【正文】 本 次設計 系統(tǒng) 中 采用的 PLC， 結合 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備，便于管理 。 2．電容傳感器的調試 放一塊鋁質的物料在傳送帶上，上下調整物料，如指示燈亮，則說明電容傳感器可以正常使用； 調整 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物料。 這種工作狀態(tài)根據(jù)存儲器位來設定。 第 3 章 控制系統(tǒng)中的硬件設計 19 圖 319 外形尺寸 步進電機通過 PLC 控制是否動作，當 PLC 經 輸出信號時，步進電機開始運轉。常用 m表示。光電傳感器是一個小的設備，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 經過一系列過程后傳輸給放大器，最終做出判斷 。 電容傳感器的實物圖如圖 314所示。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 中產生 誤差； ⑦ 不適用于高頻動態(tài)測量。 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，讓電機開始轉動帶動傳送帶。技術參數(shù)主要有每轉脈沖數(shù)（幾十個到幾千個都有），和供電電壓等。 圖 31 系統(tǒng)的硬件結構框圖 系統(tǒng)關鍵技術 分析 出 控制 設計的 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 鍵技術 。 （ 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。本 次畢業(yè)設計 主要介紹了 PLC 控制系統(tǒng)的硬件和軟件設計，以及一些調 試方法。Control system。以 PLC 為主控制器 ,結合氣動裝置、傳感技術、位置控制等技術 ,現(xiàn)場控制產品的自動分揀。 PLC 控制分揀裝置涵蓋了 PLC 技術、氣動技術、傳感器技術、位置控制技術等內容，是實際工業(yè)現(xiàn)場生產設備的微縮模型。 （ 2）分揀某一顏色 物料。 第 3 章 控制系統(tǒng)中的硬件設計 5 第 3 章 控制系統(tǒng) 中 的硬件設計 在設計 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 之間的關系 ， 確定 系統(tǒng) 需要 的輸入 設備和 輸出設備 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 。 當物料被傳 送 到 傳感器時， 旋轉編碼器 發(fā)出信號 傳送給 PLC， 以此開始 分揀 動作 ， 同時，旋轉編碼器還可以調整 步進電機 的轉速。 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 。 根據(jù)克?；舴蚨桑? UIMjILjIR ??? ?? ??? IMjILjIR ?? 第 3 章 控制系統(tǒng)中的硬件設計 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 線圈構成 了電感傳感器的主要部分，它能夠轉化 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。 電容傳感器有三根接線，接線方式如表 33所示。 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 關斷電源 L L 紅色 第 3 章 控制系統(tǒng)中的硬件設計 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 /頻率轉換； ●色彩和滿度輸出頻率可 編程 調整； ●可直接與微處理器通訊； ●單 電源 工作，工作電壓范圍： ~； ●具備掉電恢復功能； ● 50kHz 時非線性誤差的典型值為 %。 本次畢業(yè)設計挑選 型號為 42 BYGH 型的電機作為設 計使用的步進電機 。 最大空載的運行頻率：電機在某種驅動形式，電壓及額定電流下，電機不帶負載的最高轉速頻率。 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 ， 調配 一種工作 方式給 高速 計數(shù)器。 還有在使用硬件之前也需要對其進行調試，查看能否正常工作 。 另一方面 ， 物料 分揀系統(tǒng)能 夠做到 與物流設備 完美 連接， 這樣就可以自由分配實物流，統(tǒng)一管理物料的信息流 。謝謝這四 年來 每位 老師 給予我們的教育 ， 你們不僅給了我們知識，讓我們學習到更多未知的東西，同時，你們也是我們學習的榜樣，在以后的學習生活，或是工作中都會有深刻的影響。 軟件調試 編譯編寫 出來的 梯形圖，通過電纜 將 程序下載 后傳送到 PLC 中。 第 4 章 控制系統(tǒng)中的軟件設計 23 （ 2） 這是 子程序 當 中的高速脈沖指令， 根據(jù)程序可以看到， 先 初始化特殊功能寄存器 ，設置周期，脈寬。 控制系統(tǒng)流程圖設計 根據(jù)系統(tǒng) 設計的特點 ，分析各個設備 的作用和在何種條件下的動作與否 ，畫出如圖 41所示 的流程圖 。四拍運行時步距角為 θ=360度 /（ 50*4） = 度（俗稱整步），八拍運行時步距角為 θ=360 度 /（ 50*8） = 度（俗稱半步）。 圖 316 FPG 光電 式 傳感器 的 原理圖 引 腳 號 符號 類 型 功 能 說 明 1 S0 I 輸出頻率分頻系數(shù)選擇輸 入端 2 S1 I 3 OE I 輸入頻率使能端 ， 低電平有效 4 GND 電源 地 5 VCC 電源 電壓 6 OUT O 輸出頻率 7 S2 I 光電 二極管類型選擇輸入端 8 S3 I 第 3 章 控制系統(tǒng)中的硬件設計 17 光電傳感器： 它的檢測元件為一些 光電元件， 在使用這些光電元件轉換光信號之前，被測量 的改變量會先變 為信號的 改變量 ， 最后才能成為 電信號。它檢測物料顏色的原理是，通過分析反射比率，這個反射比率是待測 物體 與 三基色 產生的 。為了 提高線性度 、 減小誤差 ，在現(xiàn)實使用中它們多被制作成差動式傳感器 。 表 32 連接方式 線色 內容 褐 VCC 黑 A 相 白 B 相 青 COM 第 3 章 控制系統(tǒng)中的硬件設計 10 旋轉編碼器輸出的脈沖信號還可以用來計數(shù)，統(tǒng)計分揀的數(shù)量，分析傳送帶的位置，準確定位物料與傳感器的位置。編碼器如以信號原理來分，可分為增量脈沖編碼器（ SPC）和絕對脈沖編碼器（ APC）兩者一般都應用于速度控制或位置控制系統(tǒng)的檢測元件。 接觸器加上電磁閥構成了輸出信號。 在物料 被 其中一 種傳感器 檢測出后 ， PLC控制 氣動裝置 ，把物料 推入 卸料槽 ；否則，繼續(xù)前行。 要想進行 PLC 控制系統(tǒng)的設計，首先必須對控制對象進行調查，搞清楚控制對象的工藝過程、工作特點，明確控制要求以及各階段的特點和各階段之間的轉換條件。按分揀的手段不同，可分為人工分揀、機械分揀和自動分揀。 8 參考文獻 .............................................................................................. 29 致 謝 .................................................................................................... 30 附 錄 .................................................................................................... 31 目錄 II 自動分揀及傳輸控制系統(tǒng)設計 摘 要 PLC 控制是目前工業(yè)上最常用的自動化控制方法，由于其控制方便，能夠承受惡劣的環(huán)境，因此，在工業(yè)上優(yōu)于單片機的控制。而且，分揀系統(tǒng)能靈