基于plc的物料傳輸分揀系統(tǒng)設(shè)計

1、基于plc的物料傳輸分揀系統(tǒng)設(shè)計PLC操縱是目前工業(yè)上最常用的自動化操縱方法，由于其操縱方便，能夠承擔(dān)惡劣的環(huán)境，因此，在工業(yè)上優(yōu)于單片機的操縱。PLC將傳統(tǒng)的繼電器操縱技術(shù)、運算機技術(shù)和通信技術(shù)融為一體，專門為工業(yè)操縱而設(shè)計，具有功能強、通用靈活、可靠性高、環(huán)境習(xí)慣性強、編程簡單、使用方便以及體積小、重量輕、功耗低等一系列優(yōu)點，因此在工業(yè)上的應(yīng)用越來越廣泛。本文要緊講述PLC在材料分揀系統(tǒng)中的應(yīng)用，利用可編程操縱器（PLC），設(shè)計成本低、效率高的材料自動分揀裝置。以PLC為主操縱器，結(jié)合氣動裝置、傳感技術(shù)、位置操縱等技術(shù)，現(xiàn)場操縱產(chǎn)品的自動分揀。系統(tǒng)具有自動化程度高、運行穩(wěn)固、精度高、易操縱

2、的特點，可按照不同對象，稍加修改本系統(tǒng)即可實現(xiàn)要求。關(guān)鍵詞：可編程操縱器，分揀裝置，操縱系統(tǒng)，傳感器名目緒論1第一章材料分揀裝置結(jié)構(gòu)及總體設(shè)計21.1 材料分揀裝置工作過程概述21.2 系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)41.3 系統(tǒng)的設(shè)計要求51.3.1 功能要求51.3.2 系統(tǒng)的操縱要求5第二章操縱系統(tǒng)的硬件設(shè)計72.1 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)72.2 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)72.2.1 確定I/O點數(shù)72.2.2 PLC的選擇72.2.3 PLC的輸入輸出端子分配82.2.4 PLC輸入輸出接線端子圖92.3 檢測元件與執(zhí)行裝置的選擇102.3.1 旋轉(zhuǎn)編碼器102.3.2 電感傳感器122.3.3 電容傳感器132.3.

3、4 顏色傳感器152.3.6 步進電機18第三章操縱系統(tǒng)的軟件設(shè)計183.1 操縱系統(tǒng)流程圖設(shè)計193.2 操縱系統(tǒng)程序設(shè)計20第四章操縱系統(tǒng)的調(diào)試244.1 硬件調(diào)試244.2 軟件調(diào)試244.3 整體調(diào)試26結(jié)論27參考文獻34附錄29致40緒論分揀是把專門多物資按品種從不同的地點和單位分配到所設(shè)置的場地的作業(yè)。按分揀的手段不同，可分為人工分揀、機械分揀和自動分揀。目前自動分揀已逐步成為主流，因為自動分揀是從物資進入分揀系統(tǒng)送到指定的分配位置為止，差不多上按照人們的指令靠自動分揀裝置來完成的。這種裝置是由同意分揀指示情報的操縱裝置、運算機網(wǎng)絡(luò)，把到達分揀位置的物資送到別處的的搬送裝置。由于

4、全部采納機械自動作業(yè)，因此，分揀處理能力較大，分揀分類數(shù)量也較多。隨著社會的持續(xù)進展，市場的競爭也越來越猛烈，因此各個生產(chǎn)企業(yè)都迫切地需要改進生產(chǎn)技術(shù)，提升生產(chǎn)效率。物料分揀采納可編程操縱器PLC進行操縱，能連續(xù)、大批量地分揀物資，分揀誤差率低且勞動強度大大降低，可明顯提升勞動生產(chǎn)率。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治理。其設(shè)計采納標(biāo)準化、模塊化的組裝，具有系統(tǒng)布局靈活，愛護、檢修方便等特點，受場地緣故阻礙不大。同時，只要按照不同的分揀對象，對本系統(tǒng)稍加修改即可實現(xiàn)要求。應(yīng)用PLC技術(shù)結(jié)合氣動、傳感器和位置操縱等技術(shù)，設(shè)計不同類型材料的自動分揀

