【正文】 C系列傳感器，具體型號(hào)為WYDC5L傳感器。WYDC系列產(chǎn)品是將傳感器線圈和電子線路安裝在一個(gè)不銹鋼管里，實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化，具有較強(qiáng)的抗干擾能力。該系列產(chǎn)品具有行程大、精度高、穩(wěn)定性好、安裝使用方便等優(yōu)點(diǎn)。是位移、距離、伸長(zhǎng)、移動(dòng)、厚度、振動(dòng)、膨脹、液位、壓縮，應(yīng)變等等物理量的檢測(cè)和分析的有力工具[12]。WYDC位移傳感器技術(shù)規(guī)格如下所示：靈敏度（mv/v/mm）：1001000初級(jí)勵(lì)磁電壓：5V（38）動(dòng)態(tài)頻率：0200HZ（3DB）標(biāo)準(zhǔn)0800HZ最高（動(dòng)態(tài)位移測(cè)量）靈敏度漂移：零點(diǎn)：（%/℃）滿度：（%/℃）負(fù)載阻抗：20KΩ工作溫度：20℃+70℃標(biāo)準(zhǔn) 40℃+200℃（耐高低溫）高精度：%高分辨率：供電電壓：6VDC 12VDC 24VDC 177。9VDC 177。12VDC 177。15VDC輸出電壓：0——5V 0——10V 0——177。5V 0——177。10V 輸出電流：0——10mA 020mA 420mA2 DC輸入隔離電源模塊根據(jù)前面的分析綜合考慮采用的DC輸入隔離電源模塊型號(hào)為24VDC/12VDC8A，品牌OEM。其技術(shù)規(guī)格如下：輸入15——40VDC；輸出24VDC8A；輸出電壓1124V可調(diào)，最大功率100W；尺寸：111mm*78mm*38mm；輸入輸出不隔離。3 數(shù)據(jù)采集卡通過(guò)對(duì)本課題的工藝要求和前面的分析，采用研華USB 4711A多功能數(shù)據(jù)采集模塊。該數(shù)據(jù)模塊為即插即用數(shù)據(jù)采集模塊，無(wú)需打開(kāi)計(jì)算機(jī)機(jī)箱來(lái)安裝板卡，僅需插上模塊，便可以采集到數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)單高效，無(wú)需連接外部電源。它在工業(yè)應(yīng)用中足夠可靠和穩(wěn)定，但價(jià)格卻并不昂貴。其技術(shù)規(guī)格特點(diǎn)：；便攜設(shè)計(jì)；總線供電；16路模擬輸入通道；12位分辨率；采樣速率高達(dá)150Ks/s；8路DI,8路DO，2路AO和1路32位計(jì)數(shù)器；帶有接線端子；適合DIN導(dǎo)軌安裝；鎖緊USB電纜用于緊固式連接。通過(guò)以上的敘述，: 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算及選型1主軸電機(jī)主軸電機(jī)采用MRJ3系列進(jìn)給電機(jī)系列調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)。MRJ3系列變頻調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)，是以變頻器為供電電源的變頻調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)，通過(guò)改變電源頻率實(shí)現(xiàn)平滑地調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，達(dá)到節(jié)能和控制自動(dòng)化的目的。MRJ3系列變頻調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)是適用于由變頻器供電的變頻調(diào)速系統(tǒng)中運(yùn)行的專用異步電動(dòng)機(jī)，是全國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)新的專用系列產(chǎn)品，可與國(guó)內(nèi)、國(guó)外各種SPWM變頻調(diào)速裝置配套，裝有的冷卻風(fēng)機(jī)是獨(dú)立的，這樣是為了保證電機(jī)的冷卻效果，因?yàn)闀?huì)有不同的轉(zhuǎn)速發(fā)出的熱量是不一樣的。該系列電機(jī)廣泛的應(yīng)用到了多個(gè)領(lǐng)域，比如機(jī)車、紡織、冶金、運(yùn)輸、化工、印染、礦山等行業(yè)及風(fēng)機(jī)、泵類的節(jié)能調(diào)速場(chǎng)合[13]。該電機(jī)具有節(jié)能，無(wú)極調(diào)速范圍寬，噪聲低，振動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn)以及低速恒轉(zhuǎn)矩輸出、高速恒功率輸出之機(jī)械特性，該系列電機(jī)安裝尺寸和功率等級(jí)完全符合IEC標(biāo)準(zhǔn)，通用性和互換性較好，外殼防護(hù)等級(jí)為IP54，冷卻方式為IC416，工作制為SI，采用F級(jí)絕緣，≤55kw為Y接法，＞55kw為△接法。2 伺服電機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)器的選型進(jìn)給電機(jī)采用三菱HF系列伺服電機(jī)。