【正文】 感式壓力傳感器、電容式壓力傳感器、諧振式壓力傳感器及電容式加速度傳感器等。 壓力傳感器 本設(shè)計(jì)中因?yàn)榭紤]到經(jīng)濟(jì)節(jié)能等因素，在自動(dòng) 運(yùn)行時(shí)要求皮帶機(jī)在沒用送料的情況下經(jīng)過傳感器的檢測 30 秒鐘后能夠降序停止，故需要在無人值守的情況下能夠自動(dòng)停止，這樣既能夠節(jié)省能源，又能夠保證接卸的安全，故需要選擇基于 PLC 控制三臺(tái)皮帶機(jī)的畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 一個(gè)適合的傳感器來實(shí)現(xiàn)這一功能。1% 。3% 。 （ 2） 、排氣溫度傳感器： 排氣溫度傳感器用于測量壓縮機(jī)頂部的排氣溫度，常數(shù) B 值為 3950K177。室溫傳感器和管溫傳感器的形狀不同，但溫度特性基本一致。用于測量 200℃ ～ +500℃ 范圍內(nèi)的溫度。在溫度檢測精度要求比較高的場合，這種傳感器比較適用。 用作壓阻式傳感器的基片（或稱膜片）材料主要為硅片和鍺片，硅片為敏感 材料而制成的硅壓阻傳感器越來越受到人們的重視，尤其是以測量壓力和速度的固態(tài)壓阻式傳感器應(yīng)用最為普遍。其基片可直接作為測量傳感元件，擴(kuò)散電阻在基片內(nèi)接成電橋形式。半導(dǎo)體應(yīng)變片具有靈敏度高（通常是絲式、箔式的幾十倍）、橫向效應(yīng)小等優(yōu)點(diǎn)。 電阻應(yīng)變式傳感器 傳感器中的電阻應(yīng)變片具有金屬的應(yīng)變效應(yīng)，即在外力作用下產(chǎn)生機(jī)械形變，從而使電阻值隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。 三、傳感器的分類 電 阻式傳感器 電阻式傳感器是將被測量，如位移、形變、力、加速度、濕度、溫度等這些物理量轉(zhuǎn)換式成電阻值這樣的一種器件。 通常傳感器在滿量程范圍內(nèi)各點(diǎn)的分辨力并不相同，因此常用滿量程中能使輸出量產(chǎn)生階躍變化的輸入量中的最大變化值作為衡量分辨力的指標(biāo)。當(dāng)輸入變化值未超過某一數(shù)值時(shí)，傳感器的輸出不會(huì)發(fā)生變化，即傳感器對(duì)此輸入量的變化是分辨不出來的。 傳感器的分辨力 分辨力是指傳感器可能感受到的被測量的最小變化的能力。 提高靈敏度，可得到較高的測量精度。 靈敏度的量綱是輸出、輸入量的量綱之比。在實(shí)際工作中，為使儀表具有均勻刻度的讀數(shù)，常用一條擬合直線近似地代表實(shí)際的特性 曲線、線性度（非線性誤差）就是這個(gè)近似程度的一個(gè)性能指標(biāo)。最?；?PLC 控制三臺(tái)皮帶機(jī)的畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 用的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)有階躍信號(hào)和正弦信號(hào)兩種，所以傳感器的動(dòng)態(tài)特性也常用階躍響應(yīng)和頻率響應(yīng)來表示。在實(shí)際工作中，傳感器的動(dòng)態(tài)特性常用它對(duì)某些標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)來表示。表征傳感器靜態(tài)特性的主要參數(shù)有：線性度、靈敏度、分辨力和遲滯等。 二、 傳感器的 性能 傳感器靜態(tài)特性 傳感器的靜態(tài)特性是指對(duì)靜態(tài)的輸入信號(hào)，傳感器的輸出量與輸入量之間所具有相互關(guān)系。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(hào)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。 PLC 的端子分配及外部接線 表 PLC 的 I/O 元件地址分配 功能描述 動(dòng)作器件 I/O 地址 急停 SB1 X0 工作方式 手動(dòng) 選擇開關(guān) SA X1 自動(dòng) X2 手動(dòng) M1啟動(dòng) SB2 X10 M1停止 SB3 X11 M2啟動(dòng) SB4 X12 M2停止 SB5 X13 M3啟動(dòng) SB6 X14 M3停止 SB7 X15 自動(dòng) 壓力傳感器 傳感器 ST 開 X20 傳感器 ST 關(guān) X21 停止 SB8 X22 皮帶機(jī) 1開 KM1 Y0 皮帶機(jī) 2開 KM2 Y1 皮帶機(jī) 3開 KM3 Y2 PLC 的 I/O 外部接線圖如下。 通過對(duì) PLC 的工作原理及性能的了解，并結(jié)合設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)中選擇了 FX2N 系列的小型 PLC。 FX2 系列基本執(zhí)行指令的速度為 ，用戶程序存儲(chǔ)器的容量可擴(kuò)展至 8K 步。每個(gè)系列又有 1 13 4 6 80、 128 點(diǎn)等不同輸入輸出 點(diǎn)數(shù)的機(jī)型，每個(gè)系列還有繼電器輸出、晶體管輸出、晶閘管輸出三種輸出形式。 FX系列 PLC具有龐大的家族。避免了觸點(diǎn)的臨界競爭，減少繁瑣基于 PLC 控制三臺(tái)皮帶機(jī)的畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 的聯(lián)鎖電路。 