5、操縱系統(tǒng)。該系統(tǒng)的靈活性較強，程序開發(fā)簡單，可習(xí)慣進行材料分揀的彈性生產(chǎn)線的需求。本文要緊介紹了PLC操縱系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計，以及一些調(diào)試方法。第一章物料分揀裝置結(jié)構(gòu)及總體設(shè)計PLC操縱分揀裝置涵蓋了PLC技術(shù)、氣動技術(shù)、傳感器技術(shù)、位置操縱技術(shù)等內(nèi)容，是實際工業(yè)現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備的微縮模型。本章要緊介紹分揀裝置的工藝過程及操縱要求。要想進行PLC操縱系統(tǒng)的設(shè)計，第一必須對操縱對象進行調(diào)查，搞清晰操縱對象的工藝過程、工作特點，明確操縱要求以及各時期的特點和各時期之間的轉(zhuǎn)換條件。SBW1汽缸缸3汽缸2VSFW4VSBW3,SBW2T與汽/»7體壓縮機|OsdOs。OSBOSA口i傳輸帶TO

6、DSNlf本1他他卸碎霹工旗朝觥漉器；兇槽篇籬位般SFW5zF>5光電圖1-1材料分揀裝置結(jié)構(gòu)它采納臺式結(jié)構(gòu)，內(nèi)置電源，有步進電機、汽缸、電磁閥、旋轉(zhuǎn)編碼器、氣動減壓器、濾清器、氣壓指示等部件，可與各類氣源相連接。選用顏色識別傳感器及對不同材料敏銳的電容式和電感式傳感器，分別固定在網(wǎng)板上，且承諾重新安裝傳感器排列位置或選擇網(wǎng)板不同區(qū)域安裝。系統(tǒng)上電后，可編程序操縱器第一操縱啟動輸送帶，下料傳感器SN檢測料梢有無物料，若無料，輸送帶運轉(zhuǎn)一個周期后自動停止等待下料；當(dāng)料梢有料時，下料傳感器輸出信號給PLC,PLC操縱輸送帶連續(xù)運轉(zhuǎn)，同時操縱氣動閥5進行下料，每次下料時刻間隔能夠進行調(diào)整。物料

7、傳感器SA為電感傳感器，當(dāng)檢測出物料為鐵質(zhì)物料時，反饋信號送PLC,由PLC操縱氣動閥1動作選出該物料；物料傳感器SB為電容傳感器，當(dāng)檢測出物料為鋁質(zhì)物料時，反饋信號送PLC,PLC操縱氣動閥2動作選出該物料；物料傳感器SC為顏色傳感器，當(dāng)檢測出物料的顏色為待檢測顏色時，PLC操縱氣動閥3動作選出該物料。物料傳感器SD為備用傳感器。當(dāng)系統(tǒng)設(shè)定為分揀某種顏色的金屬或非金屬物料時，由程序經(jīng)歷各傳感器的狀態(tài)，完成分揀任務(wù)。1.2 系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)輸入電壓：AC200240V（帶愛護地三芯插座）消耗功率：250W環(huán)境溫度范疇：-540c氣源：大于0.2MPa切小于0.85Mpa1.3 系統(tǒng)的設(shè)計要求系統(tǒng)

