物料搬運(yùn)機(jī)控制臺(tái)的制作安裝

楊建斌

摘 要： 門(mén)座式起重機(jī)是我們港口數(shù)量和使用最多的機(jī)械設(shè)備，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，機(jī)構(gòu)最多的，最典型的電動(dòng)裝卸機(jī)械。其復(fù)雜的電氣控制系統(tǒng)使很多新招進(jìn)的學(xué)生很難接手，而我們學(xué)生平常的學(xué)習(xí)過(guò)程中，主要是以學(xué)習(xí)課本理論為主，實(shí)驗(yàn)為輔的教學(xué)過(guò)程。為此我們制作了一個(gè)集機(jī)械傳動(dòng)、齒輪傳感器、光電傳感器、電感式接近開(kāi)關(guān)、可編程控制器、交流變頻調(diào)速器等和上位計(jì)算機(jī)構(gòu)成的綜合實(shí)驗(yàn)裝置。

關(guān)鍵詞：傳感器 可編程控制器 變頻器 綜合實(shí)驗(yàn)裝置

中圖分類(lèi)號(hào)：TN773 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-9082（2017）05-0239-01

一、綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)制作方案的確定

1.制作構(gòu)想

自動(dòng)加工流水線(xiàn)工作臺(tái)，又稱(chēng)輸送機(jī)，是在一定的線(xiàn)路上連續(xù)輸送物料的物料搬運(yùn)機(jī)械，將物料在一定的輸送線(xiàn)上，從最初的供料點(diǎn)到最終的卸料點(diǎn)間形成一種物料的輸送流程。

用PLC取代繼電器、執(zhí)行邏輯、記時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能，建立柔性的程控系統(tǒng)。PLC具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。

2.制作方案

平臺(tái)包括：上位機(jī)組態(tài)系統(tǒng)，PLC可編程控制系統(tǒng)，交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)，自動(dòng)流水線(xiàn)輸送帶機(jī)械機(jī)構(gòu)，角/線(xiàn)位置傳感器及信號(hào)處理系統(tǒng)等，基本涵蓋了機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)教學(xué)及實(shí)驗(yàn)課題的各個(gè)方面。如圖所示：

3.電源的選用

PLC、交流電動(dòng)機(jī)變頻控制器均選用220V的交流電。開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)板輸入電壓為24V，由可編程控制器PLC的輸出端提供。同時(shí)霍爾傳感器需要15V穩(wěn)定電壓，由穩(wěn)壓電源提供；光電傳感器需3V恒定電壓，由LM317T提供。

4.變頻器的選用

在本實(shí)驗(yàn)設(shè)備中，由于變頻器的輸入信號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)24V信號(hào)電壓，也無(wú)特別要求，所以采用價(jià)格低廉易于維護(hù)的繼電器型PLC，能夠滿(mǎn)足要求。本實(shí)驗(yàn)臺(tái)選擇的是OMRON的CP1H可編程邏輯控制器作為主控制單元。

5.傳感器

傳感器的分類(lèi)：按傳感器的物理量分類(lèi)，可分為位移、力、速度、溫度、流量、氣體成份等傳感器；按傳感器工作原理分類(lèi)，可分為電阻、電容、電感、電壓、霍爾、光電、光柵、熱電偶等傳感器。本實(shí)驗(yàn)臺(tái)選擇的傳感器有：霍爾傳感器，光電傳感器。

6.PLC編程軟件CX-Programmer7.1的應(yīng)用

PLC的編程可以通過(guò)PLC編程器和計(jì)算機(jī)輔助編程兩種方式。計(jì)算機(jī)輔助編程省時(shí)省力、又便于程序管理，它具有簡(jiǎn)易編程器無(wú)法比擬的優(yōu)越性，在現(xiàn)實(shí)工作中廣泛應(yīng)用。因此，我們決定選用CX-P計(jì)算機(jī)輔助編程的方式。

二、實(shí)驗(yàn)臺(tái)總體安

1.傳感器的安裝

霍爾傳感器的安裝采用兩個(gè)垂直于測(cè)量輪齒面、時(shí)域上正交的齒輪傳感器和與主動(dòng)輥同軸的測(cè)量輪，主要用于測(cè)量主動(dòng)輥旋轉(zhuǎn)方向、速度和4倍頻細(xì)分。兩個(gè)齒輪傳感器的安裝位置和輸出信號(hào)所示。光電傳感器我們選用的是半導(dǎo)體激光發(fā)射器和接收器的組合方式，用于測(cè)量移動(dòng)工件長(zhǎng)度、物體計(jì)數(shù)和判斷物體運(yùn)動(dòng)方向。由半導(dǎo)體激光發(fā)射器發(fā)射紅外光束，由光明三極管接收，然后經(jīng)過(guò)信號(hào)處理傳給PLC。

2.開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)板的設(shè)計(jì)制作

開(kāi)關(guān)量信號(hào)板是該套實(shí)驗(yàn)設(shè)備的前端操作平臺(tái)，負(fù)責(zé)向PLC，變頻器以及傳感器發(fā)送通/斷、調(diào)節(jié)信號(hào)，并且通過(guò)聲光將各功能當(dāng)前參數(shù)予以表現(xiàn)。該控制面板設(shè)計(jì)工作電壓為標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)信號(hào)電壓24V，采用2.8V綠色發(fā)光二極管顯示各通道當(dāng)前狀態(tài)。

3.實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制裝置的安裝

選定變頻器、PLC、電源以及配線(xiàn)板后，按照電器工程圖制作接線(xiàn)板并進(jìn)行電氣線(xiàn)路連接。安裝過(guò)程應(yīng)考慮變頻器、PLC的工作特點(diǎn)，以及電氣工程施工規(guī)范操作，做好電力線(xiàn)路和信號(hào)線(xiàn)路的隔離屏蔽，尤其要防止變頻器的高頻工作電磁波泄漏干擾

4.實(shí)驗(yàn)臺(tái)總體安裝

實(shí)驗(yàn)裝置以實(shí)際生產(chǎn)中的自動(dòng)加工流水線(xiàn)為模型，集機(jī)械傳動(dòng)、齒輪傳感器、光電傳感器、電感式接近開(kāi)關(guān)、可編程控制器、交流變頻調(diào)速器、組態(tài)軟件和上位計(jì)算機(jī)構(gòu)成的綜合實(shí)驗(yàn)裝置。其實(shí)驗(yàn)裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖所示。

參考文獻(xiàn)

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