【正文】 較大或者響應實時性比較高的應用則由自帶 CPU 的專用模版和專用軟件來實現(xiàn)。在控制系統(tǒng)中，直流電機還有其他的用途，例如測速電機，伺服電機等。不過，近年來在利用可控硅整流裝置代替直流發(fā)電機方面，已經(jīng)取得了很大進展。從上述原理可見，任何電機都體現(xiàn)著電和磁的相互作用，是對電， 磁這兩個矛盾著的對立面的統(tǒng)一?？梢?，它是把機械能變?yōu)殡娔艿脑O(shè)備，直流電動機則接在直流電源上，拖動各種工作機械（機床，泵，電車，電纜設(shè)備等）工作，它是把電能變?yōu)闄C械能的設(shè)備。從圖 6 可以看出，當線圈的 ab 邊在 N 極XXX 職業(yè)技術(shù)學院 2021 屆論文答辯 第 16 頁 共 34 頁 范圍內(nèi)按逆時針方向運動時，應用發(fā)電機右手定則，這時所產(chǎn)生的電動勢是從 b 指向 a。如果接通外電路 ，那么電流就從電刷 A 經(jīng)負載流入電刷 B，與線圈一起構(gòu)成閉合的電流通路。 由此可知，當線圈不停的旋轉(zhuǎn)時 ，雖然與兩個電刷接觸的線圈邊不停的變化，但是，電刷 A 始終是正電位，電刷 B 始終是負電位，因此，有兩電刷引出的是具有恒定方向的電動勢，負載上得到的是的恒定方向的電壓和電流。這兩個半圓形的銅片就叫做換向片，它們合在一起做換向器。前面已經(jīng)說過，載流導體在磁場中要受到電磁力的作用，因此， ab 和 cd 兩導體都要收到磁場力 Fde 的作用。因此，電磁力 Fdc 的方向仍然不變，線圈仍然受力按逆時針方向轉(zhuǎn)動。換向器和電刷就是完成這個任務的裝置。比較直流發(fā)電機和直流電動機的工作原理可以看出，他們的輸入和輸出的能量形勢不同的。 （ 2）特性： 非接觸檢測，避免了對傳感器自身和目標物損壞；物觸電輸出，操作壽命長；有水 或油噴濺苛刻環(huán)境中也能穩(wěn)定檢測；反應速度快；小型感測頭，安裝靈活。 （ 3）高頻振蕩型接近傳感器工作原理 電感式接近傳感器由高頻振蕩、檢波、放大、觸發(fā)及輸出電路等組成。和普通型一樣。 有色金屬型傳感器工作原理：有色金屬傳感器基本上屬于高頻振蕩型。振蕩頻率高于參考頻率，傳感器輸出信號。 機械傳動原理和現(xiàn)場總線技術(shù) 機械傳動原理 利用機械方式傳遞動力和運動 的傳動。 繩傳動：中心距離變化大，傳遞動力大，缺點就是傳動比不能嚴格保證。 旋轉(zhuǎn)傳動；易于將回轉(zhuǎn)運動變成直線運動。嚙合傳動能夠用于大功率的場合，傳動比準確，但一般要求要求較高的制造精度和安裝精度，每種機械傳動都各有特色，分別適用于不同的條件。它不僅是一個基層網(wǎng)絡(luò)，而且還是一種開放式、新形式全分布控制系統(tǒng)。由于上述特點，現(xiàn)場總線系統(tǒng)從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)到通訊技術(shù)，都具有不同上層告訴數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的特色。可以說，開放性、分散性與數(shù)字通訊是現(xiàn)場總線系統(tǒng)最顯著的特征。本文將在簡要描述現(xiàn)場總線的發(fā)展趨勢與技術(shù)展望。 XXX 職業(yè)技術(shù)學院 2021 屆論文答辯 第 21 頁 共 34 頁 圖 7 PLC 的接線圖 光耦電路 光隔離是一種很常用的信號隔離形式。