8、的設(shè)計要求要緊包括功能要求和操縱要求，進行設(shè)計之前，第一應(yīng)分析操縱對象的要求。1.3.1 功能要求材料分揀裝置應(yīng)實現(xiàn)差不多功能如下(1)分揀出金屬和非金屬(2)分揀某一顏色塊(3)分揀出金屬中某一顏色塊(4)分揀出非金屬中某一顏色塊(5)分揀出金屬中某一顏色塊和非金屬中某一顏色塊1.3.2系統(tǒng)的操縱要求系統(tǒng)利用各種傳感器對待測材料進行檢測并分類。當(dāng)待測物體經(jīng)下料裝置送入傳送帶后，依次同意各種傳感器檢測。如果被某種傳感器測中，通過相應(yīng)的氣動裝置將其推入料箱；否則，連續(xù)前行。其操縱要求有如下9個方面：(1)系統(tǒng)送電后，光電編碼器便可發(fā)生所需的脈沖(2)電機運行，帶動傳輸帶傳送物體向前運行(3)有物

9、料時，下料汽缸動作，將物料送出(4)當(dāng)電感傳感器檢測到鐵物料時，推汽缸1動作(5)當(dāng)電容傳感器檢測到鋁物料時，推汽缸2動作(6)當(dāng)顏色傳感器檢測到材料為某一顏色時，推汽缸3動作(7)其他物料被送到SD位置時，推汽缸4動作(8)汽缸運行應(yīng)有動作限位愛護(9)下料梢內(nèi)無下料時，延時后自動停機di電感傳感器第一章操縱聲統(tǒng)PLCc操縱系統(tǒng)的功能要求可編的硬件計要設(shè)氣缸1.照思緊系統(tǒng)所需的用戶輸,選擇含噓粉SPLC；類駕并分西己I/O點片缸3.氣從對象“縮窄機PL出設(shè)備,2.1系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)框,如國圖2-1系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)框2.2 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)即分析操縱系統(tǒng)的要求，確定I/O點數(shù)，選擇PLC的

10、型號，然后進行I/O分配。2.2.1 確定I/O點數(shù)按照操縱要求，輸入應(yīng)該有2個開關(guān)信號，6個傳感器信號，包括電感傳感器、電容傳感器、顏色傳感器、備用傳感器,以及檢測下料的傳感器和計數(shù)傳感器。相應(yīng)地，有5個汽缸運動位置信號，每個汽缸有動作限位和回位限位，共計10個信號。輸出包括操縱電動機運行的接觸器，以及5個操縱汽缸動作的電磁閥。共需I/O點24個，其中18個輸入，6個輸出。2.2.2 PLC的選擇按照上面所確定的I/O點數(shù)，且該材料分揀裝置的操縱為開關(guān)量操縱。因此，選擇一樣的小型機即可滿足操縱要求。本系統(tǒng)選用西門子公司的S7-200系列CPU226型PLC。它有24個輸入點，16個輸出點，滿

11、足本系統(tǒng)的要求。2.2.3 PLC的輸入輸出端子分配按照所選擇的PLC型號，對本系統(tǒng)中PLC的輸入輸出端子進行分配，如表1所示表1材料分揀裝置PLC輸入/輸出端子分配表西門子PLC(I/O)分揀系統(tǒng)接口（I/O）備注輸入部分I0.0UCP計數(shù)傳感器）接旋轉(zhuǎn)編碼器I0.1sn（t料傳感器）判定下料有無I0.2SA（電感傳感器）I0.3SB（電容傳感器）I0.4SC顏色傳感器）I0.5SD（備用傳感器）I0.6SFW1推氣缸1動作限位）I0.7SEW2姬氣缸2動作限位）I1.0SFW網(wǎng)!氣缸3動作限位）I1.1SFW4（!氣缸4動作限位）I1.2SFW5（F料氣缸動作限位）I1.3SBW1推氣缸1

