風扇性能測試系統(tǒng)設計_學士學位論文(編輯修改稿)
2024-10-04 21:35 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 學院學士學位論文（設計） 5 2 硬件設置 PLC 簡介 可編程控制器是 60年代末在美國首先出現(xiàn)的，當時叫可編程邏輯控制器 PLC（ ProgrammableLogicController），目的是用來取代繼電器。以執(zhí)行邏輯判斷、計時、計數(shù)等順序控制功能。提出 PLC概念的是美國通用汽車公司。 PLC的基本設計思想是把計算機 功能完善、靈活、通用等優(yōu)點和繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價格便宜等優(yōu)點結合起來，控制器的硬件是標準的、通用的。根據(jù)實際應用對象，將控制內(nèi)容編成軟件寫入控制器的用戶程序存儲器內(nèi) ,使控制器和被控對象連接方便 [1]。 70年代中期以后， PLC已廣泛地使用微處理器作為中央處理器，輸入輸出模塊和外圍電路也都采用了中、大規(guī)模甚至超大規(guī)模的集成電路，這時的 PLC已不再是僅有邏輯(Logic)判斷功能，還同時具有數(shù)據(jù)處理、 PID調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能。國際電工委員會 (IEC)頒布的可編程控制器標準草案中對可編程控制器 作了如下的定義：可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算，順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。可編程控制器及其有關外圍設備，易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴充其功能的設計 [2]。 可編程控制器對用戶來說，是一種無觸點設備，改變程序即可改變生產(chǎn)工藝。目前，可編程控制器已成為工廠自動化的強有力工具，得到了廣泛的普及推廣應用。 可編程控制器是面向用戶 的專用工業(yè)控制計算機，具有許多明顯的特點。 ① 可靠性高，抗干擾能力強； ② 編程直觀、簡單； ③ 適應性好； ④ 功能完善，接口功能強。 目前，世界上有 200多廠家生產(chǎn) 300多品種 PLC產(chǎn)品，應用在汽車（ 23%）、糧食加工（ %）、化學 /制藥（ %）、金屬 /礦山（ %）、紙漿 /造紙（ %）等行業(yè)。以下對 PLC的發(fā)展、基本結構、配置、應用等基本知識做一簡介。 PLC 連接 以下是本系統(tǒng)的 PLC連接圖 學院學士學位論文（設計） 6 圖 21 PLC連接圖 傳感器簡介 霍爾傳感器是一種磁傳感器。用它可以檢測磁場及其變化，可在各種與磁場有關的場合中使用?；魻杺鞲衅饕曰魻栃獮槠涔ぷ骰A，是由霍爾元件和它的附屬電路組成的集成傳感器?；魻杺鞲衅髟诠I(yè)生產(chǎn)、交通運輸和日常生活中有著非常廣泛的應用。 霍爾傳感器分為線性型霍爾傳感器和開關型霍爾傳感器兩種。 (1) 線性型霍爾傳感器由霍爾元件、線性放大器和射極跟隨器組成，它輸出模擬量。 (2) 開關型霍爾傳感器由穩(wěn)壓器、霍爾元件、差分放大器，斯密特觸發(fā)器和輸出級組成，它輸出數(shù)字量。 下面是本文所用的線性型霍爾傳感器的特性 圖 22 線性圖 學院學士學位論文（設計） 7 輸出電壓與外加磁場強度呈線性關系，如圖 3所示，可見，在 B1～ B2的磁感應強度范圍內(nèi)有較好的線性度，磁感應強度超出此范圍時則呈現(xiàn)飽和狀態(tài)。 光電傳感器是采用光電元件作為檢測元件的傳感器。它首先把被測量的變化轉(zhuǎn)換成光 信號 的變化，然后借助光電元件進一步將光信號轉(zhuǎn)換成電信號。 光電傳感器是通過把光強度的變化轉(zhuǎn)換成電信號的變化來實現(xiàn)控制的。