6 多功能座椅的控制设计
6.1 座椅的运动分析
座椅的整体功能所需控制主要有四个方面。靠背的角度转动，脚部支撑的角度转动，升降机构的升起与降落引导的摇椅与座椅的切换，加热功能的开启和关闭。
靠背的转动方向的改变通过不同按钮进行控制，并且不同的方向控制采用不同的按钮，红色的按钮控制上升，绿色的按钮控制下降。脚部支撑的转动方向的改变也通过不同按钮进行控制，黄色的按钮控制上升，蓝色按钮控制下降。白色按钮控制加热。而座椅与摇椅的切换按钮虽然颜色与上述颜色相同，但是安装位置放在了不同的扶手上。 6.2 座椅的控制流程
座椅的控制流程图如图28所示，其中包括了加热，升降，靠背角度切换，脚部支撑切换。
图28 控制流程图
6.3 控制元件的选取
为了实现控制的完成和控制的安全性，进行了元件选择，主要有电机、控制器、行程开关、温度传感器、温控仪、按钮开关、升降控制限位，具体如表4所示，选择了现在比较流行并且价格比较便宜的元件，这些元件能够满足控制的各种要求和各种安全控制。
表4 各元件的选取 元件名称 电机 品牌 型号 F-4D60-24 数量 3个 其他 长185mm、直径80mm PLC控制器 松下 FP1系列C40型号 行程开关 温度传感器 温控仪 按钮开关 德力西电气 HT-sensor S t y b SHSNAO LXW5-11G1 4个 1根 1个 内部控制4个，外部控制7个 1个 I/O点数为24/16 电压24V 备注 电压24V、重量为1.9kg 电压220V 螺钉热电偶K ST5000 电压220V 电压类型24V，颜色：红、绿、黄、蓝、白 12mm环形平头带灯 温度开关为自锁性，其他为复位型 限位开关 XUNT C2-15GW-B 2个 电压220V 6.4 输入输出分配（I/O）
控制的输入有17个端口，输出有7个端口。各个输入输出如表5所示，不同的接口都进行了功能的说明。
表5 I/O口分配表
输入PLC点名称 X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 连接外部设备 功能说明 输出PLC点名称 连接外部设备 功能说明 白色按钮 红色1 绿色 黄色 蓝色1 加热功能 靠背升 靠背降 脚部支撑升 脚部支撑降 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 电加热垫 一号电机 一号电机 二号电机 二号电机 三号电机 三号电机 进行加热 电机正转 电机反转 电机正转 电机反转 电机正转 电机反转 红色2 蓝色2 座椅升 座椅降 续表5 I/O口分配表 X8 X9 XA XB XC XD XE XF X11 X12 行程开关1 行程开关2 限位1 限位2 行程开关3 行程开关4 限位1 限位3 限位2 限位4 靠背限位 脚部限位 摇椅限位 座椅限位 靠背限位 脚部限位 靠背前限位 靠背后限位 脚撑前限位 脚撑后限位 6.5 功能控制梯形图
（1）加热的控制
通过加热按钮进行温度开关的控制，通过温控仪进行温度的测量，并且将温度反映给控制器，通过控制器进行温度的调控，控制如图29。
图29加热控制
（2）开机检测的部分
在刚刚进行接通或者断电后进行重新连接时，这部分能够进行进行检测，以保证刚刚进行通电时会保证安全性，如图30。
图30 开机检测
（3）摇椅模式
这个模式是进行座椅切换为摇椅的必要程序，这部分会保证只能在一定的距离内会进行摇椅的动作，超过或者不超过这段距离的情况下将不会进行切换，因此在设计时只有当所有机构都进入距离设定时，电机才会运转，这样会保证结构的安全性，相当于在软件上进行安全控制，为安全增加防线，如图31。
图31摇椅模式
（4）座椅模式
座椅模式就是保证在所有的运行空间内进行自由运动，实现躺、坐、睡的功能，这部分是功能的主要区，因此设计时进行的多方面的限位，以保证自由运动的过程中不会出现事故，控制如图32。
图32座椅模式
（5）注释部分
图33中R代表中转部分，Y是最终的执行部分，因此设计时需要单独注释。
图33 注释部分
控制设计
