【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 計(jì)中生產(chǎn)線的分揀單元的控制中，傳送帶定位控制是由光電編碼器來(lái)完成的。同時(shí)光電編碼器還要完成電機(jī)轉(zhuǎn)速的測(cè)量。光電編碼器是通過(guò)光電轉(zhuǎn)換，將機(jī)械、幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量的傳感器，它主要用于速度或位置（角度）的檢測(cè)。典型的光電編碼器由碼盤（Dish）、檢測(cè)光柵（Mask）、光電轉(zhuǎn)換電路（包括光源、光敏器件、信號(hào)轉(zhuǎn)換電路）、機(jī)械部件等組成。一般來(lái)說(shuō)，根據(jù)光電編碼器產(chǎn)生脈沖的方式不同，可以分為增量式、絕對(duì)式以及復(fù)合式三類，生產(chǎn)線上常采用的是增量式光電編碼器。光電編碼器用于分揀單元傳動(dòng)帶的位置控制及轉(zhuǎn)速測(cè)量，在本次培訓(xùn)系統(tǒng)中，主要用來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與位置控制。 氣動(dòng)技術(shù)氣動(dòng)系統(tǒng)是以壓縮空氣為工作介質(zhì)來(lái)進(jìn)行能量與信號(hào)的傳遞，利用空氣壓縮機(jī)將電動(dòng)或其他原動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)榭諝獾膲毫δ?，然后在控制元件的控制和輔助元件的配合下，通過(guò)執(zhí)行元件把空氣的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，從而完成直線或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并對(duì)外做功。氣動(dòng)傳動(dòng) 氣動(dòng)傳動(dòng)簡(jiǎn)稱氣動(dòng),是指以壓縮空氣為工作介質(zhì)來(lái)傳遞動(dòng)力和控制信號(hào),控制和驅(qū)動(dòng)各種機(jī)械和設(shè)備,以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程機(jī)械化、自動(dòng)化的一門技術(shù)。它是流體傳動(dòng)及控制學(xué)科的一個(gè)重要分支。因?yàn)橐詨嚎s空氣為工作介質(zhì)，具有防火、防爆、防電磁干擾，抗振動(dòng)、沖擊、輻射，無(wú)污染，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠等特點(diǎn)。氣壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：（1） 空氣隨處可取，取之不盡，節(jié)省了購(gòu)買、貯存、運(yùn)輸介質(zhì)的費(fèi)用；（2） 空氣在使用完后排入大氣中去，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，處理方便，不必設(shè)置回收管路。（3） 因空氣粘度小，在管內(nèi)流動(dòng)阻力小，壓力損失小，便于集中供氣和遠(yuǎn)距離輸送。（4） 與液壓相比，氣動(dòng)反應(yīng)快，制造容易，適用于標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化。（5） 氣動(dòng)元件對(duì)工作環(huán)境適應(yīng)性好.（6） 空氣具有可壓縮性,使氣動(dòng)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)過(guò)載自動(dòng)保護(hù)。氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成 典型的氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)是由氣壓發(fā)生裝置、執(zhí)行元件、控制元件和輔助元件四個(gè)部分組成：①氣壓發(fā)生裝置簡(jiǎn)稱氣源裝置，是獲得壓縮空氣的能源裝置，其主體部分是空氣壓縮機(jī)，另處還有氣源凈化設(shè)備。空氣壓縮機(jī)將原動(dòng)機(jī)供的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為空氣的壓力能；而氣源凈化設(shè)備用以降低壓縮空氣中的水分、油分以及污染雜質(zhì)等。②執(zhí)行元件是以壓縮空氣為工作介質(zhì)，并將壓縮空氣的壓力能變?yōu)闄C(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置。③控制元件又稱操縱、運(yùn)算、檢測(cè)元件，是用來(lái)控制壓縮空氣流的壓力、流量和流動(dòng)方向等，以便使執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成預(yù)定運(yùn)動(dòng)規(guī)律的元件。④輔助元件是使壓縮空氣凈化、潤(rùn)滑、消聲以及元件間連接所示需要的一些裝置。氣源裝置 氣源裝置給系統(tǒng)提供足夠清潔、干燥且具有一定壓力和流量的壓縮空氣。根據(jù)氣動(dòng)系統(tǒng)對(duì)壓縮空氣品質(zhì)的要求來(lái)設(shè)置氣源裝置。常見(jiàn)的氣源裝置是空氣壓縮機(jī)?？諝鈮嚎s機(jī)簡(jiǎn)稱空壓機(jī)，是氣源裝置的核心，用以將原動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為氣體的壓力能。氣動(dòng)執(zhí)行元件 氣動(dòng)執(zhí)行元件有作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的氣缸、作連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的氣馬達(dá)和作不連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的擺動(dòng)馬達(dá)等。氣缸的結(jié)構(gòu)：。主要由前蓋、后蓋活塞活塞桿缸筒5 其他一些零件組成。 