三棱HF系列伺服電機(jī)是一種特別緊湊型永磁同步電機(jī)，具有大功率高性能，內(nèi)有旋轉(zhuǎn)變壓器（Resolver）用于速度和位置的監(jiān)測(cè)。HF系列伺服電機(jī)沒(méi)有外部冷卻，通過(guò)點(diǎn)擊表面散熱。具有很高的負(fù)載特性。由控制系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)可知，進(jìn)給軸采用全閉環(huán)控制系統(tǒng)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由減速機(jī)構(gòu)和滾珠絲杠副。（1）拖板伺服電機(jī)主要技術(shù)參數(shù)選擇：傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的效率η ，傳動(dòng)比i為6，絲杠螺距p為5mm、直徑30mm、質(zhì)量50kg，小齒輪直徑60mm（）、質(zhì)量m1為5kg，大齒輪直徑360mm()、質(zhì)量m2為30kg，工作臺(tái)工裝的質(zhì)量m為100kg。絲杠傳動(dòng)時(shí)傳動(dòng)系統(tǒng)折算到馬達(dá)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：其中：J1————齒輪Z1及其軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量， kgm2；J2————齒輪Z2的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，kgm2；P————絲杠螺距，mm；M————工件及工作臺(tái)質(zhì)量，kg；圓柱體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（齒輪、聯(lián)軸節(jié)、絲杠、軸）的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：所以：加速度計(jì)算電機(jī)力矩計(jì)算T=。因此，由上表可知拖板伺服電機(jī)選取選取HFKP43，所對(duì)應(yīng)的伺服驅(qū)動(dòng)器型號(hào)為MRJ320A。（2）壓頭伺服電機(jī)主要技術(shù)參數(shù)選擇：傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的效率η ，傳動(dòng)比i為6，絲杠螺距p為5mm、直徑30mm、質(zhì)量50kg，小齒輪直徑60mm（）、質(zhì)量m1為5kg，大齒輪直徑360mm()、質(zhì)量m2為30kg，磨頭頭機(jī)構(gòu)及旋轉(zhuǎn)滑座的總質(zhì)量m為500kg。絲杠傳動(dòng)時(shí)傳動(dòng)系統(tǒng)折算到馬達(dá)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：其中：J1————齒輪Z1及其軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量， kgm2；J2————齒輪Z2的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，kgm2；P————絲杠螺距，mm；M————工件及工作臺(tái)質(zhì)量，kg；圓柱體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（齒輪、聯(lián)軸節(jié)、絲杠、軸）的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： 所以： 加速度計(jì)算電機(jī)力矩計(jì)算因此，由上表可知壓頭伺服電機(jī)選取的型號(hào)為HFSP352，對(duì)應(yīng)的壓頭電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器的型號(hào)為MRJ3350A。（3）主軸電機(jī)主要技術(shù)參數(shù)選擇：傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的效率η ，傳動(dòng)比i為6，絲杠螺距p為5mm、直徑30mm、質(zhì)量50kg，小齒輪直徑60mm（）、質(zhì)量m1為50kg，大齒輪直徑360mm()、質(zhì)量m2為40kg，工作臺(tái)及卡盤的總質(zhì)量m為500kg。絲杠傳動(dòng)時(shí)傳動(dòng)系統(tǒng)折算到馬達(dá)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：其中：J1————齒輪Z1及其軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量， kgm2；J2————齒輪Z2的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，kgm2；P————絲杠螺距，mm；M————工件及工作臺(tái)質(zhì)量，kg；圓柱體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（齒輪、聯(lián)軸節(jié)、絲杠、軸）的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： 所以： 加速度計(jì)算 電機(jī)力矩計(jì)算T=。