【正文】 規(guī)律把溫度轉(zhuǎn)換為電量的傳感器。這些呈現(xiàn)規(guī)律性變化的物理性質(zhì)主要有體。溫度傳感器是溫度測(cè)量?jī)x表的核心部分，品種繁多。按照傳感器材料及電子元件特性分為熱電阻和熱電偶兩類。鉑電阻是鉑熱電阻的簡(jiǎn)稱。鉑電阻具有電阻溫度系數(shù)穩(wěn)定、電阻率高、測(cè)量范圍寬等特點(diǎn)。由于鉑電阻物理化學(xué)性能在高溫和氧化性介質(zhì)中很穩(wěn)定，它能作為工業(yè)測(cè)溫元件和作為溫度標(biāo)準(zhǔn)。鉑電阻的阻值與溫度之間的關(guān)系接近于線性，在0~850℃之間溫度傳感器是能感受溫度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的傳感器[1]。 ()在200~0℃范圍內(nèi) ()式中，Rt為0℃及t℃時(shí)鉑電阻的電阻值；A、B、C為常數(shù)。*103/℃，*107 /℃2，* /℃4。由以上兩式看出，當(dāng)R0值不同時(shí)，在同樣溫度下其Rt值不同。目前國(guó)內(nèi)統(tǒng)一設(shè)計(jì)的工業(yè)用標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻，R0值有100Ω和50Ω兩種，并將電阻值Rt與溫度t的相應(yīng)關(guān)系統(tǒng)一列成表格，稱其為鉑電阻的分度表，分度號(hào)分別用Pt100和Pt50表示。銅熱電阻與溫度的關(guān)系式為 ()本設(shè)計(jì)擠塑機(jī)采用的溫度傳感器是JCJ100TW 溫度傳感器(Pt型)，冷卻水溫采用的是JCJ100TW 溫度傳感器(Cu型)。前者測(cè)量溫度范圍是200～400度，后者是50～100度。 張力傳感器張力傳感器也叫張力檢測(cè)器，是張力控制過(guò)程中，用于測(cè)量卷材張力值大小的儀器。按其工作原理又可分為應(yīng)變片型和微位移型。應(yīng)變片型是張力應(yīng)變片和壓縮應(yīng)變片按照電橋方式連接在一起，當(dāng)受到外壓力時(shí)應(yīng)變片的電阻值也隨之改變，改變值的多少將正比于所受張力的大?。晃⑽灰菩褪峭ㄟ^(guò)外力施加負(fù)載，使板簧產(chǎn)生位移，然后通過(guò)差接變壓器檢測(cè)出張力，由于板簧的位移量極小，大約177。200μm，所以稱作微位移型張力檢測(cè)器。另外，由外型結(jié)構(gòu)上又分為：軸臺(tái)式 、穿軸式、懸臂式等。本設(shè)計(jì)中使用的是MCLT21型張力傳感器。它是一種高精度 張力測(cè)量傳感器。便攜手持與設(shè)備在線張力檢測(cè)控制均可使用。適用于各種光纖、紗線、化纖、金屬絲、電線、電纜、膠帶、鋼帶的張力測(cè)量。廣泛應(yīng)用于紡織、電子化工、造紙、機(jī)械等領(lǐng)域。主要特點(diǎn)是高精度、低漂移、結(jié)構(gòu)精緊、密封可靠、可手持使用。 張力傳感器的連接圖 電火花檢測(cè)儀電火花檢測(cè)儀，也叫電火花檢漏儀，電火花測(cè)漏儀等。該儀器主要用來(lái)檢測(cè)金屬基材上的厚的非導(dǎo)電涂層是否存在針孔，砂眼等缺陷的儀器。該儀器使用很簡(jiǎn)單，一頭接地，另一頭是探頭，（探頭形式很多有碳刷型，圓圈彈簧型，平板橡膠型等等），儀器通過(guò)高壓探頭發(fā)出直流高壓電，當(dāng)探頭經(jīng)過(guò)有缺陷的涂層表面時(shí)，儀器會(huì)自動(dòng)聲光報(bào)警。 電火花檢測(cè)儀圖現(xiàn)行的電火花檢測(cè)儀大多分為15Kv 和30Kv兩種，用來(lái)測(cè)量不同厚度的涂層。儀器大多自身配備可充電電池，方便在工地，車間使用。探頭種類很多，為了適用不同的工作環(huán)境和工件。 電火花檢測(cè)儀就用途和使用地域的不同來(lái)說(shuō)可以分為直流電火花檢測(cè)儀和交流電火花檢測(cè)儀兩種。