【正文】 等無(wú)關(guān)。 拍數(shù)：完成一個(gè)磁場(chǎng)周期性變化所需脈沖數(shù)或?qū)щ姞顟B(tài)用 n 表示，或指電機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒距角所需脈沖數(shù)，以四相電機(jī)為例，有四相四拍運(yùn)行方式即 ABBCCDDAAB，四相八拍運(yùn)行方式即 AABBBCCCDDDAA. 步距角：對(duì)應(yīng)一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的角位移用 θ 表示。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)挑選 型號(hào)為 42 BYGH 型的電機(jī)作為設(shè) 計(jì)使用的步進(jìn)電機(jī) 。光電傳感器實(shí)物圖如圖 317 所示。光電傳感器 也屬于一種光敏元件， 它 能夠 檢測(cè) 到非電量的變化，這些非電量的的變化就是 直接 導(dǎo)致 光 線 強(qiáng) 度 變化的 原因 ， 還可以 檢測(cè) 出 其他間接的 非電量。 本次設(shè)計(jì)挑選 FPG 系列傳感器 作實(shí)驗(yàn)使用 。 表 34 S0、 S1 及 S S3 的組合選項(xiàng) S0 S1 輸出頻率定標(biāo) S2 S3 濾波器 顏色 L L 關(guān)斷電源 L L 紅色 第 3 章 控制系統(tǒng)中的硬件設(shè)計(jì) 16 L H 20% L H 藍(lán)色 H L 20% H L 無(wú) H H 100% H H 綠色 TCS230 的主要特點(diǎn)如下： ●可完成高分辨率的光照度 /頻率轉(zhuǎn)換； ●色彩和滿度輸出頻率可 編程 調(diào)整； ●可直接與微處理器通訊； ●單 電源 工作，工作電壓范圍： ~； ●具備掉電恢復(fù)功能； ● 50kHz 時(shí)非線性誤差的典型值為 %。 為了增加 入射光 的 幅射均勻性， 在芯片內(nèi)排列光電二極管的時(shí)候可以選擇交叉縱橫的方式，這樣可以使 識(shí)別 顏色 的精確度 提高許多 ； 另外考慮到相同顏色在一 起的時(shí)候可能會(huì)出現(xiàn)一些誤差 ， 所以 相同顏色的光電二極管 都用 并聯(lián) 方式 連接 起來(lái) ， 并且 在二極管中 均勻放置，大方實(shí)用 。 圖 315 TCS230顏色傳感器 RGB 顏色傳感器介紹： TCS230 是一 個(gè) 可 以 編程 的 彩色光 轉(zhuǎn)換為 頻率的轉(zhuǎn)換器 ，它由美國(guó)陶斯公司所生產(chǎn) 。 圖 314 電容傳感器 顏色 接線 棕色 VCC 藍(lán)色 COM 黑色 第 3 章 控制系統(tǒng)中的硬件設(shè)計(jì) 15 顏色傳感器 本次設(shè)計(jì)挑選 TCS230型號(hào) 顏色傳感器。 電容傳感器有三根接線，接線方式如表 33所示。 挑選 E2KXME1 式 電容傳感器 作為本次設(shè)計(jì)的電容傳感器 ，如圖 313所示 。 圖 312 電感傳感器實(shí)物圖 電容傳感器 電容傳感器 和電感傳感器一樣， 屬于 一種 位置傳感器， 它能夠輸出開(kāi)關(guān)量，同時(shí)還 是接近式開(kāi)關(guān)。電感傳感器 多用在測(cè)量 位移 中，還有測(cè)量一些 可以 換算 成位移變化的 類似力、加速度轉(zhuǎn)矩等 機(jī)械量。 根據(jù)克?；舴蚨桑? UIMjILjIR ??? ?? ??? IMjILjIR ?? 第 3 章 控制系統(tǒng)中的硬件設(shè)計(jì) 12 ?????? ??????22222221222222211.1.)()( LLRMLjLRRMRUI????? 221.2.LjR IMjI ???? 線圈的等效阻抗： ?????? ??????? 22222 22122222 2211.1.)()( LLR MLjRLR MRIUZ ????? 線圈的等效電阻： 122222221 )( RRLR MRR eq ???? ?? 線圈的等 效電感： 122222221 )( LLLR MLL eq ???? ?? （距離越近， M 越大， Leq 越?。? 原線圈阻抗： 110 LjRZ ??? 線圈的品質(zhì)因數(shù)： ???? eqeqRLQ ?1 圖 311 石英晶體震蕩電路原理圖 石英晶體振蕩電路的作用 — 恒流源 金屬體遠(yuǎn)離時(shí)， L、 C 諧振回路發(fā)生諧振，諧振頻率LCf ?2 10 ?