12、回位限位）I1.4SBW2姬氣缸2回位限位）I1.5SBW哪氣缸3回位限位）I1.6SBW4誨氣缸4回位限位）I1.7SBW5F料氣缸回位限位）I2.0SB1（啟動）I2.1SB2（停止）Q0.0M前送帶電機驅(qū)動器）Q0.1YV1（推氣缸1電磁閥）輸Q0.2YV2（推氣缸2電磁閥）出Q0.3YV3（推氣缸3電磁閥）Q0.4YV4（推氣缸4電磁閥）部分Q0.5YV5（J料氣缸電磁閥）2.2.4 PLC輸入輸出接線端子圖按照表1能夠繪制出PLC的輸入輸出接線端子圖，如圖2-2所示。UCP-1SN<SB=<SCjSDSFW1'_SFweSFV3HSFW4<SFV5:SBW1

13、"(sewaSBW3.，SBW4/SBW5.SEIzSB2十DC24V10,0Q0Q10410.2bJU.l10.3Q0210.410.5GO,310.610.7Q0,411.0Q0.5n.i11.211.311,4IL511.6-IL712.0S7-CPU226工a1圖2-2PLC輸入輸出接線端子圖2.3 檢測元件與執(zhí)行裝置的選擇要緊是對旋轉(zhuǎn)編碼器和各個傳感器的選擇，并對其作簡要介紹。2.3.1 旋轉(zhuǎn)編碼器旋轉(zhuǎn)編碼器是與步進電機連接在一起，在本系統(tǒng)中可用來作為操縱系統(tǒng)的計數(shù)器，并提供脈沖輸入。它轉(zhuǎn)化為位移量，可*.嚕覦汽邈H域而琬目發(fā)出信轉(zhuǎn)到PLC,以通行分揀，光電碼盤川O也可用來

14、操堂進電機速。本系統(tǒng)選用E6A2CW5C旋扁扁器，原庭鬲2-搞決O一信處理及顯示E測量轉(zhuǎn)速的裝置。技個都有），和供電電單路輸出是指旋轉(zhuǎn)編圖2-3旋轉(zhuǎn)編碼器原理壓等。它分為單路輸出和雙路輸出兩種旋轉(zhuǎn)編碼器介紹：旋轉(zhuǎn)編碼鑄是胡，一一一，一，人龍乜術(shù)參數(shù)要緊有每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)（幾十個到懸f碼器的輸出是一組脈沖，而雙路輸出的旋轉(zhuǎn)編碼器輸出兩組相位差90度的脈沖，通過這兩組脈4f3夠測量轉(zhuǎn)速，還能夠判定旋轉(zhuǎn)的方向。編碼器如以信號原理來分，可分為增量脈沖編碼器（SPC）和絕對脈沖編碼器（APC）兩者一樣都應(yīng)用于速度操縱或位置操縱系統(tǒng)的檢測元件。編碼器碼盤的材料有玻璃、金屬、塑料，玻璃碼盤是在玻璃上沉積專門薄的刻

15、線，其熱穩(wěn)固性好，精度高，金屬碼盤直截了當(dāng)以通和不通刻線，不易碎，但由于金屬有一定的厚度，精度就有限制，其熱穩(wěn)固性就要比玻璃的差一個數(shù)量級，塑料碼盤是經(jīng)濟型的，其成本低，但精度、熱穩(wěn)固性、壽命均要差一些。工作原理如下：由一個中心有軸的光電碼盤，其上有環(huán)形通、暗的刻線，有光電發(fā)射和接收器件讀取，獲得四組正弦波信號組合成A、B、C、D,每個正弦波相差90度相位差（有關(guān)于一個周波為360度），將C、D信號反向，疊加在A、B兩相上，可增強穩(wěn)固信號；另每轉(zhuǎn)輸出一個Z相脈沖以代表零位參考位。由于A、B兩相相差90度，可通過比較A相在前依舊B相在前，以判別編碼器的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，通過零位脈沖，可獲得編碼器的零位

