54带式输送机的物料分拣.ppt

项目五￿带式输送机闭环控制系统的调试与维护￿￿￿￿￿5-4￿带式输送机的物料分拣1.会使用编码器作为皮带定位控制2.会使用PLC的高速计数器3.会设计物料分拣程序学习目标提纲一、任务要求二、相关知识三、任务实施￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿上电检查初始态，所有气缸处于缩回状态，入料口无工件，再开始按下启动按钮进入运行状态在入料口放入一工件，延时后皮带开始按要求频率正转，工件运输到电感-光纤传感器安装支架处检测大工件的金属或非金属，以及小工件的黑或白￿￿￿￿￿￿￿￿分别用M1和M2信号来区分工件的材质和颜色，而后按如下4种情况分拣工件：①皮带运行到1号料槽口，即编码器计数600时，则把金属外壳+小白工件推入1号料槽②皮带运行到2号料槽口，即编码器计数950时，则金属外壳+小黑工件推入2号料槽③皮带运行到2号料槽口，即编码器计数1310时，则非金属外壳+小白工件推入3号料槽④不属于以上三种类型的工件，皮带运行到X22处，则非金属外壳+小黑工件掉入废料槽一、任务要求磁性开关￿￿增量式光￿￿电编码器气缸气动二联件1.编码器￿￿￿￿￿￿￿￿编码器：是把角位移或直线位移转换成电信号的一种装置。

前者称为码盘，后者称为码尺按照检测原理不同分为光学式、磁式、感应式和电容式按照输出信号不同可分为增量式和绝对式增量式编码器：是将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小￿绝对式编码器：每一个位置对应一个确定的数字码，因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关，而与测量的中间过程无关二、相关知识2.增量式光电编码器￿￿￿￿￿￿￿￿是通过光电转换，将输出至轴上的机械、几何位移量转换成脉冲或数字信号的传感器；A AB BZ Z光栅盘增量式光电编码器内部组成￿由光栅码盘和光电检测装置组成光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔lA相和B相输出脉冲数相同，电气相位差90￿°￿lA相超前B相90°—正转;￿A相滞后B相90°—反转l旋转一周Z相只输出一个脉冲,￿用于复位调整轴的基准位置.A AB B Z Z光电编码器可以检测转轴的位置、方向及速度编码器3.增量式光电编码器应用￿该旋转编码器的分辨率500线(轴旋转一圈产生的脉冲数)￿，工作电源DC12～24V编码器有5条引线，其中3条是脉冲输出线A、B、Z，1条是COM端线，1条是电源线本装置没有使用Z相脉冲，A、B两相输出端直接连接到PLC的高速计数器输入端。

￿￿￿￿￿￿计算工件在传送带上的位置时，需确定编码器输出的每两个脉冲之间的距离即脉冲当量实验装置主动轴的直径为d=43mm,则减速电机每旋转一周，皮带上工件移动距离L=π•d￿=3.14×43=136.35mm故脉冲当量μ为μ=L/500≈0.273mm430个脉冲614个脉冲963个脉冲1284个脉冲 高速计数器：是PLC的编程软元件，用于频率高于机内扫描频率的机外脉冲（旋转编码器输出）计数，计数以中断方式进行，计数器的当前值等于设定值时，计数器的输出接点立即工作￿￿￿￿￿￿￿FX3U型PLC内置高速计数器有21点，C235～C255，每一个高速计数器都规定了其功能和占用的输入点￿4.FX3U￿型PLC的高速计数器￿￿￿￿￿￿例如：C251～C255共5个高速计数器用作二相二计数输入的高速计数，即每一计数器占用2点高速计数输入（指PLC的输入点），其中1点为A相计数输入，另1点为与A相相位差90º的B相计数输入C251～C255的功能和占用的输入点如表1所示X000X001X002X003X004X005X006X007C251ABC252ABRC253ABRC254ABRSC255ABRS表1：高速计数器C251~C255的功能和占用的输入点 物料分拣任务中使用的是高速计数器C251，使用该计数器时应将编码器的A、B两相连接到PLC的X000和X001点。

