【正文】 (3)動態(tài)響應(yīng)快，因其可動質(zhì)量小，固有頻率高，高頻特性既適宜動態(tài)測量，也可靜態(tài)測量；(4)穩(wěn)定性好由于電容器極板多為金屬材料，極板間襯物多為無機材料，如空氣、玻璃、陶瓷、石英等；因此可以在高溫、低溫強磁場、強輻射下長期工作，尤其是解決高溫高壓環(huán)境下的檢測難題。此傳感器為RGB(紅綠藍) 顏色傳感器，可檢測目標(biāo)物體對三基色的反射比率，從而鑒別物體顏色。該傳感器具有分辨率高、可編程的顏色選擇與輸出定標(biāo)、單電源供電等特點；輸出為數(shù)字量，可直接與微處理器連接。TCS230 的輸出信號是數(shù)字量，可以驅(qū)動標(biāo)準的 TTL 或 CMOS 邏輯輸入，因此可直接與微處理器或其它邏輯電路相連接。TCS230 采用 8 引腳的 SOIC 表面貼裝式封裝，20 / 46在單一芯片上集成有 64 個光電二極管。其中 16 個光電二極管帶有紅色濾波器，16 個光電二極管帶有綠色濾波器，16 個光電二極管帶有藍色濾波器，其余 16 個不帶有任何濾波器，可以透過全部的光信息。工作時，通過兩個可編程的引腳來動態(tài)選擇所需要的濾波器。輸出比例因子使傳感器的輸出能夠適應(yīng)不同的測量范圍，提高了它的適應(yīng)能力。S0、S1 用于選擇輸出比例因子或電源關(guān)斷模式；SS3 用于選擇濾波器的類型；OE 是頻率輸出使能引腳，可以控制輸出的狀態(tài)，當(dāng)有多個芯片引腳共用微處理器的輸入引腳時，也可以作為片選信號；OUT 是頻率輸出引腳，GND 是芯片的接地引腳，VCC 為芯片提供工作電壓。表 2 S0、S1 及 SS3 的組合選項21 / 46S0 S1 輸出頻率定標(biāo)S2 S3 濾波器類型L L 關(guān)斷電源 L L 紅色L H 20% L H 藍色H L 20% H L 無H H 100% H H 綠色 光電傳感器光電傳感器是一種小型電子設(shè)備，它可以檢測出其接收到的光強的變化。在金屬圓筒內(nèi)有一個小的白熾燈做為光源。本系統(tǒng)選用 FPG 系列小型放大器內(nèi)藏型光電傳感器。圖 28 FPG 光電傳感器原理圖光電傳感器介紹：光電傳感器是指能夠?qū)⒖梢姽廪D(zhuǎn)換成某種電量的傳感器。光電傳感器一般由光源、光學(xué)通路和光電元件 3 部分組成。它可用于檢測直接引起光強變化的非電量，也可用來檢測能轉(zhuǎn)換成光量變化的其他非電量。傳感器的結(jié)構(gòu)簡單，形式靈活多樣，體積小。 步進電機步進電機作為執(zhí)行機構(gòu)用于帶動傳輸帶輸送物料前行，與旋轉(zhuǎn)編碼器連接在一起。 同時，可以通過控制脈沖頻率來控制材料分揀裝置的可編程控制系統(tǒng)控制電機轉(zhuǎn)動的速度，達到調(diào)速的目的。23 / 46第三章 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計軟件設(shè)計是 PLC 控制系統(tǒng)的核心，程序設(shè)計的主要任務(wù)是根據(jù)控制要求及工藝流程，畫出狀態(tài)流程圖并設(shè)計出梯形圖。圖 31　控制系統(tǒng)流程圖25 / 46該系統(tǒng)可選擇連續(xù)或單次運行工作狀態(tài)。若為單次運行，則汽缸 4 動作后停機。應(yīng)用高速計數(shù)器編制程序，可以實現(xiàn)系統(tǒng)的定位控制功能。定位時，電機停轉(zhuǎn)，計數(shù)器清零，傳感器開始工作，對物料進行分揀處理。 如果相應(yīng)的傳感器沒有檢測到物體，則電機重新運行，高速計數(shù)器也重新計數(shù)，繼續(xù)運行到下一位置。26 / 46 控制系統(tǒng)程序設(shè)計根據(jù)所繪流程圖，在 STEP7Micro/WIN40 軟件中編寫梯形圖程序。此指令為高速脈沖輸出指令，當(dāng)使能端輸入有效時，檢測用程序設(shè)置的特殊功能寄存器位，激活由控制位定義得脈沖操作，從 或 輸出高速脈沖此指令為高速計數(shù)器定義指令，使能輸入有效時，為指定的高速計數(shù)器分配一種工作模式。