【正文】 換裝置稱為傳感器，而被測的力學量（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。本 系統(tǒng) 選用 E2KX8 11 ME1 電容傳感器 ，接線圖可參考圖 25，原理圖如圖 26。當物體移向接近開關(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。 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)。常用電感式傳感器有變間隙型、變面積型和螺管插鐵型。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。這種傳感器的線圈匝數(shù)和材料導磁系數(shù)都是一定的，其電感量的變化是由于位移輸入量導致線圈磁路的幾何尺寸變化而引起的。 接線圖如圖 24，原理圖如圖 25。 由此，可識別出有無金屬物體接近，進而控制開關(guān)的通或斷。 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。 對于 TTL 的帶有對稱負信號輸出的編碼器，信號傳輸距離可達 150 米。 A、 B、 Z 三相聯(lián)接，用于帶參考位修正的位置測量。如單相聯(lián)接，用于單方向計數(shù)，單方向測速。 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)。 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。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)濟型的，其成本低，但精度、熱穩(wěn)定性、壽命均要差一些。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量轉(zhuǎn)速，還可以判斷旋轉(zhuǎn)的方向。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。本系統(tǒng)選用 E6A2CW5C 旋轉(zhuǎn)編碼器 ,原理如圖 23 所示。它轉(zhuǎn)化為位移量，可對傳輸帶上的物料進行位置控制。 圖 22 PLC輸入輸出接線端子圖 8 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。它有 24個輸入點， 16個輸出點，滿足本系統(tǒng)的要求。因此， 選擇一般的小型機即可滿足控制要求。共需 I/ O 點 24 個，其中 18 個輸入， 6 個輸出。相應(yīng)地，有 5 個汽缸運動位置信號，每個汽缸有動作限位和回位限位，共計 10 個 6 信號。 圖 21 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)框圖 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù) 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)即分析控制系統(tǒng)的要求，確定 I/O點數(shù)，選擇 PLC的型號，然后進行 I/O分配。其控制要求有如下 9 個方面： （ 1）系統(tǒng)送電后，光電編碼器便可發(fā)生所需的脈沖 4 （ 2）電機運行，帶動傳輸帶傳送物體向前運行 （ 3）有物料時，下料汽缸動作，將物料送出 （ 4）當電感傳感器檢測到 鐵 物料時，推汽缸 1 動作 （ 5）當電容傳感器檢測到 鋁 物料時，推汽缸 2 動作 （ 6）當顏色傳感器檢測到材料為某一顏色時，推汽缸 3 動作 （ 7）其他物料被送到 SD 位置時， 推 汽缸 4 動作 （ 8）汽缸運行應(yīng)有動作限位保護 （ 9）下料槽內(nèi)無下料時，延時后自動停機 5 第 2章 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計 PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計，主要是根據(jù)被控制對象對 PLC控制系統(tǒng)的功能要求，確定系統(tǒng)所需的用戶輸入、輸出設(shè)備，選擇合適的 PLC類型，并分配 I/O點。當待測物體經(jīng)下料裝置送入傳送帶后，依次接受各種傳感器檢測。 系統(tǒng)的技術(shù)指 標 輸入電壓： AC200～ 240V（帶保護地三芯插座） 消耗功率： 250W 環(huán)境溫度范圍： 5～ 40℃ 氣源：大于 系統(tǒng)的設(shè)計要求 系統(tǒng)的設(shè)計要求主要包括功能要求和控制要求，進行設(shè)計之前，首先應(yīng)分析控制對象的要求。物料傳 感器 SD 為備用傳感器。 系統(tǒng)上電后，可編程序控制器首先控制啟動輸送帶，下料傳感器 SN 檢測料槽有無物料，若無料，輸送帶運轉(zhuǎn)一個周期后自動停止等待下料；當料槽有料時，下料傳感器輸出信號給 PLC， PLC 控制輸送帶繼續(xù)運轉(zhuǎn)，同時控制氣動閥 5 進行 3 下 料，每次下料時間間隔可以進行調(diào)整。 圖 11 材料分揀裝置結(jié)構(gòu)示意圖 它采用臺式結(jié)構(gòu)，內(nèi)置電源，有步進電機、汽缸、電磁閥、旋轉(zhuǎn)編碼器、氣動減壓器、濾清器、氣壓指示等部件，可與各類氣源相連接。 要想進行 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計，首先必須對控制對象進行調(diào)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(zhuǎn)換條件。 2 第 1章 材料分揀裝置結(jié)構(gòu)及總體設(shè)計 PLC 控制分揀裝置涵蓋了 PLC 技術(shù)、氣動技術(shù)、傳感器技術(shù)、位置控制技術(shù)等內(nèi)容，是實際工業(yè)現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備的微縮模型。該系統(tǒng)的靈活性較強，程序開發(fā)簡單，可適應(yīng)進行材料 分揀 的彈性生產(chǎn)線的需求。 PLC 控制分揀裝置涵蓋了 PLC 技術(shù)、氣動技術(shù)、傳感器技術(shù)、位置控制技術(shù)等內(nèi)容，是實際工業(yè)現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備的微縮模型。 其設(shè)計采用標準化、模塊化的組裝，具有系統(tǒng)布局靈活，維護、檢修方便等特點，受場地原因影響不大。 物料分揀采用可編程控制器 PLC 進行控制，能連續(xù)、大批量地分揀貨物，分揀誤差率低且勞動強度大大降低，可顯 著提高勞動生產(chǎn)率。 隨著社會的不斷發(fā)展，市場的競爭也越來越激烈，因此各個生產(chǎn)企業(yè)都迫切地需要改進生產(chǎn)技術(shù)，提高生產(chǎn)效率，尤其在需要進行材料 分揀 的企業(yè)，以往一直采用人工 分揀 的方法，致使生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)成本高，企業(yè)的競爭能力差，材料的自動 分揀 已成為企業(yè)的唯一選擇。這種裝置是由接受分揀指示情報的控制裝置、計算機網(wǎng)絡(luò)，把到 達分揀位置的貨物送到別處的的搬送裝置。按分揀的手段不同，可分為人工分揀、機械分揀和自動分揀。 系統(tǒng)具有自動化程度高、運行穩(wěn)定、精度高、易控制的特點 ,可根據(jù)不同對象 ,稍加修改本系統(tǒng)即可實現(xiàn)要求。 本文主要講述 PLC在材料分揀系統(tǒng)中的應(yīng)用， 利用可編程控制器 ( PLC) ,設(shè)計成本低、效率高的材料自動分揀裝置。 I 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。 PLC將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù)融為一體 ,專門為工業(yè)控制而設(shè)計 ,具有功能強、通用靈活、可靠性高、環(huán)境適應(yīng)性強、編程簡單、使用方便以及體積小、重量輕、功耗低等一系列優(yōu)點 ,因此在工業(yè)上的應(yīng)用越來越廣泛。以 PLC 為主控制器 ,結(jié)合氣動裝置、傳感技術(shù)、位置控制等技術(shù) ,現(xiàn)場控制產(chǎn)品的自動分揀。 關(guān)鍵詞 : 可編程控制器，分揀裝置，控制系統(tǒng)，傳感器 ABSTRACT PLC control is the most monly used industrial automation control method, because of its convenient control to withstand an adverse environment, it is better than MCU control in the industrial. PLC traditional relay control technology, puter and munication technologies are integrated specifically for industrial control and design, have strong function, mon flexible,