16、參考位。辨論率：編碼器以每旋轉(zhuǎn)360度提供多少的通或暗刻線稱為辨論率，也稱解析分度、或直截了當(dāng)稱多少線，一樣在每轉(zhuǎn)分度510000線。信號輸出：信號輸出有正弦波（電流或電壓），方波（TTL、HTL）,集電極開路（PNP、NPN）,推拉式多種形式，其中TTL為長線差分驅(qū)動（對稱A,A-;B,B-;Z,Z-）,HTL也稱推拉式、推挽式輸出，編碼器的信號接收設(shè)備接口應(yīng)與編碼器對應(yīng)。信號連接：編碼器的脈沖信號一樣連接計數(shù)器、PLC、運算機，PLC和運算機連接的模塊有低速模塊與高速模塊之分，開關(guān)頻率有低有高。如單相聯(lián)接，用于單方向計數(shù)，單方向測速。A、B兩相聯(lián)接，用于正反向計數(shù)、判定正反向和測速。A、B

17、、Z三相聯(lián)接，用于帶參考位修正的位置測量。A、A-,B、B-,Z、Z-連接，由于帶有對稱負信號的連接，電流關(guān)于電纜奉獻的電磁場為0,衰減最小，抗干擾最佳，可傳輸較遠的距離。關(guān)于TTL的帶有對稱負信號輸出的編碼器，信號傳輸距離可達150米。關(guān)于HTL的帶有對稱負信號輸出的編碼器，信號傳輸距離可達300米2.3.2 電感傳感器電感式接近開關(guān)屬于有開關(guān)量輸出的位置傳感器，用來檢測金屬物體。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那個能產(chǎn)生電磁場的振蕩感應(yīng)頭時，使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流。那個渦流反作用于接近開關(guān)，使接近開關(guān)振蕩能力衰減，內(nèi)部電路的參數(shù)發(fā)生變化。由此，可識別出有感瞬嶂一、，十一

18、一|一,、IE無金屬物體接近，進而操縱開美的通貨斷。本系統(tǒng)選用1X4漪幽傳感器。零線鶻口圖第4,1耨圖如圖2-5圖2-MM18X1X40DC檢惻距離號一處感傳感器接一M18X開。關(guān)量一盛圖2-5電感傳感器工作原理圖2.3.3 電容傳感器電容傳感器也屬于具有開關(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)成電容器的一個極板，而另一個極板蜃解耐物體的展翳障循當(dāng)物體移向接近開關(guān)時，物體和接立式的介電/數(shù)發(fā)2鋁材料在的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生變化。統(tǒng)選用如圖2-68ME1槍容傳感器路接被測電容量rrjr2-5,碗理圖出圖2-6電容傳感器工作原理圖電容傳感器介紹：用電測法測量非電學(xué)量時，第一必須將

19、被測的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量而后輸入之。通常把非電學(xué)量變換成電學(xué)量的元件稱為變換器；按照不同非電學(xué)量的特點設(shè)計成的有關(guān)轉(zhuǎn)換裝置稱為傳感器，而被測的力學(xué)量（如位移、力、速度等）轉(zhuǎn)換成電容變化的傳感器稱為電容傳感器。從能量轉(zhuǎn)換的角度而言，電容變換器為無源變換器，需要將所測的力學(xué)量轉(zhuǎn)換成電壓或電流后進行放大和處理。力學(xué)量中的線位移、角位移、間隔、距離、厚度、拉伸、壓縮、膨脹、變形等無不與長度有著緊密聯(lián)系的量；這些量又差不多上通過長度或者長度比值進行測量的量，而其測量方法的相互關(guān)系也專門緊密。另外,在有些條件下，這些力學(xué)量變化相當(dāng)緩慢，而且變化范疇極小，如果要求測量極小距離或位移時要有較高的辨論率，其他

