【正文】 序 當 中的高速計數(shù)指令，首先 初始化 高速計數(shù)指令， 在步進 電機旋轉(zhuǎn)后 ，光電碼盤 運轉(zhuǎn) 發(fā)出脈沖 傳輸給 PLC， 通過 高速計數(shù)指令計數(shù)，計 下 步進電機 所 轉(zhuǎn)過的步數(shù)， 以此實現(xiàn) 定位 功能 。 圖 43 定義高速計數(shù)器指令 這是一個定義 高速計數(shù)器指令， 在 輸入有效 使能后 ， 調(diào)配 一種工作 方式給 高速 計數(shù)器。 假如 流程圖中的汽缸 4 動作 之 后，程序 又回到 開始 ，繼續(xù)運轉(zhuǎn)，這樣就是連續(xù)運行狀態(tài) 。 最大空載的運行頻率：電機在某種驅(qū)動形式，電壓及額定電流下，電機不帶負載的最高轉(zhuǎn)速頻率。此力矩是衡量電機體積（幾何尺寸）的標準，與驅(qū)動電壓及驅(qū)動電源等無關(guān)。 本次畢業(yè)設(shè)計挑選 型號為 42 BYGH 型的電機作為設(shè) 計使用的步進電機 。光電傳感器 也屬于一種光敏元件， 它 能夠 檢測 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 度 變化的 原因 ， 還可以 檢測 出 其他間接的 非電量。 表 34 S0、 S1 及 S S3 的組合選項 S0 S1 輸出頻率定標 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 16 L H 20% L H 藍色 H L 20% H L 無 H H 100% H H 綠色 TCS230 的主要特點如下： ●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 時非線性誤差的典型值為 %。 圖 315 TCS230顏色傳感器 RGB 顏色傳感器介紹： TCS230 是一 個 可 以 編程 的 彩色光 轉(zhuǎn)換為 頻率的轉(zhuǎn)換器 ，它由美國陶斯公司所生產(chǎn) 。 電容傳感器有三根接線，接線方式如表 33所示。 圖 312 電感傳感器實物圖 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， 它能夠輸出開關(guān)量，同時還 是接近式開關(guān)。 根據(jù)克?；舴蚨桑? UIMjILjIR ??? ?? ??? IMjILjIR ?? 第 3 章 控制系統(tǒng)中的硬件設(shè)計 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 金屬體遠離時， 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， ????? )(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。 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 有開關(guān)量輸出， 通常我們用電感傳感器 來 判斷某個 物體 是否為某種金屬 。 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， 因為它連接有 對稱負信號，電流 不產(chǎn)生 電磁場 ， 對電纜 幾乎沒有影響 ， 一般用在距離較遠的傳輸當中 。 旋轉(zhuǎn)編碼器的 工作原理： 由一個中心有軸的光電碼盤，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組合成 A、 B、 C、 D，每個正弦波相差 90度相位差（相對于一個周波為 360 度），將 C、 D 信號反向，疊加在 A、 B 兩相上，可增強穩(wěn)定信號；另每轉(zhuǎn)輸出一個 Z 相脈沖以代表零位參考位。 當物料被傳 送 到 傳感器時， 旋轉(zhuǎn)編碼器 發(fā)出信號 傳送給 PLC， 以此開始 分揀 動作 ， 同時，旋轉(zhuǎn)編碼器還可以調(diào)整 步進電機 的轉(zhuǎn)速。 這樣系統(tǒng)需要 24個 I/O點， 在這 24個點 中 有 18個 是 輸入 點 ， 有 6個 是 輸出 點 。 第 3 章 控制系統(tǒng)中的硬件設(shè)計 5 第 3 章 控制系統(tǒng) 中 的硬件設(shè)計 在設(shè)計 控制系統(tǒng)硬件 時 ，根據(jù)系統(tǒng)功能要求 以及被控對象和可編程控制器 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 。 （ 2）電機 運轉(zhuǎn)拉動 傳 送 帶 ，將 物 料往 前 傳遞。 （ 2）分揀某一顏色 物料。選用顏色識別傳感器及對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。 PLC 控制分揀裝置涵蓋了 PLC 技術(shù)、氣動技術(shù)、傳感器技術(shù)、位置控制技術(shù)等內(nèi)容，是實際工業(yè)現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備的微縮模型。這種裝置是由接受分揀指示情報的控制裝置、計算機網(wǎng)絡(luò)，把到 達分揀位置的貨物送到別處的的搬送裝置。以 PLC 為主控制器 ,結(jié)合氣動裝置、傳感技術(shù)、位置控制等技術(shù) ,現(xiàn)場控制產(chǎn)品的自動分揀。 第 2 章 材料分揀裝置結(jié)構(gòu)及總體設(shè)計 .................................................2 材料分揀裝置工作過程概述 ........................