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基于PLC的液压健身器阻力控制系统设计

发表时间：2021/6/16 来源：《建筑科技》2021年5月上作者：李林林

[导读] 随着经济和各行各业的快速发展，健身越来越成为人们日常生活中不可或缺的一部分。当前所使用的健身器材仍然停留在通过手动增加砝码提高健身强度的阶段，由于砝码质量固定，此种方式很难根据训练者的自身特点进行调节，影响健身效果。

山东省青岛市康顿健康产业有限公司李林林 266000

摘要：随着经济和各行各业的快速发展，健身越来越成为人们日常生活中不可或缺的一部分。当前所使用的健身器材仍然停留在通过手动增加砝码提高健身强度的阶段，由于砝码质量固定，此种方式很难根据训练者的自身特点进行调节，影响健身效果。可调液压阻尼作为健身器材的负荷装置，没有回弹和撞击，安全可靠、使用简便，使得负荷的无极调整成为可能，但目前多采用手动调节。本文在液压阻尼系统的基础上，提出利用PLC进行电控调节，可以使器材的负载力得到平稳快速的控制，从而提高健身的效果。
关键词：液压阻尼；PLC控制；健身器
        引言
        室外健身器材为人们生活质量的改善和身体素质的提升起到了重要作用。作为一项利民工程，室外健身器材的建设越来越普及。但与之相关的质量安全风险问题也越来越突出。国家质检总局对全国的全民健身器材进行抽样检测，情况不容乐观，其安全隐患引起社会的普遍关注。尤其是室外健身器材管理职责不明、监管不到位，发生很多室外健身器材伤人的案例。为了促进公共场所室外健身器材的健康发展，减少或避免因公共室外健身器材发生的事故，提高人们在公共场所健身的安全性，本文对公共场所室外健身器材的安全性问题进行了分析，并针对其安全性问题提出了相应解决对策。
        1室外健身器材质量安全风险概述
        室外健身器材是一种健身器械产品。作为产品，必然会存在一定的质量安全风险。根据我国相关标准中对产品风险的定义，实际上是产品本身所具备的一种对目标的不确定性影响，即产品会因质量的不确定性因素而对消费者、企业、社会等各主体利益造成影响。就室外健身器材而言，其质量安全风险可能使器材产品本身的质量不达标而具有的安全风险。是器械强度不达标无法有效承受健身过程中的各种压力强度而造成损坏，从而对人身造成安全风险隐患；器械产品本身所使用的材料具有毒性、污染性而对人身健康造成损害；器械产品长期使用超出其寿命年限导致本身质量已经达不到相关标准而具有质量安全隐患。可以说，室外健身器材的质量安全风险是必然存在的，也是具有较大不确定性的，为减少室外健身器材所可能引发的安全事故，就需要采取有效的措施去将其质量安全风险发生概率降到最低，以免室外健身器材这种利民的好事最后变成坏事。
        2社区健身器材的建设和管理建议
        2.1系统的软件设计
        AI1和AI2分别是两个压力变送器的测量值，模拟量比较器B002将两个压力变送器检测到的压力值做差，结果作为PI控制器的反馈值送入B005。AI3为用户设定的阻尼压力值，通过触摸屏进行设定后通过网络通信传入PLC中。PI控制器将用户设定的压力值与反馈值进行比较并实施PI控制，产生的控制量送入AQ2，控制电动调节阀执行相应动作。AQ1将系统获得的压力值传到触摸屏上进行显示。对PI控制器参数进行反复调试后，控制系统能够根据设定值动态调整阀门开度，使健身负荷能够满足用户的需求。
        2.2设施人为破坏严重的问题
        健身器材的人为破坏，除了人为恶意破坏之外，还有其他很多因素。所以在改善健身器材人为破坏问题时应当从多个角度进行分析。在此主要针对在健身器材使用过程中存在的人为恶意破坏的问题提出意见。除了设置专门的管理员进行管理和监督之外，还应当在健身区域设置一定数量的监控设备，实时对健身区域进行监督。此外，相关人员还应当加强对健身器材保护的宣传，提高社区居民对健身器材的保护意识，发动群众对损坏健身器材的行为进行监督，改善健身器材人为损坏严重的情况。

