【文章內(nèi)容簡介】 故障原因進(jìn)行分析，選用何種制動(dòng)方式，然后進(jìn)行變漿系統(tǒng)的變漿，PLC發(fā)出指令進(jìn)行停機(jī)，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速小于規(guī)定值時(shí)進(jìn)行發(fā)電機(jī)和變頻器的脫網(wǎng)。3 制動(dòng)控制傳感器的選型 傳感器的介紹3．1．1傳感器的定義國家標(biāo)準(zhǔn)GB766587對傳感器下的定義是：“能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)[11]。3．1．2傳感器的作用人們?yōu)榱藦耐饨绔@取信息，必須借助于感覺器官。而單靠人們自身的感覺器官，在研究自然現(xiàn)象和規(guī)律以及生產(chǎn)活動(dòng)中它們的功能就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠了。為適應(yīng)這種情況，就需要傳感器。因此可以說，傳感器是人類五官的延長，又稱之為電五官。新技術(shù)革命的到來，世界開始進(jìn)入信息時(shí)代。在利用信息的過程中，首先要解決的就是要獲取準(zhǔn)確可靠的信息，而傳感器是獲取自然和生產(chǎn)領(lǐng)域中信息的主要途徑與手段。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動(dòng)化生產(chǎn)過程中，要用各種傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的各個(gè)參數(shù)，使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài)，并使產(chǎn)品達(dá)到最好的質(zhì)量。因此可以說，沒有眾多的優(yōu)良的傳感器，現(xiàn)代化生產(chǎn)也就失去了基礎(chǔ)。在基礎(chǔ)學(xué)科研究中，傳感器更具有突出的地位?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)入了許多新領(lǐng)域：例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙，微觀上要觀察小到 cm的粒子世界，縱向上要觀察長達(dá)數(shù)十萬年的天體演化，短到 s的瞬間反應(yīng)。此外，還出現(xiàn)了對深化物質(zhì)認(rèn)識、開拓新能源、新材料等具有重要作用的各種極端技術(shù)研究，如超高溫、超低溫、超高壓、超高真空、超強(qiáng)磁場、超弱磁碭等等。顯然，要獲取大量人類感官無法直接獲取的信息，沒有相適應(yīng)的傳感器是不可能的。許多基礎(chǔ)科學(xué)研究的障礙，首先就在于對象信息的獲取存在困難，而一些新機(jī)理和高靈敏度的檢測傳感器的出現(xiàn)，往往會(huì)導(dǎo)致該領(lǐng)域內(nèi)的突破。一些傳感器的發(fā)展，往往是一些邊緣學(xué)科開發(fā)的先驅(qū)。傳感器早已滲透到諸如工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開發(fā)、海洋探測、環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程、甚至文物保護(hù)等等極其之泛的領(lǐng)域?？梢院敛豢鋸埖卣f，從茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各種復(fù)雜的工程系統(tǒng)，幾乎每一個(gè)現(xiàn)代化項(xiàng)目，都離不開各種各樣的傳感器。由此可見，傳感器技術(shù)在發(fā)展經(jīng)濟(jì)、推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步方面的重要作用，是十分明顯的。世界各國都十分重視這一領(lǐng)域的發(fā)展。相信不久的將來，傳感器技術(shù)將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)飛躍，達(dá)到與其重要地位相稱的新水平[12]。傳感器按照不同的要求分類極廣，其中霍爾傳感器就是一種。 傳感器的型號選擇與優(yōu)點(diǎn) 霍爾傳感器工作原理霍爾轉(zhuǎn)速傳感器的主要工作原理是霍爾效應(yīng)，也就是當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬部件通過霍爾傳感器的磁場時(shí)會(huì)引起電勢的變化，通過對電勢的測量就可以得到被測量對象的轉(zhuǎn)速值?；魻栟D(zhuǎn)速傳感器的主要組成部分是傳感頭和齒圈，而傳感頭又是由霍爾元件、永磁體和電子電路組成的。 霍爾傳感器的優(yōu)勢霍爾轉(zhuǎn)速傳感器的應(yīng)用優(yōu)勢主要有三個(gè)，一是霍爾轉(zhuǎn)速傳感器的輸出信號不會(huì)受到轉(zhuǎn)速值的影響，二是霍爾轉(zhuǎn)速傳感器的頻率相應(yīng)高，三是霍爾轉(zhuǎn)速傳感器對電磁波的抗干擾能力強(qiáng)，因此霍爾轉(zhuǎn)速傳感器多應(yīng)用在控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速檢測中。同時(shí)，霍爾轉(zhuǎn)速傳感器的穩(wěn)定性好，抗外界干擾能力強(qiáng)，如抗錯(cuò)誤的干擾信號等，因此不易因環(huán)境的因素而產(chǎn)生誤差。霍爾轉(zhuǎn)速傳感器的測量頻率范圍寬，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于電磁感應(yīng)式無源傳感器。另外，霍爾轉(zhuǎn)速傳感器在防護(hù)措施有效的情況下，可以不受電子、電氣環(huán)境影響?；魻栟D(zhuǎn)速傳感器的，測量結(jié)果精確穩(wěn)定，輸出信號可靠，可以放油、防潮，并且能在溫度較高的環(huán)境中工作，普通霍爾轉(zhuǎn)速傳感器的工作溫度可以達(dá)到100℃?