由于 PLC 是集中采樣，在程序處理階段即使輸入發(fā)生了變化，輸入映象寄存器中的內(nèi)容也不會(huì)變化，要到下一周期的輸 入采樣階段才會(huì)改變。 PLC 編程語言有梯形圖、布爾助記符語言，等等。后者工作方式是“待命或中斷” PLC 編程方式 PLC 最突出的優(yōu)點(diǎn)采用“軟繼電器”代替“硬繼電器”。 二． PLC 與繼電器控制系統(tǒng)、微機(jī)區(qū)別 1． PLC 與繼電器控制系統(tǒng)區(qū)別 前者工作方式是“串行”，后者工作方式是“并行”，前者用“軟件”，后者用“硬件”。集中輸出的方式。 5．掃描周期的長短由三條決定。 3．一個(gè)掃描周期分為輸入采樣，程序執(zhí)行，輸出刷新。當(dāng)輸入端口關(guān)閉時(shí)，程序在進(jìn)行執(zhí)行階段時(shí)，輸入端有新狀態(tài)， 新狀態(tài)不能被讀入。集中對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行刷新。 PLC 的工作原理 一 .PLC 采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的工作方式 過程。系統(tǒng)儲(chǔ)存器用于存儲(chǔ)系統(tǒng)程序，用戶存儲(chǔ)器用于存放 PLC 的用戶程序。電源以其輸入類型有：交流電源，加的為交流 220VAC 或 110VAC，直流電源，加的為直流電壓，常用的為 24V。 三、電源模塊 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 9 有些 PLC 中的電源，是與 CPU 模塊合二為一的，有些是 分開的，其主要用途是為 PLC 各模塊的集成電路提供工作電源。 二、 I/O 模塊 PLC 的對(duì)外功能，主要是通過各種 I/O 接口模塊與外界聯(lián)系的，按 I/O 點(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量， I/O 模塊可多可少，但其最大數(shù)受 CPU 所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機(jī)架槽數(shù)限制。 CPU 的控制器控制 CPU 工作，由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。它確定了進(jìn)行控制的規(guī)模、工作速度、內(nèi)存容量等。 一、 CPU PLC 中的 CPU 是 PLC 的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每臺(tái) PLC 至少有一個(gè) CPU，它按 PLC 的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù) ，并存入規(guī)定的寄存器中，同時(shí)，診斷電源和PLC 內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯(cuò)誤等。 PLC選型 PLC 的組成結(jié)構(gòu) PLC 的一般結(jié)構(gòu)如下圖所示，由圖可見主要有 6個(gè)部分組成，包括 CPU（中央處理器）、輸入 /輸出接口電路、電源、外設(shè)接口、 I/O 擴(kuò)展接口。在方案的選擇、元器件的選型時(shí)更多的考慮新技術(shù)、新產(chǎn)品。 設(shè)計(jì)任務(wù)： （ 1）列出 PLC 控制 I/O 口（輸入 /輸出）元件地址分配表； （ 2）畫出 PLC 輸入 /輸出接線圖和接觸器的主電路原理圖。 （ 5）為保證意外發(fā)生時(shí)的安全，還要有急停按鈕，當(dāng)急停按鈕按下時(shí)所有電機(jī)立即停止運(yùn)行。 （ 3）自動(dòng)控制時(shí)，有料進(jìn)皮帶后，通過檢測傳感器讓皮帶運(yùn)行， M1→ M2→M3 的順序啟動(dòng)，間隔均為 5 秒，若無料進(jìn)入皮帶，通過安裝在一號(hào)皮帶機(jī)上的傳感器， 30 秒鐘后讓皮帶機(jī)按 M3→ M2→ M1 的順序停止否則繼續(xù)運(yùn)行，如此循環(huán)往復(fù)；當(dāng)某條皮帶機(jī)發(fā)生故障時(shí)，該皮帶機(jī)及其前面的皮帶機(jī)立即停止，而其后的皮帶機(jī)則待料運(yùn)完后才停止，即仍為順序停止。 控制要求： （ 1）某一生產(chǎn)線的末端有一臺(tái)三級(jí)皮帶 運(yùn)輸機(jī)，分別由 M M M3 三臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，有手動(dòng)和自動(dòng)兩種控制方式。 綜上所述，本次設(shè)計(jì)應(yīng)選擇 PLC 控制更為合理。和單片機(jī)系統(tǒng)相比，它編程簡單，易于掌握，連線簡單。由 PLC 為主構(gòu)成的控制系統(tǒng)具有可靠性基于 PLC 控制三臺(tái)皮帶機(jī)的畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 高、控制功能強(qiáng)大、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，是目前工業(yè)自動(dòng)的首選控制裝置。隨著 30 多年來微電子技術(shù)的不斷發(fā)展， PLC 也通過不斷的升級(jí)換代大大增強(qiáng)