成都电子机械高等专科学校成教院毕业论文(设计) (自动生产线设计)
6.短路保护:有此功能时,如果超过极限电流,输出会周期性地封闭和释放,直至短路被清除。
第二节 电容式接近开关的设备说明
一、电容式传感器简单介绍
电容式传感器是利用电容器的原理,将被测非电量转化为电容量的变化,进而实现电量到非电量的转换。电容式接近开关传感器是根据从振荡电路取出的电极的电容变化,时振荡开始或停止,从而达到检测信号的目的。振荡电路以外的电路结构与高频振荡式接近开关相同。
二、电容式接近开关传感器的使用
除了棉花和发泡苯乙烯等介电系数低的物体之外,电容式接近开关传感器检测的对象是很多的,静电电容式接近开关易受水和油的影响,在使用中,应注意这一点。静电电容式接近开关能胜任其他方式不能检测的场合。
细金属丝的检测:检测小型继电器等使用的铜丝(电磁铁)是否正常。使用高灵敏度埋入型,在检测Φ0.03mm铜丝时,动作距离为5mm。
袋装食品的检测:检测形状复杂的袋装食品时,在必须水洗的机器中使用防湿型的接近开关时,要防止残留水滴引起误动作。
液体、粉状体的间接检测:通过木箱、纸箱、玻璃瓶等非金属容器的外壁,检测其中被测物体的有无及其所在的表面位置。
电容式接近开关传感器灵敏度的调整:要考虑电容式接近开关传感器结构本身静电电容的影响,其内部安装有灵敏度调节电位器;当接近开关和被检测体之间有不灵敏的物体时,调节这个电位器,可使接近开关不检测夹在中间的物体,此外还可用此电位器调节工作距离。
图2-1平板电容器
塑料和玻璃的检测:检测塑料和玻璃上有无异物,而不管其颜色和表面状态,被检测体较小应采用灵敏度高的电容式接近开关传感器;塑料种类不同时灵敏度也不同,因此必须进检测。当被检测体种类多时,要随时进行灵敏度的调整。
5
成都电子机械高等专科学校成教院毕业论文(设计) (自动生产线设计)
固液体、粉状体等的直接检测及水、粉尘的表面位置检测:采用防湿型电容式接近开关传感器,不要让水和粉末附在检测面上。
第三节 继电器的设备及微动开关的设备说明
加盖单元中用到继电器的主要部分是:摆臂动作的水平方向上的运动。水平运动动力依靠直流电机,而继电器在此处的应用就是实现这两个电机的正反转控制,也就是摆臂的运行和复位的控制。通过继电器的吸合和断开,实现电压的正负变化,达到控制电机正反转的目的。
继电器是根据电流、电压、时间、温度和速度等信号的变化,来接通或断开小电流电路和电器的控制元件。常用的继电器有热继电器、过电流继电器、欠电压继电器、时间继电器、速度继电器、中间继电器等。按作用它们分为保护继电器和控制继电器两类:其中热继电器、过电流继电器、欠电压继电器属于保护继电器;时间继电器、速度继电器、中间继电器属于控制继电器。
微动开关由一个定触点和一个动触点组成,通过动触点的动作,实现微动开关的断开和闭合的过程。在本设计中的应用是:采用限位开关作为PLC中控制电机正反转的条件,当摆臂取、放件时只有碰到行程开关时才认为摆臂到位,(且PLC上有相应的输入指示灯显示)方可启动电机或控制电机正反转。同时也启到保护电机的作用。
第四节 电磁阀的设备说明
电磁铁,它是电磁阀的主要部件之一,其作用是利用电磁原理将电信号转换成阀芯的位移。电磁铁的结构可分为T型、I型和平板型,T型电磁铁为减少铁损,用高磁通的硅钢片叠制成,能够获得较好的效率和较大的吸引力,但所需的行程和体积较大,主要用于行程较大的直动式电磁阀。I型电磁铁适用于直流电磁铁和小型交流电磁铁,用圆柱形普通材料制成,其铁心的端面通常制成平面装货圆锥状。与T型电磁铁相比,I型电磁铁的吸力小,行程较短。圆柱形铁心的重量轻、吸引时的冲击较小,所以使用寿命长,主要用与小型直动式和先导式电磁阀。
更换安装电磁阀:
