传感器三级项目

I/O接口接口 I1.1 I1.2 I0.0 I0.1
干簧管11
干簧管22 干簧管33 干簧管44 干簧管55 干簧管66
I0.3
I0.2 I0.5 I0.4 I0.7 I0.6
线位移传感器
气缸 气缸
PIW752
Q0.0 Q0.1
气缸
继电器 调速
Q0.2
Q0.3 PQB 2
程序编译
程序段6： 线位移识别检测铁块，高块3缸推，低缸2缸推
一、电机起停控制传感器
在对电机起停控制中，采用接近开关来给予 控制系统起停信号。接近开关是一种无需与运动 部件进行机械直接接触而可以操作的位置开关， 当物体接近开关的感应面到动作距离时，不需要 机械接触及施加任何压力即可使开关动作，从而 驱动直流电器或给计算机装置提供控制指令。
漫反射光电接近开关
研究背景与意义
物料分拣控制系统在先进 制造领域中扮演着极其重要的 角色。是工业控制及现代物流 系统的重要组成部分，实现物 料同时进行多口多层连续的分 拣。在社会各行业如：物流配 送中心、邮局、仓库等行业得 到广泛应用。
主要传感器介绍
电机起停控制传感 器
物料计数用传感器
定位及速度控制传 感器
物料分类用传感器
基本原理
ຫໍສະໝຸດ Baidu
在物料分拣系统中，物料的材质 、形状、颜色、数量、电机的起停、 速度等，均由传感器控制。原始系统 中采用漫反射接近开关对电机的起停 进行控制；对射型红外传感器对物料 进行计数与启动分拣程序；色标传感 器区分物料颜色以便于分拣；使用电 涡流传感器区分物料材质与高度。系 统由s7-300型PLC控制，各传感器采 集到的物理量转换为电信号反馈到 PLC控制系统中，以实现物料分拣的 目的。
增量编码器工作原理
固态继电器
系统使用的固态继电器是KS1-10DD，由光 控晶闸管和发光二极管组合构成。其主要传感器 部分为光控晶闸管。在物料分拣系统中，选用固 态继电器控制电机起停，由接近开关提供控制信 号。 固态继电器是具有隔离功能的无触点电子开关， 在开关过程中无机械接触部件。具有输入功率小， 灵敏度高，控制功率小，电磁兼容性好，噪声低 和工作频率高等特点。
圆柱物料分拣系统
Cy l in d r i c a l m a t er i a l sor t i n g sy st em
汇报人： 李 响 夏中岩 张轩赫 导 师： 边 辉
目录
CONTENTS
物料分拣系统 简介
主要传感器介绍
控制系统设计
收获与感想
物料分拣系统简介
简述
物料分拣系统是生产生活中常 见的工程系统之一，在实验室 中对其进行简易的模拟，并通 过对各项物理量的测量了解传 感器的工作方式。
适用于各 种工作条件， 其有效的工作 距离取决于作 用物体的表面 性质。
能改变其极 板间介电常数 的物体均能触 发该传感器。 检测距离与接 近物体的介电 常数相关。
只能检测磁 性物体的接近。 但其内部采用 环氧树脂封灌 成一体化，可 在各类恶劣环 境下工作。
只能检测 到金属物体 的接近。但 成本相对较 低。
漫反射型光电开关是当 开关发射光束时，目标产生 漫反射，发射器和接收器构 成单个的标准部件，当有足 够的组合光返回接收器时， 开关状态发生变化，作用距 离的典型值一直到3米。
其他常用接近开关
电感式光电开关
金属目标接近这一磁场， 其内产生涡流，从而导致 振荡衰减，以至停振。振 荡器振荡及停振的变化被 后级放大电路处理并转换 成开关信号，触发驱动控 制器件。
接近开 关的选用应 当结合生产 工况，选择 最准确，最 经济的安装 方案。
二、物料计数用传感器
在物料分拣系统中，对物料的计数是其中重 要的一环。对物料统一计数，由传感器采集信号 送入PLC系统后实现。系统物料的计数与分拣程 序触发使用E3F-5DP1对射型红外光电传感器。
对射型光电传感器
系统使用的E3F-5DP1对射型红外 光电开关是一种脉冲式的光电开 关，其由投光器和受光器组成， 结构上互相分离，分别敷设电缆； 作用为辨别不透明的物体，并产 生脉冲信号送入PLC控制系统； 作用的有效距离大，而且光束仅 需跨越一次感应距离；抗干扰能 力强，在野外或者有灰尘的环境 中依然能够可靠地使用；但由于 两个单元都必须敷设电缆，所以 设备的消耗比较高。