20、傳感器專門難做到實現(xiàn)高辨論率要求，在周密測量中所普遍使用的差動變壓器傳感器的辨論率僅達到15m數(shù)量級；而有一種電容測微儀，他的辨論率為0.01wm,比前者提升了兩個數(shù)量級，最大量程為100±5wm,因此他在周密小位移測量中受到青睞。關(guān)于上述這些力學(xué)量，專門是緩慢變化或微小量的測量，一樣來講采納電容式傳感器進行檢測比較適宜，要緊是這類傳感器具有以下突出優(yōu)點：(1)測量范疇大其相對變化率可超過100%;(2)靈敏度高，如用比率變壓器電橋測量，相對變化量可達10-7數(shù)量級；(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)固性好由于電容器極板多為金

21、屬材料，極板間襯物多為無機材料，如空氣、玻璃、陶瓷、石英等；因此能夠在高溫、低溫強磁場、強輻射下長期工作，專門是解決高溫高壓環(huán)境下的檢測難題。2.3.4顏像傳感器S：公總選用TAO匕的，型號為TCS230顏色傳感器。此傳感器為RGB四醛裝鼠廠顏色傳感器，可檢測目標(biāo)物體對三基色的慫射比討用金扁體顏隼訕RCS230傳感器引腳如圖2-7屏正+光電二極管電流到城率轉(zhuǎn)換舞"sofsiOF圖2-7TCS230顏色傳感器RGB顏色傳感器介紹：TCS230是美國TAOS公司生產(chǎn)的一種可編程彩色光到頻率的轉(zhuǎn)換器。該傳感器具有辨論率高、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，可直截了

22、當(dāng)與微處理器連接。它把可配置的硅光電二極管與電流頻率轉(zhuǎn)換器集成在一個單一的CMOS電路上，同時在單一芯片上還集成了紅綠藍（RGB）三種濾光器，是業(yè)界第一個有數(shù)字兼容接口的RGB彩色傳感器。TCS230的輸出信號是數(shù)字量，能夠驅(qū)動標(biāo)準的TTL或CMOS邏輯輸入，因此可直截了當(dāng)與微處理器或其它邏輯電路相連接。由于輸出的是數(shù)字量，同時能夠?qū)崿F(xiàn)每個彩色信道10位以上的轉(zhuǎn)換精度，因而不再需要A/D轉(zhuǎn)換電路，使電路變得更簡單。TCS230采納8引腳的SOIC表面貼裝式封裝，在單一芯片上集成有64個光電二極管。這些二極管共分為四種類型。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

23、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，能夠透過全部的光信息。這些光電二極管在芯片內(nèi)是交叉排列的，能夠最大限度地減少入射光幅射的不平均性，從而增加顏色識別的精確度；另一方面，相同顏色的16個光電二極管是并聯(lián)連接的，平均分布在二極管陣列中，能夠排除顏色的位置誤差。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。該傳感器的典型輸出頻率范疇從2Hz500kHz,用戶還能夠通過兩個可編程引腳來選擇100%、20%或2%的輸出比例因子，或電源關(guān)斷模式。輸出比例因子使傳感器的輸出能夠習(xí)慣不同的測量范疇，提升了它的習(xí)慣能力。當(dāng)入射光投射到TCS230上時，通過光電二極管操縱引腳S2、S

24、3的不同組合，能夠選擇不同的濾波器；通過電流到頻率轉(zhuǎn)換器后輸出不同頻率的方波（占空比是50%）,不同的顏色和光強對應(yīng)不同頻率的方波；還能夠通過輸出定標(biāo)操縱引腳S0、S1選擇不同的輸出比例因子，對輸出頻率范疇進行調(diào)整，以習(xí)慣不同的需求。S0、S1用于選擇輸出比例因子或電源關(guān)斷模式；S2、S3用于選擇濾波器的類型；OE是頻率輸出使能引腳，能夠操縱輸出的狀態(tài)，當(dāng)有多個芯片引腳共用微處理器的輸入引腳時，也能夠作為片選信號；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是S0、S1及S2、S3的可用組合。表2S0、S1及S2、S3的組合選項S0S1輸出頻率定標(biāo)S2S3濾波器

