【文章內(nèi)容簡介】 材料分揀裝置 PLC 輸入 /輸出端子分配表 西門子 PLC(I/O) 分揀系統(tǒng)接口 (I/O) 備注 輸 入 部 分 UCP(計數(shù)傳感器 ) 接 旋 轉(zhuǎn)編 碼器 SN(下料傳感器 ) 判 斷 下料 有無 SA(電感傳感器 ) SB(電容傳感器 ) SC(顏色傳感器 ) SD(備用傳感器 ) SFW1(推氣缸 1 動作限位 ) SEW2(推氣缸 2 動作限位 ) SFW3(推氣缸 3 動作限位 ) SFW4(推氣缸 4 動作限位 ) SFW5(下料氣缸動作限位 ) 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 ) SB2(停止 ) 11 輸 出 部 分 M(輸送帶電機(jī)驅(qū)動器 ) 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 ) PLC 輸入輸出接線端子圖 根據(jù)表 1 可以繪制出 PLC 的輸入輸出接線端子圖，如圖 22 所示。 12 圖 22 PLC輸入輸出接線端子圖 檢測元件與執(zhí)行裝置的選擇 主要是對旋轉(zhuǎn)編碼器和各個傳感器的選擇，并對其作簡要介紹。 13 旋轉(zhuǎn)編碼器 旋轉(zhuǎn)編碼器是與步進(jìn)電機(jī)連接在一起，在本系統(tǒng)中可用來作為控制系統(tǒng)的計數(shù)器，并提供脈沖輸入。它轉(zhuǎn)化為位移量，可對傳輸帶上的物料進(jìn)行位置控制。 傳 送至相應(yīng)的傳感器時，發(fā)出信號到 PLC ，以進(jìn)行分揀，也可用來控制步 進(jìn)電機(jī) 的轉(zhuǎn)速。本系統(tǒng)選用 E6A2CW5C 旋轉(zhuǎn)編碼器 ,原理如圖 23 所示。 圖 23 旋轉(zhuǎn)編碼器原理 旋轉(zhuǎn)編碼器介紹：旋轉(zhuǎn)編碼器是用來測量轉(zhuǎn)速的裝置。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。它分為單路輸出和雙路輸出兩種。單路輸出是指旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出是一組脈沖，而雙路輸出的旋轉(zhuǎn)編碼器輸出兩組相位差 90 度的脈沖，通過這兩組脈沖不僅可以測光電碼盤 14 量轉(zhuǎn)速，還可以判斷旋轉(zhuǎn)的方向。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(yīng)用于速度控制或位置控制系統(tǒng)的 檢測元件。編碼器碼盤的材料有玻璃、金屬、塑料，玻璃碼盤是在玻璃上沉積很薄的刻線，其熱穩(wěn)定性好，精度高，金屬碼盤直接以通和不通刻線，不易碎，但由于金屬有一定的厚度，精度就有限制，其熱穩(wěn)定性就要比玻璃的差一個數(shù)量級，塑料碼盤是經(jīng)濟(jì)型的，其成本低，但精度、熱穩(wěn)定性、壽命均要差一些。 工作原理如下：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(qiáng)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。 由于 A、 B 兩相相差 90 度，可通過比較 A 相在前還是 B相在前，以判別編碼器的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，通過零位脈沖，可獲得編碼器的零位參考位。分辨率：編碼器以每旋轉(zhuǎn) 360 度提供多少的通或暗刻線稱為分辨率，也稱解析分度、或直接稱多少線，一般在每轉(zhuǎn)分度 5～ 10000 線。 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)。