中国的不少企业纷纷加入按摩器具的生产行业当中，这使得我国近些年的在按摩器具出口方面的形势大好。但是，我国按摩椅领域的门槛却很高，对于企业来说，在巨大的竞争压力下，就需要有较高的生产技术、资金供应能力和良好的销售渠道才能在按摩椅行业中站得住脚。按摩椅的发展趋势必定是3D化、智能化的。我国在按摩器具的制造与研发在全球范围都有很高的影响力，大多品牌按摩椅都是在我国建厂生产的，如大东傲胜、上海松下等日资企业一直起着国内按摩椅的领先作用。在按摩椅产业链中上游材料包括五金配件、导轨、机芯、海绵、电机、布料、主控电路程序、电子电器元件等，中游产品按摩椅，下游应用于家庭、娱乐商场、机场等场所。我国按摩椅市场的规模近些年逐年增加，从14年的38亿、15年的40亿、16年的45亿、再到18年的60亿。在家庭渗透率中，中国大陆不到1%，韩国达到5%，台湾达到了8%，香港达到了10%，而最为惊叹的是日本，比10%还要高。我国的按摩椅主要往日美韩德等国出口，占比高达百分之六十几。
参考文献
[1]唐佳伟.两相混合式步进电机细分控制的设计[D].浙江理工大学，2016.
[2]陈忠宝，侯玉宝，李燕.西门子S7-200PLC从入门到精通[M].北京：中国电力出版社，2015.1
[3]赵景波，阿伦，巩雪.零基础学西门子S7-200PLC(第二版)[M].北京：机械工业出版社，2013.8.
[4]尤向阳.零点起超快学PLC技术[M].北京：化学工业出版社，2016.