25、類型LL關(guān)斷電源LL紅色LH20%LH藍色HL20%HL無HH100%HH綠色2.3.5 光電傳感器光電傳感器是一種小型電子設(shè)備，它能夠檢測出其接收到的光強的變化。用來檢測物體有無的光電傳感器是一種小的金屬圓柱形設(shè)備，發(fā)射器帶一個校準鏡頭，將光聚焦射向接收器,接收器出電纜將這套裝置接到一個真空管放大器上。在金屬圓筒內(nèi)器確放大至P有1個小的5/些力而牢固的白熾燈傳感6勒實是今天光甩傳臀時狒形。環(huán)系統(tǒng)選用FPG系列小型器密藏制作LC。傳感器。原理如圖2號所需j湛的演載可接圖2-8FPG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。光電傳感器采納光電元件作為檢測元

26、件，第一把被測量的變化轉(zhuǎn)變?yōu)樾盘柕淖兓?，然后借助光電元件進一步將光信號轉(zhuǎn)換成電信號。光電傳感器一樣由光源、光學(xué)通路和光電元件3部分組成。光電傳感器是將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的光敏器件。它可用于檢測直截了當(dāng)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。光電檢測方法具有精度高、反應(yīng)快、非接觸等優(yōu)點，而且可測參數(shù)多。傳感器的結(jié)構(gòu)簡單，形式靈活多樣，體積小。近年來，隨著光電技術(shù)的進展，光電式傳感器已成為系列產(chǎn)品，其品種及產(chǎn)量日益增加，用戶可按照需要選用各種規(guī)格的產(chǎn)品，它在機電操縱、運算機、國防科技等方面的應(yīng)用都專門廣泛。2.3.6 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，

27、與旋轉(zhuǎn)編碼器連接在一起。能夠通過操縱脈沖個數(shù)，來操縱角位移量，從而達到準確定位的目的。同時，能夠通過操縱脈沖頻率來操縱材料分揀裝置的可編程操縱系統(tǒng)操縱電機轉(zhuǎn)動的速度，達到調(diào)速的目的。步進電機選用的型號為42BYGH101o第三章操縱系統(tǒng)的軟件設(shè)計軟件設(shè)計是PLC操縱系統(tǒng)的核心，程序設(shè)計的要緊任務(wù)是按照操縱要求及工藝流程，畫出狀態(tài)流程圖并設(shè)計出梯形圖。推汽Si1動作3.1,縱系革流程圖甘計按電函應(yīng)還同西作順序，可畫出程序流程圖，如圖3-1所示分|析焉翻揄腳¥內(nèi)得臂刎推汽同2動作單次運行圖3-1操縱系統(tǒng)流程圖該系統(tǒng)可選擇連續(xù)或單次運行工作狀態(tài)。若為連續(xù)運行狀態(tài)，則系統(tǒng)軟件設(shè)計流程圖中的汽

28、缸4動作后，程序再轉(zhuǎn)到開始;若為單次運彳則汽缸4動作后停機。如果需要，該系統(tǒng)可在分揀的同時對分揀的材料進行數(shù)量的統(tǒng)計，這只需在各汽缸動作的同時累計即可。應(yīng)用高速計數(shù)器編制程序，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的定位操縱功能。用高速計數(shù)器計數(shù)步進電機轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，來確定物料到達傳感器的距離，實現(xiàn)定位功能。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。在汽缸13動作后，電機重新運行，高速計數(shù)器也重新計數(shù)。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)，連續(xù)運行到下一位置。如果只對材料的某一特性進行分揀，例如只分揀金屬和非金屬，則只需對傳感器的安放或程序進行修改即可。3.2操縱系