；魻栟D(zhuǎn)速傳感器的安裝簡單，使用方便，能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸。 HAL506霍爾傳感器HAL506霍爾轉(zhuǎn)速傳感器是一種小型封閉式傳感器，具有性能穩(wěn)定、功耗小、抗干擾能力強(qiáng)、使用溫度范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。其原理是當(dāng)磁力線穿過傳感器上感應(yīng)元件時(shí)產(chǎn)生霍爾電勢經(jīng)過霍爾芯片的放大整形后，成電信號供二次儀表使用。使用時(shí)，只要在旋轉(zhuǎn)物體上粘一塊小磁鋼，傳感器固定在離磁鋼一定距離內(nèi)，對準(zhǔn)磁鋼S極即可進(jìn)行測量。表31 技術(shù)特點(diǎn)測量范圍~45KHz輸出方式低電平有效，驅(qū)動(dòng)能力不小于15mA輸出信號波形：矩形波幅值高電平接近供電電源，低電平≤供電電源（~24）VDC，（12~18）V最值每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)與貼的磁片數(shù)量一致檢測距離≤4mm表32 正常工作條件溫度20℃~+80℃相對濕度不大于85%大氣壓力86KPa~106KPa周圍無爆炸性、腐蝕性氣體表33 外形及開孔尺寸總長L+（不包括輸出導(dǎo)線）外螺紋M121螺紋有效長度L，L=50，75，100mm輸出導(dǎo)線2m圖31 HAL56霍爾傳感器 電機(jī)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)的計(jì)算方法設(shè)K為電機(jī)轉(zhuǎn)速與電流的比值，X為電流，Y為電機(jī)轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速傳感器測量范圍為30rpm，輸出為420MA的電流信號，則有 K== （31）每改變一個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)速都有對應(yīng)的一個(gè)電流信號X= （32）因?yàn)?0MA在PLC模擬輸入對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)為27648，所以每一個(gè)電流信號都有一個(gè)十進(jìn)制數(shù)與之對應(yīng)。4 制動(dòng)控制系統(tǒng)的PLC硬件設(shè)計(jì) PLC的概述 PLC的基本概念可編程控制器是在電器控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，并逐漸發(fā)展成為以微處理器為核心，融自動(dòng)化技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)，通信技術(shù)為一體的新型工業(yè)控制裝置。目前，PLC已被廣泛應(yīng)用于各種生產(chǎn)機(jī)械和生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制中，成為一個(gè)重要、最普及、應(yīng)用場合最多的工業(yè)控制裝置，被公認(rèn)為是現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化的三大支柱(PLC、機(jī)器人、CAD/CAM)之一[13]。國際電工委員會(huì)（IEC）于1987年頒布了可編程控制器標(biāo)準(zhǔn)草案第三稿，該草案中對可編程控制器定義如下：“可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)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(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外圍設(shè)備都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體易于擴(kuò)充其功能的原則來設(shè)計(jì)。 PLC的產(chǎn)生與發(fā)展在制造業(yè)和過程工業(yè)中，除了以模擬量為被控對象的反饋控制外，還存在著大量的以開關(guān)量（數(shù)字量）為主的邏輯控制，這一點(diǎn)在以改變幾何形狀和機(jī)械性能為特性的制造業(yè)中顯得尤為突出。它要求控制系統(tǒng)按照邏輯條件和一定的順序、時(shí)序產(chǎn)生控制動(dòng)作，并能夠?qū)碜袁F(xiàn)場的大量開關(guān)量、脈沖、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)以及模擬量的越限報(bào)警等信號進(jìn)行監(jiān)視和處理。在早期這些電路由繼電氣電路來實(shí)現(xiàn)的，繼電氣電路的缺點(diǎn)是體積龐大，故障頻率高、功耗大、不易維護(hù)、不易改造和升級等。1986年，美國通用汽車公司（GM）鑒于傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)的一系列缺點(diǎn)，提出了研發(fā)新型控制器的設(shè)想，總結(jié)出新型控制器應(yīng)具備的10項(xiàng)指標(biāo)，并公開在社會(huì)招標(biāo)，10項(xiàng)指標(biāo)是：1) 編程方便，可在現(xiàn)場修改程序。2) 維護(hù)方便，最好是插件式。3) 可靠性高于繼電器控制柜。4) 體積小于繼電器控制柜。5) 可將數(shù)據(jù)直接送入管理計(jì)算機(jī)。6) 在成本上可與繼電氣控制柜競爭。7) 輸入為交流115V。8) 輸出為交流115V/2A以上，能直接驅(qū)動(dòng)電磁閥、接觸器等。9) 在擴(kuò)展時(shí)原有系統(tǒng)改變最少。1