【正文】 行分揀，也可用來控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。② 電容傳感器電容傳感器屬于具有開關(guān)量輸出的位置傳感器，是一種接近式開關(guān)，它的測量頭通常是構(gòu)成電容的一個(gè)極板，而另一個(gè)極板是待測物體本身，當(dāng)物體移向接近開關(guān)時(shí)，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。本裝置中電容傳感器是用于檢測非金屬物料，選用E2K—X8ME1電容傳感器。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(gè)能產(chǎn)生電磁場的振蕩感應(yīng)頭時(shí)，使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流，這個(gè)渦流反作用于接近開關(guān)，使接近開關(guān)震蕩能力衰減，內(nèi)部電路的參數(shù)發(fā)生變化。④ 顏色傳感器選用OMRON公司生產(chǎn)的，型號(hào)為E3S—VS1E4顏色傳感器。⑤ 步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)電機(jī)在控制系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用?！? a. 步進(jìn)電機(jī)的工作原理　 該步進(jìn)電機(jī)為一四相步進(jìn)電機(jī)，采用單極性直流電源供電。圖1是該四相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)工作原理示意圖。　　當(dāng)開關(guān)SC接通電源，SB、SA、SD斷開時(shí)，由于C相繞組的磁力線和4號(hào)齒之間磁力線的作用，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，4號(hào)齒和C相繞組的磁極對(duì)齊。依次類推，A、B、C、D四相繞組輪流供電，則轉(zhuǎn)子會(huì)沿著A、B、C、D方向轉(zhuǎn)動(dòng)。單四拍與雙四拍的步距角相等，但單四拍的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩小?！　嗡呐?、b、c所示：　　　 　b. 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選擇步進(jìn)電機(jī) 步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)用于帶動(dòng)傳輸帶輸送物料前行，與旋轉(zhuǎn)編碼器連接在一起．可以通過控制脈沖個(gè)數(shù)，來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的．同時(shí)，可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度，達(dá)到調(diào)速的目的．步進(jìn)電機(jī)選用的型號(hào)為42BYGH101,其技術(shù)參數(shù)是：相數(shù) 4 電感mH 重量g 電阻Ω 電壓V 電流A 環(huán)境溫度℃ —20℃~+50℃。為了把使用這種語言編的程序變成可編程序控制器中央處理器所能接受的機(jī)器語言，需要通過編譯程序才能完成。可編程控制器內(nèi)有一個(gè)操作系統(tǒng)，主要任務(wù)是解讀用戶程序，執(zhí)行過程如下圖：根據(jù)系統(tǒng)控制要求，可畫出如下所示的系統(tǒng)軟件流程圖．該系統(tǒng)可選擇連續(xù)或單次運(yùn)行工作狀態(tài)．若為連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)，則系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程圖中的汽缸4動(dòng)作后，程序再轉(zhuǎn)到開始；若為單次運(yùn)行，則汽缸4動(dòng)作后停機(jī)．如果需要，該系統(tǒng)可在分揀的同時(shí)對(duì)分揀的材料進(jìn)行數(shù)量的統(tǒng)計(jì)，這只需在各汽缸動(dòng)作的同時(shí)累計(jì)即可．應(yīng)用高速計(jì)數(shù)器編制程序，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的定位控制功能．用高速計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，來確定物料到達(dá)傳感器的距離，實(shí)現(xiàn)定位功能．定位時(shí)，電機(jī)停轉(zhuǎn)，計(jì)數(shù)器清零，傳感器開始工作，對(duì)物料進(jìn)行分揀處理．在汽缸1～3動(dòng)作后，電機(jī)重新運(yùn)行，高速計(jì)數(shù)器也重新計(jì)數(shù)．如果相應(yīng)的傳感器沒有檢測到物體，則電機(jī)重新運(yùn)行，高速計(jì)數(shù)器也重新計(jì)數(shù)，繼續(xù)運(yùn)行到下一位置．如果只對(duì)材料的某一特性進(jìn)行分揀，比如只分揀金屬和非金屬，則只需對(duì)傳感器的安放或程序進(jìn)行修改即可．開始汽缸是否回位斗內(nèi)是否有料計(jì)時(shí)到自動(dòng)停機(jī)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行皮帶傳動(dòng)下料氣缸Y5動(dòng)作SA測到物體推汽缸1動(dòng)作推汽缸2動(dòng)作推汽缸3動(dòng)作推汽缸4動(dòng)作連繼運(yùn)行SB測到物體SC測到物體YYYNYNYYNYNN 系統(tǒng)軟件流程圖第三章 課題研究的方法和手段 硬軟件比較隨著三菱PLC功能的逐漸健全，也越來越受人們的歡迎。簡單介紹它與繼電器的比較：①采用微處理器為核心，并采取各種抗干擾措施，因?yàn)镻LC可靠性高、控制功能強(qiáng)體積小。③由于PLC采用軟件編制程序來完成任務(wù)，因此可以隨時(shí)變更程序來適應(yīng)生產(chǎn)工藝的改變，而不用重新布線。PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制的各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用，社會(huì)對(duì)可變程序控制器技術(shù)人員的需求也越來越迫切，在可預(yù)見的將來是無法替代的。