29、統(tǒng)程序設(shè)計STEP7-Micro/WIN40軟件中編寫梯形圖程序。程序清單見W值QOX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)置的專門功能寄存器位，激活由操縱位定義得脈沖操作，從Q0.0或Q0.1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)器分配一種工作管七一"高速計數(shù)是用來累計比PLC掃描頻率更高的舊wx一此指令為高速計數(shù)器指令，使能輸入有效時，按照高速計數(shù)器專門儲備器位的狀態(tài)，并按照HDEF指令指定的模式，設(shè)置高速計數(shù)器并操縱其工作。11PROGRAMCOMMENTSNetwork2SMflLl00口1ICR)0#_四三蝌K?揖&am

30、p;0.Q潘相下面對聽編寫梯形甲作篦盛耳介紹:EN/iM?tfffSBR.O(1)以上為主程序，第一I2.0啟動后，M0.1得電并自鎖，為之后電動機得電做好預(yù)備，I2.1為停止按鈕。當(dāng)PLC處于RUN程序模式時，SW2ptU卜為子程序中的高諫脈沖指令，該程序先將操縱怵祝指令指聲門功單芭存器進彳/颯始化，筍后當(dāng)感器同測泉有料止扃P13（脈沖金出彳SI0.0（下料傳'，汽機£的作旨令；如果I0.0險測Q02沒有物料時，出動副器T30,延時30秒自動停機。Netwoikb數(shù)指（3產(chǎn)辛上為彳程中的中娉數(shù)指?歹步一進行高速計就）初始化操作，當(dāng)說機旋轉(zhuǎn)時,帶動光電貓I發(fā)出脈沖,并輸電機入

31、PLC的接收端,高速計數(shù)指令進行計數(shù)，運算步進轉(zhuǎn)過的步數(shù)，進行定位操縱。其中設(shè)定預(yù)置值為50,當(dāng)十微愈50時，調(diào)用中斷程序IQ511.7H,2II1h-pH，Q051口Q5（4）以上為中斷程序，當(dāng)高速計數(shù)指令計數(shù)至預(yù)置值時，這時物料移動至傳感器的位置，M0.0得電，導(dǎo)致高速脈沖輸出停止，步進電機停轉(zhuǎn)。由于汽缸動作需要1秒，讓電機停轉(zhuǎn)一秒后連續(xù)運轉(zhuǎn)。當(dāng)物料被相應(yīng)的傳感器檢測中后，相應(yīng)的汽缸動作，將物料推下。I1.3,I1.4,I1.5,I1.6,I1.7為汽缸的回位限位開關(guān)，初始狀態(tài)為閉合，I0.6,I0.7,I1.0,I1.1,I1.2為汽缸的動作限位開關(guān)，初始狀態(tài)為關(guān)斷。汽缸動作時，回位限位

32、開關(guān)關(guān)斷，到達動作限位開關(guān)時，動作限位開關(guān)閉合。第四章操縱系統(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。因為在程序設(shè)計過程中，難免會有疏漏的地點，因此在將PLC連接到現(xiàn)場設(shè)備之前，必需進行軟件測試，以排除程序中的錯誤，同時也為整體調(diào)試打好基礎(chǔ)，縮短整體調(diào)試的周期。另外，一些硬件如傳感器等，在使用前，也需事先調(diào)試好。4.1 硬件調(diào)試1 .電感傳感器的調(diào)試在電感傳感器下方的傳送帶上，放置鐵質(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鐵質(zhì)材料的檢出點。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。3 .顏色傳感器的調(diào)試通電狀態(tài)下，在顏色傳感器下方的傳送帶上，放置帶有某一顏色料塊，調(diào)劑傳感器上的電位器，觀看窗口中紅綠（或藍）指示燈，當(dāng)兩燈恰同時發(fā)光時，該靈敏點即為料塊顏色檢出點。4.2 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。剛編好的程序難免有如此那樣的缺陷或錯誤。為了及時發(fā)覺和排除程序中的錯誤，減少系統(tǒng)現(xiàn)場調(diào)試的工作量，確保系統(tǒng)在各種正常和專門情形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)