錯誤 !未定義書簽。Control system。針對上述問題，利用 PLC 技術(shù)設(shè)計了一種成本低，效率高的材料自動 分揀 裝置，在材料 分揀 過程中取得了較好的控制效果。本 次畢業(yè)設(shè)計 主要介紹了 PLC 控制系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計，以及一些調(diào) 試方法。電感傳 感器 SA 的工作原理： 當 電感傳感器 檢測出物料 是 鐵 材料 時， 傳感器發(fā)出 信號 傳 送 到 PLC， 接著可編程控制器輸出信號 控制氣動閥 1 動作 ，打開對應(yīng)的開關(guān)分揀出 該物料； 電容 傳感器 SB 的工作原理：若電容傳感器 檢測 到待檢 物料 是 鋁 材料 ， 傳感器發(fā)出 信號 傳 送 給可編程控制器，接著可編程控制器輸出信號 控制氣動閥 2 動作 ，打開對應(yīng)的開關(guān)分揀 出該物料； 顏色 傳感器 SC 工作原理： 在顏色傳感器 檢測出 待檢 物 塊 的 顏色 與所設(shè)置的 顏色 相同后 ， 傳感器發(fā)出 信號 傳 送 給 PLC，接著可編程控制器輸出信號 控制氣動閥 3 動作 ，打開對應(yīng)開關(guān)分揀 出該物料。 （ 5）分揀 出 金屬 當 中 一種 顏色 物料 和 分揀出 非金屬中 一種 顏色 物料。 （ 5） 在 電容傳感器檢 出 到 物料屬于 鋁 材 料 后 ，汽缸 2開始 動作 ，卸料。 圖 31 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)框圖 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù) 分析 出 控制 設(shè)計的 要求， 明確 I/O點數(shù)， 挑選出 PLC合適 型號， 最后分配好 I/O點數(shù)，這些就是系統(tǒng)關(guān) 鍵技術(shù) 。 PLC 的輸入輸出端子分配 挑選好 PLC后 ， 進行分配 本 次設(shè)計的 I/O端子 ，如 下 表 31所示 。技術(shù)參數(shù)主要有每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)（幾十個到幾千個都有），和供電電壓等。 信號輸出 ： 信號輸出有正弦波（電流或電壓），方波（ TTL、 HTL），集電極開路（ PNP、NPN），推拉式多種形式，其中 TTL 為長線差分驅(qū)動（對稱 A， A； B， B； Z， Z）， HTL也稱推拉式、推挽式輸出，編碼器的信號接收設(shè)備接口應(yīng)與編碼器對應(yīng)。 系統(tǒng)啟動后，光電碼盤得電，傳輸信號送至 PLC，接著 PLC 得到這個信號后會輸出指令給電機，讓電機開始轉(zhuǎn)動帶動傳送帶。 而形成的 渦流 對 接近開關(guān) 產(chǎn)生作用 ， 衰減它的 振蕩能力， 接 近開關(guān)震蕩能力衰減后會改變內(nèi) 部電路的參數(shù) ，達到控制開關(guān)通或斷的效果，從而達到區(qū)別金屬的功能 。電感傳感器 有 7種 特點： ① 靈敏度高、分辨率高 ； ② 線性度高、重復(fù)性好； ③ 測量范圍寬； ④ 觸點 固定 、 高 可靠度、 較長 壽命； ⑤ 激勵電源 有穩(wěn)定的 頻率 并且 幅值 需 穩(wěn)定 在一定區(qū)域 ； ⑥ 在 無輸入時 傳感器會輸出 零位電壓， 會使 測量 中產(chǎn)生 誤差； ⑦ 不適用于高頻動態(tài)測量。 通過這些，我們可以通過改變物體與接近開關(guān)之間的距離，實現(xiàn)開關(guān)的通 或 斷 的功能 。 電容傳感器的實物圖如圖 314所示。帶有 著 紅色 、綠色、藍色以及不帶任何 濾波器 的光電二極管各有 16個，一共 64 個二極管 ， 把這些二極管集成在單一的芯片上 。光電傳感器是一個小的設(shè)備，圓柱形外觀 ， 主要由金屬制成，在發(fā)射器 上有一個 校準鏡頭， 這個校準鏡頭能夠 聚焦 光線，并且發(fā) 射 給 接收器，接收器 經(jīng)過一系列過程后傳輸給放大器，最終做出判斷 。 這些優(yōu)勢已經(jīng)使得 光電傳感器已 逐漸 成為 生活應(yīng)用中不可替代的產(chǎn)品。常用 m表示。不同運行拍數(shù)其值不同，四拍運行時應(yīng)在 5%之內(nèi)，八拍運行時應(yīng)在15%以內(nèi)。 第 3 章 控制系統(tǒng)中的硬件設(shè)計 19 圖 319 外形尺寸 步進電機通過 PLC 控制是否動作，當 PLC 經(jīng) 輸出信號時，步進電機開始運轉(zhuǎn)。 經(jīng)過 高速計數(shù)器 來 計 下 電機 所經(jīng) 過的圈數(shù)， 以此得到 物料 距離 傳感器的 間隔 ， 這樣就可以完成物料的 定位 性能 。 這種工作狀態(tài)根據(jù)存儲器位來設(shè)定。 在 汽缸 開始 動作 1秒 后 ， 汽缸完成動作，這時候步進電機 繼續(xù) 轉(zhuǎn)動 。 2．電容傳感器的調(diào)試 放一塊鋁質(zhì)的物料在傳送帶上，上下調(diào)整物料，如指示燈亮，則說明電容傳感器可以正常使用； 調(diào)整 電容 傳感器 的上下位置 ，使傳感器 恰好能檢測到位于它正下方傳送帶上的鋁質(zhì)物料。步進電機帶動傳送帶前行，下料傳感器檢測是否有料，若沒有，則電機運轉(zhuǎn)一周后停止。 本 次設(shè)計 系統(tǒng) 中 采用的 PLC， 結(jié)合 功能多樣 的傳感器 后 ， 如檢測物料屬性等 ，就 可以對 不同的物料進行 多功能、多方面地 分揀， 這項技術(shù)有著很好的市場前景，在學校的實驗室中也可以引用這樣的設(shè)備，便于