信號連接：編碼器的脈沖信號一般連接計數(shù)器、 PLC、計算機(jī)， PLC 和計算機(jī)連接的模塊有低速模塊與高速模塊之分，開關(guān)頻率有低有高。如單相聯(lián)接，用于單方向計數(shù)，單方向測速。 A、 B 兩 15 相聯(lián)接，用于正反向計數(shù)、判斷正反向和測速。 A、 B、 Z 三相聯(lián)接，用于帶參考位修正的位置測量。 A、 A， B、 B， Z、 Z連接，由于帶有對稱負(fù)信號的連接，電流對于電纜貢獻(xiàn)的電磁場為 0，衰減最小，抗干擾最佳，可傳輸較遠(yuǎn)的距離。 對于 TTL 的帶有對稱負(fù)信號輸出的編碼器，信號傳輸距離可達(dá) 150 米。 對于 HTL 的 帶有對稱負(fù)信號輸出的編碼器，信號傳輸距離可達(dá) 300 米 電感傳感器 電感式接近開關(guān)屬于有開關(guān)量輸出的位置傳感器，用來檢測金屬物體。 它由 LC 高頻振蕩器和放大處理電路組成，利用金屬物體在接近這個能產(chǎn)生電磁場的振蕩感應(yīng)頭時，使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流。 這個渦流反作用于接近開關(guān)，使接近開關(guān)振蕩能力衰減，內(nèi)部電路的參數(shù)發(fā)生變化。 由此，可識別出有無金屬物體接近，進(jìn)而控制開關(guān)的通或斷。本系統(tǒng)選用 M18X1X40 電感傳感器。接線圖如圖 24，原理圖如圖 25。 圖 24 M18X1X40 DC 二線常開式電感傳感 器接線圖 16 圖 25 電感傳感器工作原理圖 電感傳感器介紹： 由鐵心和線圈構(gòu)成的將直線或角位移的變化轉(zhuǎn)換為線圈電感量變化的傳感器，又稱電感式位移傳感器。這種傳感器的線圈匝數(shù)和材料導(dǎo)磁系數(shù)都是一定的，其電感量的變化是由于位移輸入量導(dǎo)致線圈磁路的幾何尺寸變化而引起的。當(dāng)把線圈接入測量電路并接通激勵電源時，就可獲得正比于位移輸入量的電壓或電流輸出。電感 式傳感器的特點是： ① 無活動觸點、可靠度高、壽命長； ② 分辨率高； ③ 靈敏度高； ④ 線性度高、重復(fù)性好； ⑤ 測量范圍寬（測量范圍大時分辨率低）； ⑥ 無輸入時有零位輸出電壓，引起測量誤差； ⑦ 對激勵電源的頻率和幅值穩(wěn)定性要求較高； ⑧ 不適用于高頻動態(tài)測量。電感式傳感器主要用于位移測量和可以轉(zhuǎn)換成位移變化的機(jī)械量（如力、張力、壓力、壓差、加速度、振動、應(yīng)變、流量、厚度、液位、比重、轉(zhuǎn)矩等）的測量。常用電感式傳感器有變間隙型、變面積型和螺管插鐵型。在實際應(yīng)用中，這三種傳感器多制成差動式，以便提高線性度和減小電磁吸力所造成的附加誤 差。 17 電容傳感器 電容傳感器也屬于具有開關(guān)量輸出的位置傳感器，是一種接近式開關(guān)。 它的測量頭通常是構(gòu)成電容器的一個極板，而另一個極板是待測物體的本身。當(dāng)物體移向接近開關(guān)時，物體和接近開關(guān)的介電常數(shù)發(fā)生變化，使得和測量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生變化。由此，便可控制開關(guān)的接通和關(guān)斷。本系統(tǒng)選用 E2KX8ME1 電容傳感器，接線圖可參考圖 25，原理圖如圖 26。 圖 26 電容傳感器工作原理圖 電容傳感器介紹： 用電測法測量非電學(xué)量時，首先必須將被測的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量而后輸入之。通常把非電學(xué)量變 換成電學(xué)量的元件稱為變換器；根據(jù)不同非電學(xué)量的特點設(shè)計成的有關(guān)轉(zhuǎn)換裝置稱為傳感器，而被測的力學(xué)量（如位移、力、速度等）轉(zhuǎn)換成電容變化的傳感器稱為電容傳感器。從能量轉(zhuǎn)換的角度 而言，