程成—基于plc的自動(dòng)分揀系統(tǒng)設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2024-11-15 22:55本頁(yè)面
【正文】 XXXXXX 畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 圖 29 MM420變頻器的接線端子 變頻器控制電路的接線見(jiàn)圖 210 圖 210 變頻器接線圖 XXXXXX 畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 圖 211基本操作面板（ BOP）的外形 利用 BOP 可以改變變頻器的各個(gè)參數(shù)。 西門子 MM420（ MICROMASTER420） 是用于控制三相交流電動(dòng)機(jī)速度的變頻器系列，外形如圖 28所示。 在上圖中，有兩點(diǎn)需要注意，一是屏蔽，二是接地。 變頻器采用西門子公司的 MICROMASTER420變頻器 MM420變頻器的安裝和接線 。 光纖 傳感器 調(diào)試 ： 安裝完成后，用螺絲刀進(jìn)行靈敏度的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)時(shí)會(huì)看到“入光量指示燈”發(fā)生的變化。還可以用于關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備的長(zhǎng)期高溫可靠穩(wěn)定的監(jiān)視。光纖 是光電傳感器的輸出連接至 PLC。此傳感器為 黑白 顏色傳感器，可檢測(cè)目標(biāo)物體對(duì) 黑白 色的反射比率，從而鑒別物體顏色。在實(shí)際應(yīng)用中，這三種傳感器多制成差動(dòng)式，以便提高線性度和減小電磁吸力所造成的附加誤差。電感式傳感器主要用于位移測(cè)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(dòng)、應(yīng)變、XXXXXX 畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 流量、厚度、液位、比重、轉(zhuǎn)矩等）的測(cè)量。當(dāng)把線圈接入測(cè)量電路并接通激勵(lì)電源時(shí)，就可獲得正比于位移輸入量的電壓或電流輸出。 圖 24 LJG2A4/ZONA2型 電感傳感器接線圖 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。本系統(tǒng) 選用LJG2A4/ZONA2電感傳感器。 這個(gè)渦流反作用于接近開(kāi)關(guān)，使接近開(kāi)關(guān)振蕩能力衰減，內(nèi)部電路的參數(shù)發(fā)生變化。 H38S65003224增量式旋轉(zhuǎn)編碼器的分辨率為 500線， 而本系統(tǒng)帶動(dòng)傳送帶的帶輪半XXXXXX 畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 徑為 30mm，所以脈沖當(dāng)量為 U=2π r/500= 從料口到 3號(hào)倉(cāng)的距離分別為 200mm、 300mm、 400mm，所以脈沖數(shù)分別為 n1=L1/u=530 n2=L2/u=796 n3=L3/u=1061 電感 式接近開(kāi)關(guān) 電感式接近開(kāi)關(guān)屬于有開(kāi)關(guān)量輸出的位置傳感器，用來(lái)檢測(cè)金屬物體。 對(duì)于 TTL的帶有對(duì)稱負(fù)信號(hào)輸出的編碼器，信號(hào)傳輸距離可達(dá) 150米。 A、 B、 Z三相聯(lián)接，用于帶參考位修正的位置測(cè)量。如單相聯(lián)接，用于單方向計(jì)數(shù)，單方向測(cè)速。 信號(hào)輸出 : 信號(hào)輸出有正弦波（電流或電壓），方波（ TTL、 HTL），集電極開(kāi)路（ PNP、NPN），推拉式多種形式，其中 TTL為長(zhǎng)線差分驅(qū)動(dòng)（對(duì)稱 A， A； B， B； Z， Z）， HTL也稱推拉式、推挽式輸出，編碼器的信號(hào)接收設(shè)備接口應(yīng)與編碼器對(duì)應(yīng)。 由于 A、 B 兩相相差 90度，可通過(guò)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(guò)零位脈沖，可獲得編碼器的零位參考位。編碼器碼盤(pán)的材料有玻璃、金屬、塑料，玻璃碼盤(pán)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(pán)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(gè)數(shù)量級(jí)，塑料碼盤(pán)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。