直流電火花檢測(cè)儀主要適用于野外施工作業(yè)、使用方便快捷等開放性場(chǎng)地使用。主要通過(guò)鉛酸電池或鎳氫電池供電。交流電火花檢測(cè)儀主要適用于在工廠、車間等封閉式、使用電源方便的地方使用。主要是通過(guò)220v電源供電。根據(jù)電火花檢測(cè)儀的不同分類，用戶可以根據(jù)用戶現(xiàn)場(chǎng)的不同，去選擇適合的儀器，同時(shí)按照檢測(cè)范圍的不同，配置不同的檢測(cè)探棒如低壓或高壓探棒。金屬表面絕緣防腐層過(guò)薄、漏金屬及漏電微孔處的電阻值和氣隙密度都很小，當(dāng)有高壓經(jīng)過(guò)時(shí)就形成氣隙擊穿而產(chǎn)生火花放電，給報(bào)警電路產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，報(bào)警器發(fā)出聲光報(bào)警，根據(jù)這一原理達(dá)到防腐層檢漏目的。 測(cè)徑儀測(cè)徑儀大至分激光掃描測(cè)徑儀，CCD投影測(cè)徑儀，激光衍射測(cè)徑儀。其中激光掃描測(cè)徑儀是光電一體化的高新技術(shù)產(chǎn)品。采用激光掃描方式，對(duì)生產(chǎn)線上圓形被測(cè)對(duì)象實(shí)現(xiàn)高速、高精度、非接觸測(cè)量，由于非接觸測(cè)量點(diǎn)，對(duì)被測(cè)對(duì)象無(wú)任何干擾，因此非常適合熱的、軟的、運(yùn)動(dòng)的和振動(dòng)的被測(cè)對(duì)象。激光測(cè)徑儀在測(cè)量范圍內(nèi)，可預(yù)置外徑尺寸的標(biāo)稱值和極限偏差，通過(guò)微型計(jì)算機(jī)對(duì)測(cè)量信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，測(cè)量結(jié)果數(shù)字顯示，超差燈光報(bào)警，并標(biāo)出預(yù)置標(biāo)稱值，輸出偏差的模擬信號(hào)，調(diào)節(jié)生產(chǎn)設(shè)備的有關(guān)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的閉環(huán)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約原材料。激光測(cè)徑儀具有較強(qiáng)的自檢功能，出現(xiàn)故障可自行診斷，由顯示器顯示故障原因。也可由操作者通過(guò)鍵盤送入診斷命令，進(jìn)行診斷。該儀器可連續(xù)運(yùn)行穩(wěn)定可靠。激光測(cè)徑儀可廣泛應(yīng)用于電線、電纜、鋼鐵線材、橡膠管、橡膠棒、醫(yī)用玻璃管等生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)外徑的自動(dòng)控制。機(jī)械制造業(yè)，對(duì)大量的需要百分之百檢驗(yàn)的零件，該儀器可用于檢驗(yàn)生產(chǎn)線，對(duì)零件進(jìn)行測(cè)量和分選。激光測(cè)徑儀可分為單向和雙向兩種，其中單向的激光測(cè)徑儀又可分為手持式激光測(cè)徑儀、小臺(tái)式激光測(cè)徑儀、標(biāo)準(zhǔn)型激光測(cè)徑儀、一體型激光測(cè)徑儀。激光掃描測(cè)量技術(shù)利用激光光源優(yōu)良的焦點(diǎn)特性，使用快速飛點(diǎn)光掃描測(cè)量原理、實(shí)現(xiàn)對(duì)直徑、厚度等幾何量的精密測(cè)量，其應(yīng)用系統(tǒng)是實(shí)施非接觸精密測(cè)量和控制的重要技術(shù)手段。