， m ax0 ????? UZ LC 金屬體靠近時(shí)， ????? )(0 xfULx 回路失諧?? 電感傳感器 ： 鐵心 加上 線圈構(gòu)成 了電感傳感器的主要部分，它能夠轉(zhuǎn)化 直線或角位移的變化 量 為線圈電感量 的 變化 量 ， 因此被 稱 為 電感位移傳感器。 挑選 M18X1X40型號(hào) 傳感器 作為本次設(shè)計(jì)的電感傳感器 。 圖 36 旋轉(zhuǎn)編碼器輸出方式 電感傳感器 電感 傳感器屬于一種 位置傳感器 ，它具 有開(kāi)關(guān)量輸出， 通常我們用電感傳感器 來(lái) 判斷某個(gè) 物體 是否為某種金屬 。圖 35 所示為旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出回路。 如果聯(lián)接方式是 A、 A， B、 B， Z、Z連接， 這種編碼器 衰減最小，抗干擾最佳， 因?yàn)樗B接有 對(duì)稱負(fù)信號(hào)，電流 不產(chǎn)生 電磁場(chǎng) ， 對(duì)電纜 幾乎沒(méi)有影響 ， 一般用在距離較遠(yuǎn)的傳輸當(dāng)中 。 信號(hào)連接：編碼器 輸出 的信號(hào) 通常與 計(jì)數(shù)器、 PLC 和 計(jì)算機(jī) 相連接 ， 而與 PLC、 計(jì)算機(jī) 相 連接的模塊 有一定區(qū)別，這些模塊有 低速與高速 的區(qū)別 ， 它們的 開(kāi)關(guān)頻率有 的 低 ， 有的 高。 旋轉(zhuǎn)編碼器的 工作原理： 由一個(gè)中心有軸的光電碼盤(pán)，其上有環(huán)形通、暗的刻線，有光電發(fā)射和接收器件讀取，獲得四組正弦波信號(hào)組合成 A、 B、 C、 D，每個(gè)正弦波相差 90度相位差（相對(duì)于一個(gè)周波為 360 度），將 C、 D 信號(hào)反向，疊加在 A、 B 兩相上，可增強(qiáng)穩(wěn)定信號(hào)；另每轉(zhuǎn)輸出一個(gè) Z 相脈沖以代表零位參考位。它分為單路輸出和雙路輸出兩種。 當(dāng)物料被傳 送 到 傳感器時(shí)， 旋轉(zhuǎn)編碼器 發(fā)出信號(hào) 傳送給 PLC， 以此開(kāi)始 分揀 動(dòng)作 ， 同時(shí)，旋轉(zhuǎn)編碼器還可以調(diào)整 步進(jìn)電機(jī) 的轉(zhuǎn)速。 表 31 PLC 輸入 /輸出表 西門子 PLC(I/O) 分揀系統(tǒng)接口 (I/O) 備注 輸 入 部 分 UCP(計(jì)數(shù)傳感器 ) SN(下料傳感器 ) 是否有 下 料 SA(電感 式 傳感器 ) 是否為鐵質(zhì)物料 SB(電容 式 傳感器 ) 是否為鋁制物料 SC(顏色傳感器 ) SD(備用傳感器 ) 其它物料 SFW1(推氣缸 1 動(dòng)作限位 ) SEW2(推氣缸 2 動(dòng)作限位 ) SFW3(推氣缸 3 動(dòng)作限位 ) SFW4(推氣缸 4 動(dòng)作限位 ) SFW5(下料氣缸動(dòng)作限位 ) SBW1(推氣缸 1 回位限位 ) SBW2(推氣缸 2 回位限位 ) SBW3(推氣缸 3 回位限位 ) SBW4(推氣缸 4 回位限位 ) SBW5(下料氣缸回位限位 ) SB1(啟動(dòng) ) SB2(停止 ) 輸 出 部 分 M（傳 送帶電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 ) YV1(推氣缸 1 電磁閥 ) YV2(推氣缸 2 電磁閥 ) YV3(推氣缸 3 電磁閥 ) YV4(推氣缸 4 電磁閥 ) YV5(下料氣缸電磁閥 ) 第 3 章 控制系統(tǒng)中的硬件設(shè)計(jì) 7 PLC 輸入輸出接線端子圖 如圖 32所示 為 PLC的輸入輸出 的 接線圖。 這樣系統(tǒng)需要 24個(gè) I/O點(diǎn)， 在這 24個(gè)點(diǎn) 中 有 18個(gè) 是 輸入 點(diǎn) ， 有 6個(gè) 是 輸出 點(diǎn) 。 確定 I/O 點(diǎn)數(shù) 設(shè)計(jì)的 控制要求 含有開(kāi)關(guān)輸入信號(hào)和傳感器信號(hào) ， 其中開(kāi)關(guān)輸入信號(hào)有 2個(gè) ， 而 電感式 、電容 式傳感器 、 用于檢測(cè)某一 顏色 的 傳感器 、添加的 備用傳感器 、起始處的 下料傳感器 以及 計(jì)數(shù)傳感器 則構(gòu)成了 6種傳感器的信號(hào) 。 