PLC与物料分拣系统(毕业论文) 联系客服

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I1.7 I2.0 I2.1 输 出 部 分 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 SBW5(下料气缸回位限位) SB1(启动) SB2(停止) M(输送带电机驱动器) YV1(推气缸1电磁阀) YV2(推气缸2电磁阀) YV3(推气缸3电磁阀) YV4(推气缸4电磁阀) YV5(下料气缸电磁阀) 2.2.4 PLC输入输出接线端子图

根据表1可以绘制出PLC的输入输出接线端子图,如图2-2所示。

2.3 检测元件与执行装置的选择

设计一个好的实用的系统,先择好合适的器件是关键,为了既保系统能安全可靠稳定的工作又能做到最小的经济投入,对器件的选择不能太高也不能太低,要尽量做到合适。

2.3.1 步进电机的选择

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,即给电机加一个脉冲信号,电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在,加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。

鉴于传统的脉冲系统移植性不好,本文提出微机控制系统代替脉冲发生器和脉冲分配器,用软件的方法产生控制脉冲,通过软件编程可以任意设定步进电机的转速、旋转角度、转动次数和控制步进电机的运行状态。以简化控制电路,降低生产成本,提高系统的运行效率。

步进电机作为执行机构用于带动传输带输送物料前行,与旋转编码器连接在一起。可以通过控制脉冲个数,来控制角位移量,从而达到准确定位的目的。 同时,可以通过控制脉冲频率来控制材料分拣装置的可编程控制系统控制电机转动的速度,达到调速的目的。步进电机选用的型号为42BYGH101。

2.3.2 旋转编码器的选择

旋转编码器是集光机电技术于一体的速度位移传感器。当旋转编码器轴带动光栅盘旋转时,经发光元件发出的光被光栅盘狭缝切割成断续光线,并被接收元件接收产生初始信号。该信号经后继电路处理后,输出脉冲或代码信号。其特点是体积小,重量轻,品种多,功能全,频响高,分辨能力高,力矩小,耗能低,性能稳定,可靠使用寿命长等特点。旋转编码器一般接在电动机或者轴类零件的尾端.(应该说是同轴运转)其实旋转编码器最简单的原理就是:电动机运转一圈,旋转编码器也正好转一圈(因为它们是同轴连动的).旋转编码器内有一个圆的遮光片和一个遮光器.就是说编码器转一圈可以发出一些脉冲(看各种编码器而定,有的200个有的300个有的甚至几千个).说简单一点就是电动机转一圈可以发出固定数目的一些信号,把这些信号发给PLC就可以进行计数.这样就可以知道电动机转了多少圈了.旋转编码器是与步进电机连接在一起,在本系统中可用来作为控制系统的计数器,并提供脉冲输入。它转化为位移量,可对传输带上的物料进行位置控制。 传送至相应的传感器时,发出信号到PLC ,以进行分拣,

也可用来控制步进电机的转速。本系统选用E6A2CW5C 旋转编码器,原理如图2-1所示。

光 电 码 盘

图2-1 旋转编码器原理示意图

2.3.3 电感式传感器的选择

电感式传感器是利用电磁感应把被测的物理量如位移,压力,流量,振动等转换成线圈的自感系数和互感系数的变化,再由电路转换为电压或电流的变化量输出,实现非电量到电量的转换。 电感式传感器具有以下特点:

(1)结构简单,传感器无活动电触点,因此工作可靠寿命长。

(2)灵敏度和分辨力高,能测出0.01微米的位移变化。传感器的输出信号强,电压灵敏度一般每毫米的位移可达数百毫伏的输出。

(3)线性度和重复性都比较好,在一定位移范围(几十微米至数毫米)内,传感器非线性误差可达0.05%~0.1%。同时,这种传感器能实现信息的远距离传输、记录、显示和控制,它在工业自动控制系统中广泛被采用。但不足的是,它有频率响应较低,不宜快速动态测控等缺点。

电感式接近开关属于有开关量输出的位置传感器,用来检测金属物体。 它由LC 高频振荡器和放大处理电路组成,利用金属物体在接近这个能产生电磁场的振荡感应头时,使物体内部产生涡流。 这个涡流反作用于接近开关,使接近开关振荡能力衰减,内部电路的参数发生变化。 由此,可识别出有无金属物体接近,进而控制开关的通或断。本系统选用M18X1X40 电感传感器。接线图如图2-2,原理图如图2-3。

图2-2 M18X1X40 DC二线常开式电感传感器接线图

图2-3 电感传感器工作原理图

2.3.4电容式传感器的选择

电容传感器也属于具有开关量输出的位置传感器,是一种接近式开关.它的测量头通常是构成电容器的一个极板,而另一个极板是待测物体的本身.当物体移向接近开关时,物体和接近开关的介电常数发生变化,使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化.由此,便可控制开关的接通和关断.本装置

中电容传感器是用于检测非金属物料。

图2-4电容式传感器