下面對所編寫梯形圖作簡要的介紹：（1）以上為主程序，首先 啟動后， 得電并自鎖，為之后28 / 46電動機得電做好準備， 為停止按鈕。（2）以上為子程序中的高速脈沖指令，該程序先將控制脈沖指令的特殊功能寄存器進行初始化，然后當(dāng) （下料傳感器）檢測到有料時，啟動 PLS（脈沖輸出）指令；如果 檢測沒有物料時，啟動定時器T30，延時 30 秒自動停機。其中設(shè)定預(yù)置值為 50，當(dāng)計數(shù)至 50 時，調(diào)用中斷程序。由于汽缸動作需要 1 秒，讓電機停轉(zhuǎn)一秒后繼續(xù)運轉(zhuǎn)。， 為汽缸的回位限位開關(guān)，初始狀態(tài)為閉合， 為汽缸的動作限位開關(guān)，初始狀態(tài)為關(guān)斷。33 / 46第四章 控制系統(tǒng)的調(diào)試在 PLC 軟硬件設(shè)計完成后，應(yīng)進行調(diào)試工作。另外，一些硬件如傳感器等，在使用前，也需事先調(diào)試好。2．電容傳感器的調(diào)試在電容傳感器下方的傳送帶上，放置鋁質(zhì)料塊，調(diào)整傳感器上兩螺母，使傳感器上下移動，恰好使傳感器上端指示燈發(fā)光，該高度即為傳感器對鋁質(zhì)材料的檢出點。34 / 46 軟件調(diào)試將所編寫的梯形圖程序進行編譯，通過上下位機的連接電纜把程序下載到 PLC 中。為了及時發(fā)現(xiàn)和消除程序中的錯誤，減少系統(tǒng)現(xiàn)場調(diào)試的工作量，確保系統(tǒng)在各種正常和異常情況時都能作出正確的響應(yīng)，需要進行離線測試，既不將 PLC 的輸出接到設(shè)備上。 35 / 46 整體調(diào)試將設(shè)備接入 PLC，進行聯(lián)機調(diào)試，看是否滿足要求，如果不滿足要求，可通過綜合調(diào)整軟件和硬件系統(tǒng)，直到滿足要求為止。而且，分揀系統(tǒng)能靈活地與其他物流設(shè)備無縫連接，實現(xiàn)對物料實物流、物料信息流的分配和管理。 同時，只要根據(jù)不同的分揀對象，對本系統(tǒng)稍加修改即可實現(xiàn)求。37 / 46參考文獻[1] 孫平 可編程控制器原理及應(yīng)用 北京高等教育出版社 1999 年[2] 張桂香 電氣控制與 PLC 應(yīng)用 化學(xué)工業(yè)出版社 2022 年[3] 張運波 工廠電氣控制技術(shù) 化學(xué)工業(yè)出版社 2022 年[4] 余雷聲 電氣控制與 PLC 應(yīng)用 化學(xué)工業(yè)出版社 2022 年[5] 王兆義 小型可編程控制器實用技術(shù) 化學(xué)工業(yè)出版社 2022 年[6] 張澤榮 可編程控制器原理及應(yīng)用 化學(xué)工業(yè)出版社 2022年[7] 李景學(xué) 可編程序控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計及方法 化學(xué)工業(yè)出版社 2022 年[8] 田瑞庭 可編程控制器應(yīng)用技術(shù) 化學(xué)工業(yè)出版社 1994年38 / 46附 錄系統(tǒng)設(shè)計程序清單// 啟動， 停止39 / 4640 / 4641 / 4642 / 4643 / 46致 謝本論文是在老師的悉心指導(dǎo)下完成的，論文從選題到寫作及最后的成稿，老師都給予了精心的指導(dǎo)和極大的幫助。也不愧三年來老師含辛茹苦的授課和課下的諄諄教導(dǎo)，以及同學(xué)間的團結(jié)互助。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我們把以前所學(xué)都綜合起來，感覺自己的水平提高很多。在設(shè)計的過程中遇到許多困難，在老師的幫助下，通過查資料，把困難都一一克服。同時也感謝學(xué)校提供給我們一次提高的機會，我在此深表感謝。還有我的兄長們在我成長期間一如既往地給我極大的關(guān)心與鼓舞，在此真誠感謝他們！最后，再次向所有幫助過我，激勵過我，關(guān)心過我的人，致以最誠摯的謝意和最美好的祝福！