一些廠家提供隔離放大器作為模擬信號隔離的解決方案，如 ADI 的 AD202， 能夠提供從直流到幾 K 的頻率內(nèi)提供 %的線性度，但這種隔離器件內(nèi)部先進行電壓 頻率轉(zhuǎn)換，對產(chǎn)生的交流信號進行變壓器隔離，然后進行頻率 電壓轉(zhuǎn)換得到隔離的效果。這樣，雖然兩個光接受電路都是非線性的，但兩個光接受電路的非線性特征都是一樣的，這樣，就可以通過反饋通路的非線性來抵消直 通通路的非線性，從而達到實現(xiàn)線形隔離的目的。在直流電機驅(qū)動電路的設(shè)計中，主要考慮一下幾點： 功能：電機是單向還是雙向轉(zhuǎn)動？需不需要調(diào)速？對于單向的電機驅(qū)動，只要用一個大功率三極管或場效應管或繼電器直接帶動電機即可，當電機需要雙向轉(zhuǎn)動時，可以使用由 4 個功率元 件組成的 H 橋電路或者使用一個雙刀雙擲的繼電器。 （ 2）效率，高的效率不僅意味著節(jié)省電源，也會減少驅(qū)動電路的發(fā)熱，要提高電路的效率，可以從保證功率器件的開關(guān)工作狀態(tài)和防止共態(tài)導通（ H 橋或推換電路可能出現(xiàn)的一個問題，即兩個功能效率器件同時導通使電源短路）入手。共態(tài)導通可以引起電源電壓的瞬間下降造成高頻電源污染；大的電流可能導致地線電位浮動。當滑塊把右側(cè)行程開關(guān)壓下時 ，左行失效。 行程開關(guān)的應用方面很多，很多電器里面都有他的身影。 在錄音機和錄像機中，我們常常使用到快進或者倒帶，磁帶急速的轉(zhuǎn)動，但是當?shù)竭_磁帶的端點時會自動停下來。有時利用 行程開關(guān)使被控物體在規(guī)定的兩個位置之間自動換向，從而得到不斷的往復運動。 圖 10 硬件保護電路 控制要求 模型按以下要求動作： ① 當按下任意 SB 按鈕時，小車則運動到相應 SQ 的位置。 本小車具有智能控制功能即自動判斷呼叫方向，自動判斷呼 叫位置。而且本系統(tǒng)可以方便的擴展更多的站點。在制作我的畢業(yè)設(shè)計時，遇到很多問題，這些都得到了處理和解決。 謝謝我的指導老師朱老師，和眾多給予我?guī)椭睦蠋焸兒?同學們！。同時也要感謝我的同學和學校，讓我獲得更多 plc 的知識，和在實驗室的操作。該系統(tǒng)穩(wěn)定可靠 , 操作簡便 , 設(shè)備維護量小 , 而且程序控制具有可擴展性 , 對自動倉庫等工 業(yè)生產(chǎn)中物料小車的控制有一定的借鑒意義和參考價值，在今后的設(shè)計中還可以加入報警，裝料，卸料等功能，使該系統(tǒng)更加完善。對小車的控制，只通過操作一個呼叫按鈕即可實現(xiàn)，因而操作極為方便。 ③ 任意按 下 SB，數(shù)碼管即顯示小車在的位置。到達起點之后又碰到著起點的行程開關(guān)，把裝料機構(gòu)的電路接XXX 職業(yè)技術(shù)學院 2021 屆論文答辯 第 24 頁 共 34 頁 通，開始自動裝車。 行程開關(guān)真正的用武之地是在工業(yè)上，在那里它與其他設(shè)備配合，組成更復雜的自動化設(shè)備。最常見的例子莫過于與其在洗衣機和錄音機（錄像機）中應用了。不知你注意到?jīng)]有，當你打開冰箱時，冰箱里面燈就會亮起來，而關(guān)上門就熄滅了，這是因為門框上的開關(guān)，被門壓緊時燈的電路斷開，門一開就放松了，對于就自動把電路閉合使燈點亮。電機驅(qū)動電路應該盡可能做到，無論加上何種控制信號，何種無源負載，電路都是安全的，下圖 9 為三極管 電阻作柵極驅(qū)動電路。功率電路對其輸入端應有良好的信號隔離，防止有高電壓大電流主控電路，這可以用高的輸入阻抗或者光耦合器實現(xiàn)隔離。 對于 PWM 調(diào)速的電機驅(qū)動電路，主要有以下性能指標。給 PLC 輸入信號。 