它具有體積小、功能強(qiáng)、程序設(shè)計(jì)簡單、靈活通用、維護(hù)方便，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，適應(yīng)性強(qiáng)，采用模塊化結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)組合編程語言簡單易學(xué)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)周期短，對(duì)生產(chǎn)工藝改變適用性強(qiáng)，安裝簡單，調(diào)試方便，維護(hù)工作量小，特別是它的高可靠性和較強(qiáng)的適應(yīng)惡劣工業(yè)環(huán)境的能力，更是得到用戶的好評(píng)。 PLC的缺點(diǎn)①固定的編程 有些PLC編程功能單一。例如為了節(jié)約成本，一些設(shè)備制造廠仍然使用帶銷的機(jī)械式定序器。②考慮環(huán)境因素 PLC需要工作在一定的環(huán)境下，高溫和振動(dòng)將會(huì)影響PLC系統(tǒng)的電子設(shè)備，就限制了PLC的使用。這些系統(tǒng)沒有故障保護(hù)。 PLC的功能（1）開關(guān)量控制：PLC可以完成開關(guān)邏輯運(yùn)算和順序邏輯運(yùn)算控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)機(jī)械或生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制。（3）定時(shí)/計(jì)數(shù)控制：PLC具有很強(qiáng)的定時(shí)、計(jì)數(shù)功能，它可以為用戶提供數(shù)十甚至數(shù)百個(gè)定時(shí)器或計(jì)數(shù)器。（5）聯(lián)網(wǎng)與通信：PLC可與上為計(jì)算機(jī)或同位PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，完成數(shù)據(jù)的處理和信息的交換，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程的信息控制和管理，是實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化的理想工業(yè)控制器。（1）標(biāo)準(zhǔn)化：指令兼容，外設(shè)易于擴(kuò)展，但不同廠家生產(chǎn)的PLC，梯形圖、指令及各種配件均有一些差異，不利于PLC的普及。（3）模塊化:采用模塊化結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)的構(gòu)成更加靈活、方便。（5）高功能 如（完成位置控制、溫度控制、中斷控制、PID調(diào)節(jié)、遠(yuǎn)程通訊、音響輸出等）。第四章 結(jié)果和討論 PLC控制材料分揀裝置的硬件設(shè)計(jì)a、被控對(duì)象就是受控的機(jī)械、電氣設(shè)備、生產(chǎn)線或生產(chǎn)過程。對(duì)較復(fù)雜的控制系統(tǒng)，還可將控制任務(wù)分成幾個(gè)獨(dú)立部分，這種可化繁為簡，有利于編程和調(diào)試。常用的輸入設(shè)備有按鈕、選擇開關(guān)、行程開關(guān)、傳感器等，常用的輸出設(shè)備有繼電器、接觸器、指示燈、電磁閥等。在滿足功能要求的前提下，保證系統(tǒng)工作可靠，維護(hù)使用方便及最佳的性能價(jià)格比，選擇有三菱公司生產(chǎn)的Fxos系列的PLC類型。它有一個(gè)6位BCD碼高速計(jì)數(shù)器，最高計(jì)數(shù)頻率為2KHZ。接著九可以進(jìn)行 PLC 程序設(shè)計(jì)，同時(shí)可進(jìn)行控制柜或操作臺(tái)的設(shè)計(jì)和現(xiàn)場施工。標(biāo)準(zhǔn)的I/O接口用于傳感器和開關(guān)及控制設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，典型的交流I/O信號(hào)為24240V，直流I/O信號(hào)為5—24V。相應(yīng)地，有相應(yīng)的5個(gè)汽缸運(yùn)動(dòng)位置信號(hào)，每個(gè)汽缸有動(dòng)作限位和回位限位，共計(jì)10個(gè)信號(hào)。共需I/O點(diǎn)23個(gè)，其中17個(gè)輸入，6個(gè)輸出。因此，選擇一般的小型機(jī)即可滿足控制要求。 根據(jù)所選擇的PLC機(jī)型，對(duì)PLC的I/O點(diǎn)分配編號(hào)。建立I/O地址分配圖如下：I/O地址分布表 程序設(shè)計(jì) 程序設(shè)計(jì)根據(jù)工作功能圖表或狀態(tài)流程圖等設(shè)計(jì)出梯形圖即編程。當(dāng)使用簡易編程器將程序輸入PLC時(shí)，需要先將梯形圖轉(zhuǎn)換成指令助記符，以便輸入。編程時(shí)應(yīng)注意：，用功能流程圖的形式，表示程序設(shè)計(jì)的思想，為編程做好準(zhǔn)備；；PLC軟繼電器編號(hào)對(duì)照表及程序功能流程圖進(jìn)行編程；、指令語句表的格式規(guī)則，編寫程序。因?yàn)樵诔绦蛟O(shè)計(jì)過程中，難免會(huì)有疏漏的地方。 程序模擬調(diào)試在 PLC 軟硬件設(shè)計(jì)和控制柜及現(xiàn)場施工完成后，就可以進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)調(diào)試，如果控制系統(tǒng)是由幾個(gè)部分組成，則應(yīng)先作局部調(diào)試，然后再進(jìn)行整體調(diào)試；如果控制調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的問題，要逐一排除，直至調(diào)試成功， 硬件實(shí)施 PLC硬件設(shè)計(jì)是指PLC外部設(shè)備的設(shè)計(jì)，在硬件設(shè)計(jì)中要進(jìn)行輸入設(shè)備的選擇（如控制按鈕、開關(guān)及計(jì)量保護(hù)裝置的輸入信號(hào)等），還有執(zhí)行元件的選擇以及控制臺(tái)、柜的設(shè)計(jì)等。 整理和編寫技術(shù)文獻(xiàn)a. 系統(tǒng)技術(shù)文件包括說明書、電氣原理圖、電器布置圖、電氣元件明細(xì)表、 PLC 梯形圖。 分配好后，按系統(tǒng)配置的通道與接點(diǎn)號(hào)，分配給每一個(gè)輸入信號(hào)和輸出信號(hào)，即進(jìn)行編號(hào)。(2) 確定 I/O 通道范圍不同型號(hào)的PLC，