激光測(cè)徑儀左右箱體內(nèi)帶有高速旋轉(zhuǎn)的HeNe激光發(fā)射器和激光接收器，激光發(fā)射器發(fā)出的激光束通過(guò)一組透鏡處理變成平行光，工件只要擋住光束，在接收器上就有信號(hào)產(chǎn)生，通過(guò)光電傳感器將此信號(hào)傳到專用計(jì)算機(jī)處理器上，可讀出所測(cè)量的直徑值，圓度跳動(dòng)等參數(shù)。此項(xiàng)技術(shù)已有效應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室計(jì)量檢測(cè)、鋼廠／線材廠以及通光(電)纜生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)外徑、厚度、寬度等的測(cè)量與控制，具有精度高、速度快、安全可靠的特點(diǎn)，是上述生產(chǎn)領(lǐng)域中重要的測(cè)量監(jiān)控手段。 激光測(cè)徑儀測(cè)量原理示意圖3 可編程序控制器PLC的選擇 可編程序控制器的介紹可編程序控制器（Programmable Controller ）原本應(yīng)簡(jiǎn)稱PC，為了與個(gè)人計(jì)算機(jī)專稱PC相區(qū)別，所以可編程序控制器簡(jiǎn)稱定為PLC（Programmable Logic Controller）。PLC是專門針對(duì)工業(yè)環(huán)境應(yīng)用設(shè)計(jì)的，自帶直觀、簡(jiǎn)單并易于掌握編程語(yǔ)言環(huán)境的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制裝置[2]。該系統(tǒng)采用了日本歐姆龍公司（OMRON）產(chǎn)品中的一種小型整體式PLC，即：OMRON SYSMAC CPM2A系列PLC與所有小型機(jī)一樣，CPM2A系列PLC采用整體式結(jié)構(gòu)。CPM2A系列PLC可以采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行編程和實(shí)時(shí)監(jiān)控，OMRON公司SYSMAC C系列PLC配備專用編程軟件CXProgrammer。內(nèi)部繼電器實(shí)質(zhì)上是一些存儲(chǔ)器單元，它們不能直接控制外部負(fù)載，只能在PLC內(nèi)部起各種控制作用，或直接受外部信號(hào)控制。在梯形圖中它們也可用線圈和觸點(diǎn)來(lái)表示，線圈的狀態(tài)由邏輯關(guān)系控制，觸點(diǎn)相當(dāng)于讀繼電器的狀態(tài)，因此可在梯形圖程序中被無(wú)限次使用。PLC，一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的工業(yè)控制裝置。對(duì)小型PLC，向體積更小、速度更高、功能增強(qiáng)、價(jià)格低廉的方向發(fā)展[3]。使之更利于取代繼電器控制。對(duì)大中型PLC，向著更大容量、更高速度、更多的功能、更高的可靠性、易于連絡(luò)通信的方向發(fā)展。使之更利于對(duì)大規(guī)模、復(fù)雜系統(tǒng)的控制。小型PLC主要應(yīng)用于紡織，食品加工，汽車等行業(yè)，其中紡織行業(yè)是小型PLC最主要的應(yīng)用行業(yè)。PLC的優(yōu)越性能表現(xiàn)在靈活性強(qiáng)、通用性強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高、編程語(yǔ)言簡(jiǎn)單易學(xué)、與外部設(shè)備的連接簡(jiǎn)單、使用方便、功能強(qiáng)、功能的擴(kuò)展能力強(qiáng)、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)調(diào)試周期短、體積小、質(zhì)量輕易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化等方面[4]。 