约瑟夫逊效应原理图
收获与感想
反思与收获
我们在这一课程中，深入的了解了各个 物理量的测量方法与各种传感器的应用条 件和工作方式。且此次讨论课是与三级项 目相结合来完成的，强化了对三级项目任 务的理解。在讨论课过程中，对整个物料 分拣系统的工作方式进行了剖析，分析所 使用传感器的类型与优缺点，并通过查询 资料来寻找可替代的其他传感器并比较其 优劣。对传感器有了新的认识。并且由此 深化了解了传感器的发展前景，对未来的 传感器发展方向有了初步的认识，为将来 在实际生活中能够更好地使用传感器打下 了良好的基础。
色标传感器
系统中所使用的BZJ-411 色标传感器采用的是光发射接 收原理，发射调制光，接受被 测物体的发射光，并根据其信 号的强弱来区分不同的颜色， 识别物料是否在此处推下。该 系列传感器综合了光学技术， 半导体电子技术，调制解调技 术具有灵敏性高，响应速度快 ，抗背景光干扰能力强，结构 紧凑，使用方便等特点。
四、物料分类传感器
物料分拣系统中的重要的识别功能需要由传感 器来完成，通过读物料的识别，来判断其应该分 拣到何处，这也是物料分拣系统的核心功能。在 搭建的物料分拣系统试验台中，采用色标传感器 来区分深色与浅色物料，线位移传感器（电涡流 传感器）用来区分金属与非金属物料以及区分金 属物料高度，磁簧管判断气缸状态。
程序段7：定时推下
程序段9
气缸2动作并调成低速
传感器在其他领域的 应用前景
传感器在科技发展中的重要性 随着科技的日益进步，各式各样的新型传感 器也越来越多，除了基础的机械类传感器，生物 、化学等传感器也渐渐出现在生产生活实际中。 其未来无可限量。 先进传感器的发展趋势 先进传感器有两层含义，其一指近年来研制 成功的新型传感器。其二是指利用先进的科学技 术研制开发出来的。在先进传感器研制过程中， 基础是发现新的物理、化学、生物效应作为传感 器基本原则，并开发出能够承载其功能的新型材 料。譬如应用了超导量子力学的隧道效应的约瑟 夫逊效应传感器和各种的气体传感器、有机传感 器等。
电涡流式传感器
系统选用的是JCW18SR线位移传感器工作原 理是金属在通有交流电的线 圈附近形成电涡流，从而反 作用于线圈，使线圈感量、 阻抗和品质因数发生变化， 在电路中表现为电压或电流 的变化，作为信号送入控制 系统中，以实现测量被测量 的目的。
磁簧管
磁簧管通常由两个软磁性材料做成的、无磁时断开的两 个金属簧片触点。该簧片触点被封在充有惰性气体或真空的 玻璃管中，玻璃管内平行封装的簧片端重叠，并留有一定间 隙或相互接触以构成常开或常闭触点。其相对于机械开关结 构简单，体积小，速度高，工作寿命长；与电子开关相比， 具有抗负载冲击能力强等优点。工作可靠性很高。
控制系统设计
硬件系统设计
在三级项目的实施过程中，分拣系统的工作由s7300PLC控制，各输入端口接受来自传感器的信息，经过 系统处理后输出信号，来控制气缸和电机的工作。控制 系统设计过程分为两个部分，硬件连接和程序编译。
表3-1-1 硬件I/O分配表
硬件 色标传感器 增量编码器 光电对射开关 漫反射光电开关
霍尔式光电开关
磁性物件移近霍尔开关时， 开关检测面上的霍尔元件因 产生霍尔效应而使开关内部 电路状态发生变化，进而控 制开关的通断。
电容式光电开关
物体移向接近开关时，使 电容的介电常数发生变化， 改变电容值，使得检测电路 状态也随之发生变化，由此 便可控制开关的通断。
传感器应用比较
漫反射 电容式 霍尔式 电感式 其他
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THE PROFESSIONAL POWERPOINT TEMPLATE
三、定位及速度控制传感器
在物料分拣系统中，传送带的速度极其重要 ，它影响系统的工作效率与各项基础数据的确定 。物料随着传送带运动，到达分拣位置后被推下。 在这过程中，物料的性质不同，传送带分别以不 同的速度运动。分拣位置的确定则需要传感器对 其进行定位。在此系统中，使用增量编码器HN3806-AB-N计数转动脉冲，来确定物料的相对 位置；使用固态继电器控制速度，对不同工作条 件调整传送带带速度。