【正文】 到傳感器臨界檢測距離時，傳感器有輸出；而當物體向右移動時，傳感器并不隨之就沒有輸出了，而是移動一段距離后，傳感器才沒有輸出。應差距離越小越好，現(xiàn)在應差距離一般在1mm～6mm間。對于漫反射型傳感器來說，是可以檢測到物體的最大距離；回歸反射型傳感器是傳感器和反光鏡間的距離；對射型傳感器是發(fā)射器和接收器間距離。如：IP68：完全防塵，可以長時間在水中工作；IP67：完全防塵，可以在水中工作90分鐘；IP65：完全防塵，防水噴濺。不能用對射時再考慮其它方式光點直徑≈被測物的大小由于生產(chǎn)線上的物件有外形上的不規(guī)則性，直反式的光電傳感器可能不能及時發(fā)出相應的信息，或者效果不明顯。同時傳送帶寬度為1M，所以此次設計選用距離型傳感器。變頻調(diào)速具有較好的調(diào)速性能，是現(xiàn)代交流調(diào)速方法中具有重要意義的一種調(diào)速方法。 變頻器是把工頻電源(50Hz或60Hz)變換成各種頻率的交流電源，以實現(xiàn)電機的變速運行的設備，其中控制電路完成對主電路的控制，整流電路將交流電變換成直流電，直流中間電路對整流電路的輸出進行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆變成交流電。 變頻器的分類變頻器的分類方法有多種，按照主電路工作方式分類，可以分為電壓型變頻器和電流型變頻器；按照開關方式分類，可以分為PAM控制變頻器、PWM控制變頻器和高載頻PWM控制變頻器；按照工作原理分類，可以分為V/f控制變頻器、轉(zhuǎn)差頻率控制變頻器和矢量控制變頻器等；按照用途分類，可以分為通用變頻器、高性能專用變頻器、高頻變頻器、單相變頻器和三相變頻器等。 (1) V/f控制V/f控制是為了得到理想的轉(zhuǎn)矩速度特性，基于在改變電源頻率進行調(diào)速的同時，又要保證電動機的磁通不變的思想而提出的，通用型變頻器基本上都采用這種控制方式。(2) 轉(zhuǎn)差頻率控制轉(zhuǎn)差頻率控制是一種直接控制轉(zhuǎn)矩的控制方式，它是在V/f控制的基礎上，按照知道異步電動機的實際轉(zhuǎn)速對應的電源頻率，并根據(jù)希望得到的轉(zhuǎn)矩來調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率，就可以使電動機具有對應的輸出轉(zhuǎn)矩。(3) 矢量控制矢量控制是通過矢量坐標電路控制電動機定子電流的大小和相位，以達到對電動機在d、q、0坐標軸系中的勵磁電流和轉(zhuǎn)矩電流分別進行控制，進而達到控制電動機轉(zhuǎn)矩的目的。例如形成開關次數(shù)最少的PWM波以減少開關損耗。(4) 直接轉(zhuǎn)矩控制 直接轉(zhuǎn)矩控制是利用空間矢量坐標的概念，在定子坐標系下分析交流電動機的數(shù)學模型，控制電動機的磁鏈和轉(zhuǎn)矩，通過檢測定子電阻來達到觀測定子磁鏈的目的，因此省去了矢量控制等復雜的變換計算，系統(tǒng)直觀、簡潔，計算速度和精度都比矢量控制方式有所提高。(5) 最優(yōu)控制最優(yōu)控制在實際中的應用根據(jù)要求的不同而有所不同，可以根據(jù)最優(yōu)控制的理論對某一個控制要求進行個別參數(shù)的最優(yōu)化。 (6) 其他非智能控制方式 在實際應用中，還有一些非智能控制方式在變頻器的控制中得以實現(xiàn)，例如自適應控制、滑模變結構控制、差頻控制、環(huán)流控制、頻率控制等。在變頻器的控制中采用智能控制方式在具體應用中有一些成功的范例。而且神經(jīng)網(wǎng)絡控制方式可以同時控制多個變頻器，因此在多個變頻器級聯(lián)時進行控制比較適合。(2) 模糊控制模糊控制算法用于控制變頻器的電壓和頻率，使電動機的升速時間得到控制，以避免升速過快對電機使用壽命的影響以及升速過慢影響工作效率。(3) 專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)是利用所謂“專家”的經(jīng)驗進行控制的一種控制方式，因此，專家系統(tǒng)中一般要建立一個專家?guī)?，存放一定的專家信息，另外還要有推理機制，以便于根據(jù)已知信息尋求理想的控制結果。應用專家系統(tǒng)既可以控制變頻器的電壓，又可以控制其電流。學習控制不需要了解太多的系統(tǒng)信息，但是需要1~2個學習周期，因此快速性相對較差，而且，學習控制的算法中有時需要實現(xiàn)超前環(huán)節(jié)，這用模擬器件是無法實現(xiàn)的，同時，學習控制還涉及到一個穩(wěn)定性的問題，在應用時要特別注意。當物件行走到指定地點，傳送帶停止時，則將自動轉(zhuǎn)入物件搬運系統(tǒng)的工作，將在下個章節(jié)做詳細介紹。要求發(fā)動機運至指定位置并停止后，能夠進入到升降臺上，然后返回進行下一個發(fā)動機的流水線裝配。發(fā)動機流水線的運轉(zhuǎn)的核心部件電動機、減速機以及PLC控制中心，為了發(fā)動機流水線能夠準確定位及自動控制，這里流水線的行動采用了一工位一活動限位塊的限制方式來控制。