普通氣缸示意圖1—組合防塵圈；—前端蓋；3—軸用YX 密封圈；4—活塞桿；5—缸筒；6—活塞；7—孔用YX 密封圈；8—緩沖調(diào)節(jié)閥；9—后端蓋氣缸的種類很多。一般按壓縮空氣作用在活塞面上的方向、結(jié)構(gòu)特征和安裝方式來(lái)分類。氣缸的選用：選擇氣缸時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：（1） 選擇氣缸類型：根據(jù)使用場(chǎng)合和負(fù)載特點(diǎn)選擇不同類型的氣缸。（2） 選擇安裝形式：由氣缸的安裝位置、使用目的等因素來(lái)決定。（3） 確定氣缸作用力大小：根據(jù)工作機(jī)構(gòu)所示需的作用力的大小來(lái)確定。（4） 確定氣缸行程：與使用場(chǎng)合和機(jī)構(gòu)所示需的行程比有關(guān)，也受加工和結(jié)構(gòu)的限制。（5） 確定運(yùn)動(dòng)速度：∽1m/s，應(yīng)根據(jù)需要在系統(tǒng)中設(shè)置調(diào)速元件，如節(jié)流閥等。氣動(dòng)輔助元件：1 油霧器油霧器是以壓縮空氣為動(dòng)力，將潤(rùn)滑油噴射成霧狀并混合于壓縮空氣中，使該壓縮空氣具有潤(rùn)滑氣動(dòng)元件的能力。目前，氣動(dòng)控制閥，氣缸和氣馬達(dá)主要是靠這種帶有油霧的壓縮空氣來(lái)實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑的，其優(yōu)點(diǎn)是方便、干凈、潤(rùn)滑質(zhì)量高。2 消聲器 氣壓傳動(dòng)裝置的噪聲一般都比較大，尤其當(dāng)壓縮氣體直接從氣缸或閥中排向大氣，較高的壓差使氣體體積急劇膨脹，產(chǎn)生渦流，引起氣體的振動(dòng)，發(fā)出強(qiáng)烈的噪聲，為消除這種噪聲應(yīng)安裝消聲器。消聲器是指能阻止聲音傳播而允許氣流通過(guò)的一種氣動(dòng)元件，氣動(dòng)裝置中的消聲器主要有阻性消聲器、抗性消聲器及阻抗復(fù)合消聲器三大類。3 轉(zhuǎn)換器在氣動(dòng)控制系統(tǒng)中，也與其它自動(dòng)控制裝置一樣，有發(fā)信、控制和執(zhí)行部分，其控制部分工作介質(zhì)為氣體，而信號(hào)傳感部分和執(zhí)行部分不一定全用氣體，可能用電或液體傳輸，這就要通過(guò)轉(zhuǎn)換器來(lái)轉(zhuǎn)換。常用的轉(zhuǎn)換器有：氣一電、電一氣、氣一液等。4 氣電轉(zhuǎn)換器和電氣轉(zhuǎn)換器氣電轉(zhuǎn)換器是將壓縮空氣的氣信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)的裝置，又稱壓力繼電器。電氣轉(zhuǎn)換器是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成氣信號(hào)的裝置，各種電磁換向閥可作為電氣轉(zhuǎn)換。 變頻驅(qū)動(dòng)技術(shù)變頻器的介紹：在自動(dòng)化生產(chǎn)線中，由許多機(jī)械運(yùn)動(dòng)控制，就像人的手和足一樣，用來(lái)完成機(jī)械運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作。實(shí)際上自動(dòng)化生產(chǎn)線中作為動(dòng)力源的傳動(dòng)裝置有各種電動(dòng)機(jī)、啟動(dòng)裝置等。在本設(shè)計(jì)中，分揀單元傳送帶的運(yùn)動(dòng)控制由交流電機(jī)來(lái)完成。在運(yùn)行中，不僅要求可以改變速度，也需要改變方向，所以我們?cè)谶@里就應(yīng)用到變頻器。在TVT2000G中使用到的變頻器時(shí)西門子MM420。西門子通用變頻器MM420由微處理器控制，并采用具有現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)水平的絕緣柵雙極晶體管（IGBT）作為功率輸出器件，它具有很高的運(yùn)行可靠性和功能的多樣性。脈沖寬度調(diào)制的開(kāi)關(guān)時(shí)可選的，降低了電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的噪音。包含數(shù)字輸入點(diǎn)：DIN1(端子5)，DIN2（端子6），DIN3（端子7），內(nèi)部電源+24V(端子8)，內(nèi)部電源0V（端子9）；模擬輸入點(diǎn)：AIN+（端子3），內(nèi)部電源+10V(端子1)，內(nèi)部電源0V（端子2）；繼電器輸出：RL1— B（端子10），RL1— C（端子11）；模擬量輸出。 AOUT+(端子12)，AOUT（端子13）；RS—485串行通信接口：P+（端子14），N—（端子15）等輸入/輸出接口。同時(shí)帶有人機(jī)交互接口基本操作板。其核心部件為CPU單元，根據(jù)設(shè)定的參數(shù)，經(jīng)過(guò)運(yùn)算輸出控制正弦波信號(hào)，經(jīng)過(guò)SPWM調(diào)制，放大輸出三相交流電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。 變頻器控制輸出正選撥的驅(qū)動(dòng)電源是以恒定電壓比（U/f）保持刺痛不變?yōu)榛A(chǔ)的，經(jīng)過(guò)正旋波脈寬調(diào)制驅(qū)動(dòng)主電路，以產(chǎn)生U、V、W三相交流電驅(qū)動(dòng)三相交流異步電動(dòng)機(jī)。 圖32 SPWM交直交變壓變頻器的原理框圖 如圖36所示，它先將50HZ交流經(jīng)變壓器得到所需的電壓后，經(jīng)二極管整流橋和LC濾波，形成恒定的直流電壓，再送入6個(gè)大功率晶體管構(gòu)成的逆變器主電路，輸出三相頻率和電壓均可調(diào)整的等效于正旋波的脈寬調(diào)制波，即可拖動(dòng)三相異步電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。MM420變頻器（參數(shù)設(shè)計(jì)）2段固定頻率參數(shù)設(shè)計(jì)：序號(hào)參數(shù)號(hào)出廠值設(shè)定值說(shuō)明1P000313用戶訪問(wèn)專家級(jí)2P000400參數(shù)過(guò)濾顯示全部參數(shù)3P070022由端子排輸入（選擇命令源）4P0701116端子DIN1直接選擇頻率+ON命令5