PLC基本組成 PLC基本組成包括中央處理器（CPU）、存儲(chǔ)器、輸入/輸出接口（縮寫為I/O，包括輸入接口、輸出接口、外部設(shè)備接口、擴(kuò)展接口等）、外部設(shè)備編程器及電源模塊組成。PLC內(nèi)部各組成單元之間通過(guò)電源總線、控制總線、地址總線和數(shù)據(jù)總線連接，外部則根據(jù)實(shí)際控制對(duì)象配置相應(yīng)設(shè)備與控制裝置構(gòu)成PLC控制系統(tǒng)[5]。 PLC的控制特點(diǎn)CPM2A在一個(gè)小巧模塊內(nèi)有著各式各樣的功能，包含同步脈沖控制、中斷輸入、脈沖輸出、模擬設(shè)定和時(shí)鐘功能等。CPM2A的 CPU模塊本身就是一個(gè)獨(dú)立的模塊，能處理廣泛的機(jī)械控制應(yīng)用，所以它在設(shè)備內(nèi)作為內(nèi)部控制模塊的理想產(chǎn)品，其完整的通訊功能保證能與個(gè)人計(jì)算機(jī)、其它OMRON PLC和OMRON編輯器進(jìn)行通訊。這些通訊能力讓使用者能夠自行設(shè)計(jì)一套省錢的生產(chǎn)分配系統(tǒng)[5]。具有高速計(jì)數(shù)器能方便地測(cè)量高速運(yùn)動(dòng)的加工件。同步脈沖控制可以提供方便的脈沖比例調(diào)整。并帶高速掃描和高速中斷的高速處理。CPM2A可方便的與OMRON的可編程控制終端（PT）相連接。CPM2A可以通過(guò)脈沖輸出實(shí)現(xiàn)各種基本的位置控制?？蛇M(jìn)行分散控制和模擬量控制。CPM2A可以使用RS232C通訊端口[6]。 I/O變量與PLC的連接 模擬量與PLC連接本設(shè)計(jì)需要的檢測(cè)參數(shù)有溫度值、張力值和線徑值。所用到溫度傳感器、張力傳感器和測(cè)徑儀輸出的是實(shí)型的模擬信號(hào)變量。其中溫度傳感器需要檢測(cè)擠塑機(jī)溫度和水槽溫度兩部分，其他傳感器各一部分，所以需要四路輸入。系統(tǒng)中歐姆龍CPM2A可以在路模擬右側(cè)的擴(kuò)展口上配置模擬量擴(kuò)展單元?？蛇x配CPM1A AD041模擬量單元型號(hào)，包含4量輸入。檢測(cè)擠塑機(jī)溫度傳感器、水槽的溫度傳感器、張力傳感器和測(cè)徑儀分別接到CPM1A AD041模擬量單元的IR00IR00IR00IR005的寄存器通道上。 開關(guān)量與PLC連接本設(shè)計(jì)需要輸入的開關(guān)量有開始、停止、線徑大于上限設(shè)定值、線徑小于下限設(shè)定值、上限設(shè)定小于下限設(shè)定、上限設(shè)定大于下限設(shè)定、上限設(shè)定等于下限設(shè)定、絕緣層過(guò)薄、張力偏差值大于零、張力偏差值小于零。需要輸出的開關(guān)量有超限報(bào)警燈、擠出加熱顯示、擠出降溫顯示、擠出冷卻3倍、擠出冷卻2倍、擠出冷卻1倍、加熱1檔、加熱2檔、水槽降溫、水槽冷卻2檔位、水槽冷卻1檔位、水冷方式、風(fēng)冷方式、上限設(shè)定小于下限設(shè)定顯示、設(shè)定正常、上限設(shè)定等于下限設(shè)定顯示、打印不合格顯示、打印合格顯示、火花檢測(cè)報(bào)警燈、加速提示、減速提示、正常指示燈、線徑檢測(cè)報(bào)警燈。共需10個(gè)輸入開關(guān)量，23個(gè)輸出開關(guān)量。由于本系統(tǒng)采用CPM2A，有12點(diǎn)輸入，8點(diǎn)輸出。輸入端口滿足，而輸出端口遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足，故用內(nèi)部輔助繼電器代替。開關(guān)量可直接輸入PLC，其I/。 