2022年电器控制 .pdf
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1、1 湖南农业大学工学院课程设计说明书课程名称:工厂电器控制题目名称:分送物品控制系统班级:20 08 级机械设计制造及其自动化专业1 班姓名:朱绍磊学号:200840614128 指导教师:刘旭红评定成绩:教师评语:指导老师签名:20 11 年12 月6 日名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页,共 11 页 -2 分送物品控制系统摘要:随着现代科技的发展,生产设备越来越机械化、自动化。在很多企业生产线都采用了输送机进行自动分拣物品,并传输到相应的生产工位。输送机的工作台上由人工或机械装置载入货物,当检测装置检测到此货物为成品时,则输送机把此物品传到相应的装配工位,此货物在卸
2、完后输送机应自动返回原点,等待传送下一货物;当检测装置检测到此货物为原料时,则输送机把此物品传到相应的加工工位,如此往复。关键词:可编程控制器,分拣装置,控制系统,传感器绪 论随着现代科技的发展,生产设备越来越机械化、自动化。在很多企业生产线都采用了输送机进行自动分拣物品,并传输到相应的生产工位。输送机的工作台上由人工或机械装置载入货物,当检测装置检测到此货物为成品时,则输送机把此物品传到相应的装配工位,此货物在卸完后输送机应自动返回原点,等待传送下一货物;当检测装置检测到此货物为原料时,则输送机把此物品传到相应的加工工位,如此往复。分拣是把很多货物按品种从不同的地点和单位分配到所设置的场地的
3、作业。按分拣的手段不同,可分为人工分拣、机械分拣和自动分拣。应用 PLC 技术结合气动、传感器和位置控制等技术,设计不同类型材料的自动分拣控制系统。该系统的灵活性较强,程序开发简单,可适应进行材料分拣的弹性生产线的需求。本文主要介绍了PLC 控制系统的硬件和软件设计,以及一些调试方法。1 材料分拣装置结构及总体设计PLC 控制分拣装置涵盖了PLC 技术、气动技术、传感器技术、位置控制技术等内容,是实际工业现场生产设备的微缩模型。本章主要介绍分拣装置的工艺过程及控制要求。要想进行 PLC 控制系统的设计,首先必须对控制对象进行调查,搞清楚控制对象的工艺过程、工作特点,明确控制要求以及各阶段的特点
4、和各阶段之间的转换条件。1.1 材料分拣装置工作过程概述它采用台式结构,内置电源,有步进电机、汽缸、电磁阀、旋转编码器、气动减压器、滤清器、气压指示等部件,可与各类气源相连接。选用颜色识别传感器及对不同材料敏感的电容式和电感式传感器,分别固定在网板上,且允许重新安名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页,共 11 页 -3 装传感器排列位置或选择网板不同区域安装。系统上电后,可编程序控制器首先控制启动输送带,下料传感器SN 检测料槽有无物料,若无料,输送带运转一个周期后自动停止等待下料;当料槽有料时,下料传感器输出信号给PLC,PLC 控制输送带继续运转,同时控制气动阀5 进行
5、下料,每次下料时间间隔可以进行调整。物料传感器SA 为电感传感器,当检测出物料为铁质物料时,反馈信号送PLC,由 PLC 控制气动阀 1 动作选出该物料;物料传感器 SB 为电容传感器,当检测出物料为铝质物料时,反馈信号送 PLC,PLC 控制气动阀 2 动作选出该物料;物料传感器 SC 为颜色传感器,当检测出物料的颜色为待检测颜色时,PLC 控制气动阀 3 动作选出该物料。物料传感器SD为备用传感器。当系统设定为分拣某种颜色的金属或非金属物料时,由程序记忆各传感器的状态,完成分拣任务。(图见附录图1-1)1.2 系统的技术指标输入电压:AC200240V(带保护地三芯插座)消耗功率:250W
6、 环境温度范围:-540气源:大于 0.2MPa 切小于 0.85Mpa 1.3 系统的设计要求系统的设计要求主要包括功能要求和控制要求,进行设计之前,首先应分析控制对象的要求。1、输送机由电动机带动皮带链进行传动工作,此电动机功率为7.5kw;并为全压起动,单向运行;2、控制系统分手动和自动两种方式,自动方式时输送机必须在原点方可进行传送货物;3、电机在输送货物和返回时有相应指示;4、电机应有相应的保护措施及总停控制;5、系统应设有超行程保护,若超行程时应有报警指示;6、系统要求有电源指示,电流指示及电压指示。2 硬件设计2.1 电感传感器电感式接近开关属于有开关量输出的位置传感器,用来检测
7、金属物体。它由LC 高频振荡器和放大处理电路组成,利用金属物体在接近这个能产生电磁场的振荡感应头时,使物体内部产生涡流。这个涡流反作用于接近开关,使接近开关振荡能力衰减,内部电路的参数发生变化。由此,可识别出有无金属物体接近,进而控制开关的通或断。本系统选用M18X1X40 电感传感器。接线图如图2-4,原理图如图 2-5。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页,共 11 页 -4 图 2-4 M18X1X40 DC 二线常开式电感传感器接线图图 2-5 电感传感器工作原理图电感传感器介绍:由铁心和线圈构成的将直线或角位移的变化转换为线圈电感量变化的传感器,又称电感式位移传感
8、器。这种传感器的线圈匝数和材料导磁系数都是一定的,其电感量的变化是由于位移输入量导致线圈磁路的几何尺寸变化而引起的。当把线圈接入测量电路并接通激励电源时,就可获得正比于位移输入量的电压或电流输出。电感式传感器的特点是:无活动触点、可靠度高、寿命长;分辨率高;灵敏度高;线性度高、重复性好;测量范围宽(测量范围大时分辨率低);无输入时有零位输出电压,引起测量误差;对激励电源的频率和幅值稳定性要求较高;不适用于高频动态测量。电感式传感器主要用于位移测量和可以转换成位移变化的机械量(如力、张力、压力、压差、加速度、振动、应变、流量、厚度、液位、比重、转矩等)的测量。常用电感式传感器有变间隙型、变面积型
9、和螺管插铁型。在实际应用中,这三种传感器多制成差动式,以便提高线性度和减小电磁吸力所造成的附加误差。2.2 电容传感器电容传感器也属于具有开关量输出的位置传感器,是一种接近式开关。它的测量头通常是构成电容器的一个极板,而另一个极板是待测物体的本身。当物体移向接近开关时,物体和接近开关的介电常数发生变化,使得和测量头相连的电路状态也 随之发 生变 化。由 此,便 可控制 开关的 接通 和关断。本系 统选用E2KX8ME1 电容传感器,接线图可参考图2-5,原理图如图 2-6。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页,共 11 页 -5 图 2-6 电容传感器工作原理图对于上述这些
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