光電傳感器在 一般情況下，有三部分構成，它們分為：發(fā)送器、接收器和檢測電路。發(fā)送器對準目標發(fā)射光束，發(fā)射的光束一般來源于半導體光源，發(fā)光二極管 (LED)、激光二極管及紅外發(fā)射二極管。光束不間斷地發(fā)射，或者改變脈沖寬度。接收器有光電二極管、光電三極管、光電池組成。在接收器的前面，裝有光學元件如透鏡和光圈等。在其后面是檢測電路，它能濾出有效信號和應用該信號。 此外，光電開關的結構元件中還有發(fā)射板和光導纖維。 三角反射板是結構牢固的發(fā)射裝置。它由很小的三角錐體反射材料組成，能夠使光 束準確地從反射板中返回，具有實用意義。它可以 在與光軸 0到 25的范圍改變發(fā)射角，使光束幾乎是從一根發(fā)射線，經(jīng)過反射后，還是從這根反射線返回 [3]。 圖 23 光電傳感器工作原理圖 傳感器選型 測電機速度和主軸速度我選擇 n1h5c70霍爾測速傳感器 。下面是 n1h5c70霍爾測速傳感器 的性能指標： (1) 主要特性： 輸出波形為方波 ； 用于測量鐵磁材質(zhì)齒輪或凹槽，齒輪模數(shù)大于 1； 可測量的頻率范圍： 20,000hz，遠遠寬于無源感應式 電磁傳感器 ； 可準確測量非常低的速度 (接近零速 )，脈沖間隔非常大，優(yōu)于無源感應式電磁傳感器 ； 不受外部的干擾，如：錯誤的干擾信號，電機磁場，震動等。這是感應式傳感器不能比擬的 ； 推挽式輸出，輸出電流大 ； 安裝位置：無方向要求 ； 高防護級別，不受外部嚴酷電子、電氣環(huán)境影響 ； 溫度使用范圍寬： 40度 +120度。 (2) 采用霍爾效應測量轉(zhuǎn)速的原理 學院學士學位論文（設計） 8 測量元件由霍爾元件和永磁體構成。當鐵磁材質(zhì)的齒輪（或凹槽）依次經(jīng)過霍爾元件表面時，霍爾電壓產(chǎn)生變化，產(chǎn)生電壓差，從而了一個測量脈沖信號。這個信號的頻率與轉(zhuǎn)速成正比。 內(nèi)置的電路還有電源處理和抗干擾功能，基本消除了外界因素（如：震動，電機磁場，外界雜散電磁場等）的干擾。此特點與電磁感應式傳感器相比，有很大的優(yōu)勢。同時，輸出信號強度與轉(zhuǎn)速無關，始終保持最佳狀態(tài)，彌補了電磁感應式傳感器在低速下的缺點，大大擴展了測量范圍，可以測量出非常低的轉(zhuǎn)速（甚至靜止的物體）。由于非常強的抗干擾能力，即使最低頻率小于 ，此傳感器仍然可以測量出來。 (3) 技術參數(shù) 表 21 霍爾傳感器參數(shù)表 頻率范圍 – 20,000hz 測量原理 霍爾原理 探測距離（間隙） ～ ,根據(jù)掃描物體的形狀確定。 掃描物體 鐵磁體，齒輪模數(shù) m＞ 1；孔，直徑 d＞ 3mm；突起或溝槽，寬度 w＞3mm 電壓 直流 10～ 32v，標稱值：直流 24v 反向電壓保護 內(nèi)含 過電壓 60v不超過 2ms 電壓降 下降 100%大于 10ms 無負荷時功率消耗 約 15ma（ 24 vdc）﹢啟動電流 類型 標準脈沖方波 輸出周波 推挽式輸出 輸出阻抗 130歐姆 輸出電平 與輸入電源電壓有關 輸出電流 npn： 50 ma； pnp： 20 ma 最大輸入電壓 36v 上升時間 ≥10v/us 推薦電纜長度 1,屏蔽線 振動等級 4g@25～ 100hz，振幅： @2～ 25hz 抗震性 300m/s2@18ms 工作溫度 25℃ +120℃ 殼體溫度 45℃ +85℃ 相對濕度 96% 防護等級 ip59 安裝方式 螺紋安裝， m18 安裝方向 無方向性 電氣絕緣等級 ＞ 60v 材料 殼體：黃銅。 重量 約 100～ 200g（根據(jù)長度和連接方式） 學院學士學位論文（設計） 9 測風扇速度我選擇 LDM301紅外線測速 傳感器， 高精度紅外 線測速儀主要特點： 在無反光板和反射率低的情況下能測量較遠的距離；有同步輸入端，可多個傳感器同步測量；測量范圍廣，響應時間短；外形設計緊
環(huán)評公示相關推薦
鄂ICP備17016276號-1