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(guò)這兩組脈沖不僅可以測(cè) 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(gè)到幾千個(gè)都有），和供電電壓等。本系統(tǒng)選用 鑫亞H38S65003224增量式 旋轉(zhuǎn)編碼器 ， 其組成和原理 如圖 23所示。它轉(zhuǎn)化為位移量， 可對(duì)傳輸帶上的物料進(jìn)行位置控制。 PLC的 I/O分配 根據(jù)所選擇的 PLC型號(hào)，對(duì)本系統(tǒng)中 PLC的輸入輸出端子進(jìn)行分配，如表 1所示 XXXXXX 畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 表 1 材料分揀裝置 PLC 輸入 和輸出 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 編碼器 A相 編碼器 B相 編碼器 Z相 光電開(kāi)關(guān) 檢測(cè)有沒(méi)有料 電 感 傳感器 檢測(cè)金屬料 光纖 傳感器 檢測(cè)黑白色 磁性開(kāi)關(guān) 1 磁性開(kāi)關(guān) 2 磁性開(kāi)關(guān) 3 啟動(dòng)按鈕 停止按鈕 輸 出 部 分 變頻器 5號(hào)端子 接通時(shí)以 15Hz運(yùn)行 變頻器 6號(hào)端子 接通時(shí)以 20Hz運(yùn)行 變頻器 7號(hào)端子 接通時(shí)以 25Hz運(yùn)行 電磁閥 1 電磁閥 2 電磁閥 3 指示燈 1 準(zhǔn)備就緒 指示燈 2 運(yùn)行指示燈 指示燈 3 分揀完成指示燈 PLC輸入輸出接線端子圖 根據(jù)表 1可以繪制出 PLC的 I/O接線圖，如圖 22所示 XXXXXX 畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 圖 22 S7200224CNPLC的 外形及 I/O接線圖 檢測(cè)元件與執(zhí)行裝置的選擇 主要是對(duì)旋轉(zhuǎn)編碼器和各個(gè)傳感器的選擇，并對(duì)其作簡(jiǎn)要介紹。本系統(tǒng)選用西門子公司的 S7200系列 CPU224CN 型 PLC。 PLC的選擇 根據(jù)上面所確定的 I/ O點(diǎn)數(shù) ， 且該材料分揀裝置的控制為 開(kāi)關(guān)量控制。輸出包括控制電動(dòng)機(jī) 以不同速度 運(yùn)行的 3個(gè)發(fā)向變頻器的信號(hào) ，以及 3個(gè)控制汽缸動(dòng)作的電磁閥。 確定 I/ O 點(diǎn)數(shù) 根據(jù)控制要求，輸入應(yīng)該有 2個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)， 3個(gè)傳感器信號(hào)，包括電感傳感器、 光纖 感器。 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)框圖，如圖 21 所示。如果被某種傳感器測(cè)中，通過(guò)相應(yīng)的氣動(dòng)裝置將其推入料 倉(cāng)中 。 功能要求 材料分揀裝置應(yīng)實(shí)現(xiàn)基本功能如下 （ 1）分揀出金屬和非金屬 （ 2）分揀 黑色和白色 （ 3） 金屬料、白色非金屬和黑色非金屬料分別用不同的速度傳送 系統(tǒng)的控制要求 系統(tǒng)利用各種傳感器 對(duì)待測(cè)材料進(jìn)行檢測(cè)并分類。 系統(tǒng)上電后， 要等到手動(dòng)啟動(dòng)后系統(tǒng)才進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)有物料從料口到傳送帶上時(shí)，光電 傳感器輸出信號(hào)給 PLC， 同時(shí)電感傳感器和光纖傳感器進(jìn)行檢測(cè)，將物料信息反饋給 PLC，PLC根據(jù)物料的材質(zhì)和顏色，選擇不同的速度傳送道不同的位置，并控制對(duì)應(yīng)的電磁閥動(dòng)作，將物料 推入對(duì)應(yīng)的倉(cāng)中。 圖 11 材料分揀裝置 結(jié)構(gòu)示意圖 它采用臺(tái)式結(jié)構(gòu)，內(nèi)置電源，有 三相異步 電機(jī)、汽缸、電磁閥、旋轉(zhuǎn)編碼器、氣動(dòng)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(jìn)行 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，首先必須對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行調(diào)查，搞清楚控制對(duì)象的工藝過(guò)程、工作特點(diǎn)，明
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