￿￿￿￿￿￿￿工件位置确定：在传送带入料口中心处放入工件→按下启动按钮→运行程序→皮带将工件传送一段距离后，按下停止按钮→观察C251的当前值并记录5.高速计数器C251的编程应用 内容序号工件移动距离（测量值）高速计数脉冲数（测试值）脉冲当量μ（计算值）第一次357.813910.2571第二次35813920.2571第三次360.513940.2586 将将工件放到入料口中心处，运行之前的程序，当工件走到指定位置时，进行三次测距，和三次读取C251当前计数脉冲，如表；脉冲当量μ计算值=工件移动距离测量值/高速计数脉冲数；最后求出脉冲当量μ平均值为：μ=（μ1+μ2+μ3）/3=0.25766.脉冲当量现场测试7.物料分拣程序中指定位置的参考脉冲数根据C251当前值确定工件位置，与特定位置数据进行比较，以确定程序的流向特定位置考虑如下：●判别工件属性的位置应稍后于进料口到传感器中心位置，故取脉冲数为490●￿从位置1推出的工件，停车位置应稍前于进料口到推杆1位置，取脉冲数为600●从位置2推出的工件，停车位置应稍前于进料口到推杆2位置，取脉冲数为950●￿从位置3推出的工件，停车位置应稍前于进料口到推杆3位置，取脉冲数为13108.￿气动控制回路￿9.￿磁性开关在本系统中用来检测气缸是否推出到位1-动作指示灯￿2-保护电路￿3-开关外壳￿4-导线￿5-活塞￿6-磁环（永久磁铁）￿7-缸筒￿8-舌簧开关任务任务实施实施软硬件调软硬件调试试变频器参变频器参数设置数设置程序设计程序设计三、任务实施硬件电路硬件电路设计设计（1）PLC的￿I/O￿分配（2）模拟量模块和变频器的端子分配模拟量模块变频器VOUT2号端子COM5号端子1.￿电路设计输入信号输出信号序号PLC输入点信号名称信号来源序号PLC输出点信号名称信号输出目标1X000旋转编码器A相装置侧1Y000STF变频器2X001旋转编码器B相4Y004推杆1电磁阀4X003进料口工件检测5Y005推杆2电磁阀5X004电感式传感器6Y006推杆3电磁阀6X005光纤传感器18X007推杆1推出到位9X010推杆2推出到位10X011推杆3推出到位11X012启动按钮按 钮 /指示灯模块12X013停止按钮15X017推杆1缩回到位16Y020推杆2缩回到位17Y021推杆3缩回到位18Y022废料检测（3）PLC控制电路FX0N-3AVOUT COM252.程序设计系统上电；检查气缸是否均缩回，入料口无工件；按下启动按键，用M10控制运行状态S0状态有效；停止按键，M10复位；进入运行状态后，预置高C251极大的设定值；在S0状态下，且在运行状态下，在入料口放入工件；延时0.5S后，启动皮带运行；设定运行频率为20HZ；C251开始计数；S20状态有效；在S20状态中；在安装电感传感器处检测是否金属工件；在安装光纤传感器处检测工件是黑或白；在指定判别工件属性位置处判别工件类型，并进行分流；白心金属工件，进入S21状态；黑心金属工件，进入S22状态；白心非金属工件，进入S23状态；黑心非金属工件，进入S24状态；在S21状态中；工件到达第一个料槽口，则皮带停止；延时0.3秒后，气缸推杆1推出工件；检测气缸推出到位后复位气缸1电磁阀；转到S30状态；在S22状态中；工件到达第二个料槽口，则皮带停止；延时0.3秒后，气缸推杆2推出工件；检测气缸推出到位后复位气缸2电磁阀；转到S30状态；在S23状态中；工件到达第三个料槽口，则皮带停止；延时0.3秒后，气缸推杆3推出工件；检测气缸推出到位后复位气缸3电磁阀；转到S30状态；在S24状态中；工件到达末端传感器处，则皮带停止；工件当废料放弃；延时0.3秒后，转到S30状态；在S30状态中；且在运行状态，复位工件标志位；延时0.5秒后，转到S0状态；￿￿￿3.变频器参数设置参数号参数名称设置值设置值含义￿Pr.79￿￿￿￿运行模式选择2外部运行模式固定Pr.73￿￿￿模拟量输入选择00--10VPr.125￿￿￿￿最高频率设定50最高频率50HZ￿￿￿4.现场调试效果。