（4）輔助支撐電機(jī)主要技術(shù)參數(shù)選擇：傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的效率η ，傳動(dòng)比i為6，絲杠螺距p為5mm、直徑30mm、質(zhì)量80kg，小齒輪直徑50mm（）、質(zhì)量m1為70kg，大齒輪直徑360mm()、質(zhì)量m2為60kg，工作臺(tái)及卡盤的總質(zhì)量m為500kg。絲杠傳動(dòng)時(shí)傳動(dòng)系統(tǒng)折算到馬達(dá)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：其中：J1————齒輪Z1及其軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量， kgm2；J2————齒輪Z2的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，kgm2；P————絲杠螺距，mm；M————工件及工作臺(tái)質(zhì)量，kg；圓柱體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（齒輪、聯(lián)軸節(jié)、絲杠、軸）的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：所以： 加速度計(jì)算 電機(jī)力矩計(jì)算T=同理。3 可編程控制器（PLC）的選型在PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)確定控制方案，其次是PLC的工程設(shè)計(jì)選型。再進(jìn)行選型時(shí)注意幾個(gè)要點(diǎn)：輸入輸出（I/O）點(diǎn)數(shù)的估算，考慮10%20%的余量。存儲(chǔ)器容量的估算；控制功能的選擇包括運(yùn)算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇。通過(guò)前面的控制分析，本課題采用三棱PLCFX3U系列的可編程控制器。FX3U系列是三菱電機(jī)公司新近推出的新型第三代三菱PLC,可能稱得上是小型至尊產(chǎn)品?；拘阅艽蠓嵘?，晶體管輸出型的基本單元內(nèi)置了3軸獨(dú)立最高100kHz的定位功能，并且增加了新的定位指令，從而使得定位控制功能更加強(qiáng)大，使用更為方便。FX3U系列產(chǎn)品為FX2N替代產(chǎn)品，F(xiàn)X2N系列產(chǎn)品2012年12月三菱電機(jī)不再供貨。以后大家都會(huì)選用FX3U系列產(chǎn)品。三菱PLCFX3U系列產(chǎn)品介紹：　　1）FX3U系列PLC第三代微型可編程控制器，內(nèi)置高達(dá)64K大容量的RAM存儲(chǔ)器。　　2）?！　?）控制規(guī)模:16~384(包括CCLINK I/O)點(diǎn)?！　?） 內(nèi)置獨(dú)立3軸100kHz定位功能(晶體管輸出型)?！　?） 基本單元左側(cè)均可以連接功能強(qiáng)大簡(jiǎn)便易用的適配器。　　6） 的高速通信，而且最多可以同時(shí)使用3 個(gè)通信口?！　?） 通過(guò)CCLink 網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展可以實(shí)現(xiàn)最高84 點(diǎn)（包括遠(yuǎn)程I/O 在內(nèi)）的控制。　　8） 模塊上可以進(jìn)行軟元件的監(jiān)控、測(cè)試，時(shí)鐘的設(shè)定?！　?） FX3U系列還可以將該顯示模塊安裝在控制柜的面板上?！　?0） FX3U系列PLC編程軟件：需要GX Developer 以上版本。本控制系統(tǒng)PLC輸入的點(diǎn)分配如下：元件名稱符號(hào)輸入點(diǎn)元件名稱符號(hào)輸入點(diǎn)輸送機(jī)自手動(dòng)啟動(dòng)SB0X0頂尖左限位SQ10X13頂尖左移SB1X1頂尖右限位SQ11X14頂尖右移SB2X2工件右限位SQ12X15輸送機(jī)正轉(zhuǎn)SB3X3上料架升限位SQ13X16輸送機(jī)反轉(zhuǎn)SB4X4上料架降限位SQ14X17下料架升SB5X51號(hào)傳感器SQ15X20下料架降SB6X62號(hào)傳感器SQ16X21卡盤夾緊SB7X73號(hào)傳感器SQ17X22卡盤松開(kāi)SB8X10數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)2K2X12數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)1K1X11PLC輸出的點(diǎn)分配如下：元件名稱符號(hào)輸出點(diǎn)元件名稱符號(hào)輸出點(diǎn)手動(dòng)啟動(dòng)KA0Y0輸送電機(jī)正轉(zhuǎn)KM2Y10泵電機(jī)啟動(dòng)KM1Y1輸送電機(jī)反轉(zhuǎn)KM3Y11下料架升KA1Y2頂尖左移指示HL1Y12下料架降KA2Y3頂尖右移指示HL2Y13頂尖左移KA3Y4料架升指示HL3Y14頂尖右移KA4Y5料架降指示HL4Y15卡盤夾緊KA5Y6卡盤夾緊指示HL5Y16卡盤松開(kāi)KA6Y7卡盤松開(kāi)指示