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从社区健身区域、健身器材和管理措施的整体上而言，要改善目前健身活动发展中有关健身器材方面的问题，主要在于两个方面：第一，在政府相关工作人员层面。相关工作人员需要对健身活动建设的全过程进行负责，从健身区域的选择到健身器材的选择以及从健身区域的建设到健身器材的管理，每一个环节都需要相关工作人员进行科学、合理的规划，要在确保满足市民健康需求的情况下，让健身区域的建设可以满足可持续发展的原则，逐步实现健身区域合理化、科学化的建设和管理。此外，相关工作人员还需要在提高社区市民健身素养方面发挥一定的主动性，利用多种方式激发居民的主人公意识，让其主动参与到健身器材的管理和保护过程中。第二，在社区居民方面。社区居民是社区健身器材使用的主体，在对健身器材进行保护和管理时，社区居民应当发挥自己作为健身器材使用主体的作用，不断提高自身道德修养和社区健身素养，让自己成为爱护公共健身器材的主人，要有意识地对健身器材进行保护。不仅要通过各种方式纠正自己使用健身器材的不良习惯和行为，还要积极对身边人进行监督和指导，促进和谐健身区域的构建。让每一位来社区健身区域的居民不仅可以得到身体上的有效锻炼，还能在一定程度上舒缓心情，全面提高我国社区居民的身体素质和幸福感，促进幸福城市的建设。
        2.3落实室外健身器材的日常养护管理工作
        在政府层面做好质量安全风险监测评估后，健身器材的质量源头可以得到有效保障，健身器材市场上的产品质量将得到进一步提升。还需要通过有效的日常管理来确保健身器材能够长期保持良好的质量状态，降低质量安全风险隐患。首先，各地区要明确当地进行室外健身器材养护管理的部门，形成健身器材养护管理的日常工作机制，并完善人员配备，从而将此项工作作为与市政养护相同的工作来予以对待。其次，针对各地区健身器材的养护管理工作，要落实主体责任，将具体的管护责任落实到基层各单位、各人员身上，然后通过监管考核来对负责养护管理的单位和个人实施有效监管，确保健身器材的养护管理工作能够真正落到实处。最后，在养护管理技术层面，需要养护管理单位与生产企业之间密切联系，由生产企业为养护管理单位提供专业培训和指导，从而不断提升其管护水平，真正能够有效地通过养护管理来保障健身器材质量，减少其质量安全风险，并延长器材的使用寿命。
        2.4加强室外健身器材的使用及培训工作
        人们在使用室外健身器材的过程中一般不会看使用说明，很多公共场所的室外健身器材的损坏是由于使用者的不正当使用造成的，这就需要负责器材管理的单位定期地组织室外健身器材的培训，教给人们如何正常使用器材进行锻炼及使用时容易产生危险的地方，防止使用者因不正当使用而对自身造成的伤害。
        2.5加强器材生产企业的严密监管保证器材质量
        在质量安全风险规避中，对生产企业的监管也是不可或缺的，这就需要在实践中加强器材生产企业的监管，保证产品的生产质量。一方面，相关部门要完善对健身器材生产企业的质量检测和生产监管机制，加强产品质量的检测，对于质量不达标的企业要进行必要处罚，以使健身器材生产企业能够重视起产品质量问题，确保产品合格达标。另一方面，政府要对健身器材市场进行规范，并注重产品采购过程中的质量检查验收，从而将不合格的产品排除在外，并形成市场中重视产品质量的良好风气。
        结语
        软件采用PI控制策略，检测和比较液压油缸两侧压力，实时调节电动调节阀的开度，使液压油缸两侧的压力差满足所需阻尼力的要求。强化使用规范的宣传以及加强器材生产企业监管来降低其质量安全风险，从而使室外健身器材能够更好地为人们的健康事业服务。
参考文献：
[1]路颖颖.基于情感设计理念的亲子社区健身器材创新设计[J].艺术科技，2019，32（06）：203+239.
[2]陈梦.老年社区公共健身器材的共享配置综述[J].文艺生活（下旬刊），2019（12）：276-277.
[3]金明珠.浅析社区公共健身器材的问题及对策[J].体育时空，2018（07）：25.