第 3 章 控制系統(tǒng)中的硬件設(shè)計(jì) 5 第 3 章 控制系統(tǒng) 中 的硬件設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì) 控制系統(tǒng)硬件 時(shí) ，根據(jù)系統(tǒng)功能要求 以及被控對(duì)象和可編程控制器 之間的關(guān)系 ， 確定 系統(tǒng) 需要 的輸入 設(shè)備和 輸出設(shè)備 有哪些 ， 然后挑選出適合系統(tǒng)要求 的 PLC類型，最后 分配 好 I/O點(diǎn) 。 （ 6） 在 顏色傳感器檢 出 到 物 料 屬于所設(shè)置的 顏色 后 ，汽缸 3開(kāi)始 動(dòng)作 ，卸料。 （ 2）電機(jī) 運(yùn)轉(zhuǎn)拉動(dòng) 傳 送 帶 ，將 物 料往 前 傳遞。 系統(tǒng)的控制要求 通過(guò)所選的傳感器， 系統(tǒng) 檢測(cè)出物料， 并 且按照要求進(jìn)行 分類。 （ 2）分揀某一顏色 物料。 備用 傳感器 SD 的作 用是： 當(dāng) 要求 分揀 出屬于 某 一 顏色的金屬 材料 或 者是某一顏色的 非金屬 材料 時(shí)， 利用 程序 參考之前每個(gè) 傳感器的 作用 ， 配合著把分揀工作實(shí)現(xiàn) 。選用顏色識(shí)別傳感器及對(duì)不同材料敏感的電容式和電感式傳感器，分別固定在網(wǎng)板上，且允許重新安裝傳感器排列位置或選擇網(wǎng)板不同區(qū)域安裝。 第 2 章 物料分揀裝置的結(jié)構(gòu)及總體設(shè)計(jì) 2 第 2 章 物 料分揀裝置 的 結(jié)構(gòu)及總體設(shè)計(jì) PLC 控制分揀裝置涵蓋了 PLC 技術(shù)、氣動(dòng)技術(shù)、傳感器技術(shù)、位置控制技術(shù)等內(nèi)容，是實(shí)際工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)設(shè)備的微縮模型。 PLC 控制分揀裝置涵蓋了 PLC 技術(shù)、氣動(dòng)技術(shù)、傳感器技術(shù)、位置控制技術(shù)等內(nèi)容，是實(shí)際工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)設(shè)備的微縮模型。 物料分揀采用可編程控制器 PLC 進(jìn)行控制，能連續(xù)、大批量地分揀貨物，分揀誤差率低且勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低，可顯著提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。這種裝置是由接受分揀指示情報(bào)的控制裝置、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，把到 達(dá)分揀位置的貨物送到別處的的搬送裝置。Sorting device。以 PLC 為主控制器 ,結(jié)合氣動(dòng)裝置、傳感技術(shù)、位置控制等技術(shù) ,現(xiàn)場(chǎng)控制產(chǎn)品的自動(dòng)分揀。 系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo) .........................................................................3 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求 .........................................................................3 第 3 章 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) ................................................................5 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) ...................................