具體結構圖(圖210)如下：由電磁閥控制氣體的進口方向，從而推動氣缸活塞的左右運動，達到控制自動化流水線設備左右，上下，抓握等動作。 電磁閥氣 缸圖 31 氣缸運作結構圖 氣缸的介紹及選用 氣動元件及雙向活塞式氣缸將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能，驅(qū)動機構作直線往復運動，擺動和旋轉(zhuǎn)運動的元件，稱為氣動元件。按照將空氣壓力轉(zhuǎn)換成力的受壓不見的機構不同，有活塞式和非活塞式（如膜片式）目前使用最多的是活塞式。雙向氣缸的活塞前進或后退都能輸出動力，行程可根據(jù)需要選擇。同時，氣缸的兩端還設有行程開關，用以檢測氣缸是否行駛到了極限位置。 氣缸工作原理此次設計中，為了實現(xiàn)自動化流水線設備在一個方向上的雙向移動，所以選用雙向氣缸。ba圖 32 氣缸的選用氣缸的選用主要考慮的是氣缸直徑，氣缸長度等。 電磁閥的介紹及選用追朔電磁閥的發(fā)展史，到目前為止，國內(nèi)外的電磁閥從原理上分為三大類（即：直動式、分步直動式、先導式），而從閥瓣結構和材料上的不同與原理上的區(qū)別又分為六個分支小類(直動膜片結構、分步膜片結構、先導式膜片結構、直動活塞結構、分步活塞結構、先導活塞結構) 。 特點：在真空、負壓、零壓時能正常工作，但一般通徑不超過25mm。當入口與出口壓差，通電時，電磁力先打開先導小閥，主閥下腔壓力上升，上腔壓力下降，從而利用壓差把主閥向上推開；斷電時，先導閥和主閥利用彈簧力或介質(zhì)壓力推動關閉件，向下移動，使閥門關閉。 三、先導式電磁閥 原理：通電時，電磁力把先導孔打開，上腔室壓力迅速下降，在關閉件周圍形成上低下高的壓差，推動關閉件向上移動，閥門打開；斷電時，彈簧力把先導孔關閉，入口壓力通過旁通孔迅速進入上腔室在關閥件周圍形成下低上高的壓差，推動關閉件向下移動，關閉閥門。 電磁閥工作原理圖此次設計采用的是直動式電磁閥，其工作原理是電磁閥內(nèi)線圈通斷電來控制閥門所在位置，以控制氣流的行駛方向，從而達到使氣缸活塞兩邊運動的目的。此時PLC給出信號，電磁閥開關打開，線圈斷電，使彈簧處于放松狀態(tài)。如圖212ba 圖 33電磁閥打開氣流方向當需要活塞向左運動時，則電磁閥開關閉合，線圈帶電，產(chǎn)生磁力。如圖215：ba圖 34 電磁閥關閉氣流方向 電磁閥的選用電磁閥的選用一般從以下五點考慮:一、適用性： 管路中的流體必須和選用的電磁閥系列型號中標定的介質(zhì)一致。電磁閥允許液體粘度一般在20CST以下，大于20CST應注明。 流體清潔度不高時應在電磁閥前安裝過濾器，一般電磁閥對介質(zhì)要求清潔度要好。10%左右，必須注意交流起動時VA值較高。壽命試驗，工廠一般屬于型式試驗項目，確切地說我國還沒有電磁閥的專業(yè)標準，因此選用電磁閥廠家時慎重。三、安全性：一般電磁閥不防水，在條件不允許時請選用防水型，工廠可以定做。有腐蝕性液體的應選用全不銹鋼型，強腐蝕性流體宜選用塑料王（SLF）電磁閥。四、經(jīng)濟性： 有很多電磁閥可以通用，但在能滿足以上三點的基礎上應選用最經(jīng)濟的產(chǎn)品。 當電磁閥需要長時間開啟，并且持續(xù)的時間多余關閉的時間應選用常開型。 本章小結 發(fā)動機流水線主要的工作就是PLC控制流水線的步進以及停頓，氣缸以及電磁閥結構用來控制半成品以及成品的上下。自動控制系統(tǒng)以PLC為主控單元，接受從信號采集器件即傳感器處采集來的信號，經(jīng)過處理發(fā)送給各部分硬件執(zhí)行相應的操作。所以軟件系統(tǒng)的優(yōu)劣直接影響到整個工作單元運行的效果此次設計中，軟件系統(tǒng)是由PLC（可編程控制器）作為中央控制器進行設計。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller），簡稱PLC，它主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制。但是為了避免與個人計算機（Personal Computer）的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱PLC。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算,順序控制，定時，計數(shù)與算術操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程?！倍嗄陙恚删幊炭刂破鳎ㄒ韵潞喎QPLC）從其產(chǎn)生到現(xiàn)在，實現(xiàn)了接線邏輯到存儲邏輯的飛躍；其功能從弱到強，實現(xiàn)了邏輯控制到數(shù)字控制的進步；其應用領域從小到大，實現(xiàn)了單體設備簡單控制到勝任運動控制、過程控制及集散控制等各種任務的跨越。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序