模擬信號隔離的一個比較好的選擇是使用線形光耦。對于模擬信號，光耦因為輸入輸出的線形較差，并且隨溫度變化較大，限制了其在模擬信號隔離的應用。 工作原理 傳感器 （ 1） 接近開關(guān)，接近開關(guān)有三根接線，三根接線分別接電源的正極負極，和輸出信號。其中有較 強實力和影響的有 FF、 Lonworks、Profibus、 CAN、 Dupline 等。人們一般把 50 年代前的氣動信號控制系統(tǒng) PCS 稱作第一代，把 4~20mA 等電動模擬信號控制系XXX 職業(yè)技術(shù)學院 2021 屆論文答辯 第 20 頁 共 34 頁 統(tǒng)稱為第二代，把數(shù)字計算機集中式控 制系統(tǒng)稱為第三代，而把 70 年代中期以來的集散式分布控制系統(tǒng) DCS 稱作第四代。國際上許多實力、有影響的公司都先后在不同程度上進行現(xiàn)場總線技術(shù)與產(chǎn)品的開發(fā) 。 90 年代初國際上發(fā)展形成的，用于過程自動化、制造自動化、制造自動化、樓宇自動化等領(lǐng)域和現(xiàn)場智能設(shè)備互聯(lián)通訊網(wǎng)絡(luò)。缺點，是普通滑動旋轉(zhuǎn)傳動效率低，不適于大功率。 齒 輪傳動：適用范圍廣，效率高，傳動比準確，工作可靠，壽命長。摩擦傳動容易實現(xiàn)無極變速，大都能適應軸間距較大的傳動場合，也不能保證準確的傳動比。當物體接近傳感器檢測面對，回路電容量發(fā)生變化，使高頻振蕩器振蕩。電路中因感應電流目標物內(nèi)流動引起能量損失影 響到振蕩頻率變化。目標物接近傳感器時，目標金屬種類如何，振蕩頻率都會提高。下面為詳細介紹： 通用型接近傳感器工作原理：振幅變化程度隨目標物金屬種類不同而不同，檢查人距離也隨目標物金屬種類不同而不同。 所有金屬型：相同檢測距離內(nèi)檢測任何金屬。 接近開關(guān)的工作原理 （ 1）概述 接近傳感器可以不與目標物實際接觸情況下檢測靠近傳感器金屬目標物。 當然，在實際的直流電動機中，也不知有一個線圈，而是有許多線圈牢固的嵌在轉(zhuǎn)子鐵心槽中，當導體中通過電流，在磁場力因受力而轉(zhuǎn)動，就帶動整個轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。通過齒輪或者 皮帶等機構(gòu)的傳動，便可以帶動其它總做機械。這樣，線圈上就受到電磁力的作用而按逆時針方向轉(zhuǎn)動了。 如果直流電機的轉(zhuǎn)子不用原動機拖動，而把他的電刷 AB接在電壓為 U的直流電源上，那么會發(fā)生怎么樣的情況呢？可以看出電刷 A 是正電位 ，電刷 B 是負電位。它們的極性始終不變。接通外電路時，電流仍然是從電刷 A 經(jīng)負載流入電刷 B，與線圈一起構(gòu)成閉合的電流通路。從整個線圈來看，感應電動勢的方向是 dcba。 如圖 6 所示，電刷 A， B 分別與兩個半圓環(huán)接觸，這時 A， B 兩電刷之間輸出的是直流電。 （ 1） 直流發(fā)電機的基本工作原理。一條是：導線切割磁通產(chǎn)生感應電動勢；另一條是：載流導體在磁場中受到電磁力的作用。 直 流電機的最大弱點就是有電流的換向問題，消耗有色金屬較多，成本高，運行中的維護檢修也比較麻煩。此外，在許多工業(yè)部門，例如大型軋鋼設(shè)備，大型精密機床，礦井卷揚機，市內(nèi)電車，電纜設(shè)備要求嚴格線速度一致的地方等，通常都采用直流電動機作為原動機來拖動工作機械的。這樣，這些模版與 PLC 主 CPU 并行工作，兩者之間通過總線接口進行聯(lián)系，主XXX 職業(yè)技術(shù)學院 2021 屆論文答辯 第