如有一电磁阀损坏了,需要更换一个电磁,可按照下列步骤安装电磁阀。 ①切断气源,用螺丝刀拆卸下已经损坏的电磁阀。 ②用螺丝刀将新的电磁阀装上。 ③将电气控制接头插入电磁阀上。 ④将气路管插入电磁阀上的快速接头。
⑤接通气源,用手控开关进行调试,检查气缸动作情况。
6
成都电子机械高等专科学校成教院毕业论文(设计) (自动生产线设计)
图3-1 S7—200的外形结构
由图示可知,虽然PLC的外观与通用计算机有较大差别,但在内部结构上,PLC只是像一台增强了I/0功能的可与控制对象方便连接的计算机。在系统结构上,PLc的基本组成包括硬件与软件两部分。
2.典型PLC的硬件结构
PLC的硬件部分由中央处理器(CPU)、存储器、输入接口、输出接口、通信接口、电源等构成,图示是典型PLC结构简图;PLC的软件部分由系统程序和用户程序等构成。
在内部结构上,CPU模块由中央处理器(CPU)、存储器、输入端口、输出端口、通信接口、电源等构成,每个部分的功用不同,与通用微机CPU一样,CPU在PLC才系统中的作用类似于人体的神经中枢。
PLC系统中的存储器按作用可分为三类:系统程序存储器、用户程序存储器、功能存储器~(数据区)。
4.通信接口
S7—200 PLC系列PLC整合了一个或两个RS一485通信接口,既可作为PG(编程)接口,可也作为OP(操作终端)接口,如连接一些HMI(人机接口)设备。支持自由通信协议及PPI(点对点主站模式)通信协议。
5.电源
S7—200 PLC本机单元有一个内部电源,它为本机单元、扩展模块以及一个24V DC电源输出,每一个S7—200CPU模块向外提供5V DC和24V DC电源。
●CPU模块都有一个24V DC传感器电源,它为本机输入点和扩展模块继电
7
成都电子机械高等专科学校成教院毕业论文(设计) (自动生产线设计)
器线圈提供24V DC。如果电源要求超出了CPU模块24V DC电源的定额,可以增加一个外部24V DC电源来供给扩展模块的24V DC。
●当有扩展模块连接时CPU模块也为其提供5V电源。如果扩展模块的5V电源需求超出了CPU模块的电源定额,必须卸下扩展模块,直到需求在电源预定值之内才行。
若电源要求超出CPU模块预算,将不能连接CPU允许的最大数目的模块。 将S7—200DC传感器电源与外部24V DC电源采用并联连接时,将会导致两个电源的竞争而影响它们各自的输出。这种竞争的结果会缩短设备的寿命,或者使得一个电源或两者同时失效,并且使PLC系统产生不正确的操作。
8
成都电子机械高等专科学校成教院毕业论文(设计) (自动生产线设计)
第三章 各单元控制系统的设计
第一节 PLC对下料单元的控制
一、下料单元控制要求
下料单元的主要功能是将前站送入本单元下料仓的工件主体,通过直流电机驱动间歇机构带动同步齿型带使之下落,工件主体下落至托盘后经传送带向下站运行。
图4-1下料单元实物图
初始状态:直线及转角二传送电机、下料电机均处于停止状态;直流电磁吸铁竖起禁行;工作指示灯熄灭。
系统启动运行后本单元红色指示灯发光;直线电机、转角电机驱动二传送带开始运转且始终保持运行状态(分单元运行时可选用与PLC运行/停止同状态的特殊继电器保持二传送电机的运行状态)。
本单元在结构设计中涉及到间歇机构、同步带传动、螺杆调节结构、螺杆锁紧结构、张紧机构等相关的机械原理、机械零件知识。
为实现本单元的控制功能,在结构的相应位置装设了光电传感器、电感式传感器、电容式传感器等检测与传感装置,并配备了直流电机、电磁铁等执行机构。
自动控制过程说明及工作状态表: 自动控制过程说明:
1.当托盘到达定位口时,底层的电感式传感器发出检测信号,红色指示灯熄灭,绿色指示灯发光;经过2秒时间确认后,启动下料电机继续执行将工件主体下落动作。
2.检测到托盘到位信号,当工件下落至托盘时,工件检测传感器发出检测信
9