輸入輸出端口分配表輸入端口地址設(shè)置輸出端口地址設(shè)置開始00000超限報(bào)警燈停止00001 擠出加熱顯示線徑大于上限設(shè)定值 擠出降溫顯示線徑小于下限設(shè)定值 擠出冷卻3倍上限設(shè)定大于下限設(shè)定 擠出冷卻2倍上限設(shè)定小于上限設(shè)定 擠出冷卻1倍上限設(shè)定等于下限設(shè)定 加熱1檔 絕緣層過(guò)薄 加熱2檔 張力偏差值大于零 水槽降溫張力偏差值小于零水槽冷卻2檔位水槽冷卻1檔位水冷方式風(fēng)冷方式 設(shè)定正常 上限設(shè)定小于下限設(shè)定顯示 上限設(shè)定等于下限設(shè)定顯示 打印不合格顯示 打印合格顯示 火花檢測(cè)報(bào)警燈206．00 加速提示 減速提示 正常指示燈 線徑檢測(cè)報(bào)警燈4 PLC程序設(shè)計(jì)梯形圖是PLC使用得最多的圖形編程語(yǔ)言，被稱為PLC的第一編程語(yǔ)言。梯形圖與電器控制系統(tǒng)的電路圖很相似，具有直觀易懂的優(yōu)點(diǎn)，很容易被工廠電氣人員掌握，特別適用于開關(guān)量邏輯控制。梯形圖常被稱為電路或程序，梯形圖的設(shè)計(jì)稱為編程[7]。 梯形圖基本編程規(guī)則 (1) 梯形圖中的每一行起于左母線，線圈或指令畫在最右邊，線圈或指令右邊只能劃右母線。(2)線圈或指令一般不能直接與左側(cè)母線連接。(3)用out指令輸出時(shí)，同一編號(hào)的繼電器線圈在同一程序中使用兩次以上稱為雙線圈。雙線圈輸出容易引起誤動(dòng)作或邏輯混亂，應(yīng)避免這種情況。(4)梯形圖應(yīng)按照按從左到右（串聯(lián)）、自上而下（并聯(lián)）的順序編制。不允許在兩行之間垂直連接觸點(diǎn)。(5)程序結(jié)束時(shí)一定要安排END指令，否則程序不執(zhí)行。 基本編程方法(1)兩個(gè)或兩個(gè)以上的線圈可以并聯(lián)輸出。(2)觸點(diǎn)組與單個(gè)觸點(diǎn)相并連時(shí)，應(yīng)將單個(gè)觸點(diǎn)放在下邊。(3)并聯(lián)觸點(diǎn)組與幾個(gè)觸點(diǎn)串聯(lián)時(shí)，應(yīng)將并聯(lián)觸點(diǎn)組放在左邊。(4)如果一條指令只需在PLC上電執(zhí)行之初執(zhí)行一次，可以用SR區(qū)的25315作為其執(zhí)行條件。 (5)有些梯形圖難以用AND LD、OR LD等基本邏輯指令編寫語(yǔ)句表，這時(shí)可重新安排梯形圖的結(jié)構(gòu)。(6)當(dāng)某梯級(jí)有兩個(gè)分支時(shí)，若其中一條分支從分支點(diǎn)到輸出線圈之間無(wú)觸點(diǎn)，該分支應(yīng)放在上方，這樣可以使語(yǔ)句表的語(yǔ)句減少。(7)盡量使那些操作數(shù)少，執(zhí)行時(shí)間短的指令編程，以縮短掃描周期，從而提高I/O響應(yīng)速度。 PLC的指令介紹KEEP指令指令功能：當(dāng)S端輸入為ON 時(shí)，繼電器N被置為ON且保持；當(dāng)R輸入為ON時(shí)，N被置為OFF且保持；當(dāng)S、R端同時(shí)為ON時(shí)，N為OFF。N為HR區(qū)繼電器時(shí)有掉電保持功能。指令的執(zhí)行結(jié)果不影響標(biāo)志位[2]。 KEEP指令梯形圖。該程序?yàn)槠穑＃？刂瞥绦颉０聪?0000，則開始。按下00001，則停止。 起／保／?？刂瞥绦驁D定時(shí)器指令定時(shí)器指令分為接通延時(shí)ON定時(shí)器指令和高速定時(shí)器指令。本設(shè)計(jì)使用的接通延時(shí)ON定時(shí)器指令。指令功能：從輸入條件為ON時(shí)開始定時(shí)。定時(shí)時(shí)間到時(shí)，定時(shí)器的輸入為ON且保持；當(dāng)輸入條件為OFF時(shí)，定時(shí)器復(fù)位，輸出變?yōu)镺FF，并停止定時(shí)，其當(dāng)前值PV恢復(fù)為SV。定時(shí)器無(wú)掉電保持功能。