货物分拣系统设计毕业设计论文

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1、货物分拣系统设计摘要本模块为物流自动化控制系统第十单元，通过MicroLogix1400控制器来进行对该模块的操作。主要功能为利用电机带动传送带运行，把货物传送到相应的位置，检测传送过来的物体属于哪种材质，然后根据电感传感器和电容传感器分别对货物进行分类，送入货道。货物传送到电感传感器时，若传送的货物为金属物体，电感传感器就会产生一个信号，电磁阀给气缸一个动作的信号，气缸就会动作把金属货物送入货道；若货物为非金属物体，继续传送，到达电容传感器时，电容传感器就会产生一个信号，同样电磁阀给气缸一个动作信号，气缸就会把非金属货物送入货道。同时还有光电开光来进行对货道是否储存满进行检测。在货物进入货道

2、时，利用计数器来对货物计数，这样可以满足不同客户对货物量的统计，来达到客户的要求，当满足客户要求时，就会出现闪烁报警，当货道存入货物满时，货道中的光电开关就会发出一个红色灯来提示工作人员。关键字：可编程控制，传感器，货物分拣目 录摘要I1 元器件说明11.1 可编程控制器11.1.1 Micrologix 1400/1766-L32BXB11.1.2 MicroLogix1400的性能：21.2 供电及保护模块31.2.1 CDB3LE-40系列漏电断路保护器31.2.2 S8JC-Z03524C经济型开关电源31.3 BLJ18A4-8-Z/B1Z电感传感器51.3.1 组成51.3.2 参

3、数说明51.3.3 接线示意图51.3.4 原理51.3.5 功能51.3.6 应用范围51.3.7 特点61.3.8 注意61.4 E2K-X8ME1电容传感器61.4.1 组成61.4.2 参数说明61.4.3 接线示意图71.4.4 原理71.4.5 功能81.4.6 应用范围81.4.7 特点81.4.8 注意81.5 光电开关EE-SPY40281.5.1 组成81.5.2 参数说明81.5.3 接线示意图91.5.4 原理91.5.5 功能101.5.6 术语解释101.5.7 特点101.5.8 注意111.5.9 常用材料的反射率121.6 E6A2-CW5C旋转编码器121.

4、6.1 参数说明131.6.2 接线示意图131.6.3 原理141.6.4功能141.6.5 应用范围141.6.6 特点141.6.7 注意141.7 SCDJB16-60气缸151.7.1 组成151.7.2 原理151.7.3 功能151.7.4 特点151.8 电磁阀SVK0120161.8.1 组成161.8.2 参数说明161.8.3 接线示意图161.8.4 原理161.8.5 功能171.8.6 特点171.9 55TDY4永磁同步电机171.9.1 组成171.9.2 参数说明171.9.3 接线示意图171.9.4 结构171.9.5 原理181.9.6 功能181.9.

5、7 特点182 接线图及程序图192.1 硬件设计192.1.1 I/0分配192.2.2 接线图202.2 软件设计212.2.1 Address/Symbol表212.2.2 梯形程序图222.2.3 控制过程分析24参考文献26II1 元器件说明如表1.1。表1.1 元件清单表控制器输入元件输出元件供电及保护可编程控制器MicroLogix1400/1766-L32BXBBLJ18A4-8-Z/B1Z电感传感器（2个）SCDJB16-60气缸(3个)CDB3LE-40系列漏电断路保护器E2K-X8ME1电容传感器（1个）SVK0120电磁阀（3个）S8JC-Z03524C经济型开关电源E

6、E-SPY402光电 开关（3个）55TDY4永磁低速同步电动机 （1个）E6A2-CW5C旋转编码器(2个) 1.1 可编程控制器1.1.1 Micrologix 1400/1766-L32BXB图1.1 Micrologix 1400/1766-L32BXB示意图参数说明如表1.2。表1.2 罗克韦尔1400产品1766-L32BXB表产品目录号输入电源用户电源嵌入式离散型I/O嵌入式模拟量I/O通讯端口1766-L32BXB24V DC无12个快速24V DC输入8个正常24V DC输入6个继电器输出3个快速DC输出3个正常DC输出无1 RS232/RS485(1)1个以太网1 RS23

7、2(2)1.1.2 MicroLogix1400的性能：（1）内含的数字量I/O (1766-L32BWA, -L32AWA, -L32BXB)20个数字量输入(110/240V AC or 24V DC)。12个数字量输出(继电器, 或继电器和直流场效应晶体管）。（2） 内含的电压型模拟量I/O (1766-L32BWAA,-L32AWAA,-L32BXBA)4路0-10V dc 电压型模拟量输入。2路0-10V dc 电压型模拟量输出。（3）支持7 块扩展模块(1762-I/O) 总数达144 I/O点。内含6个100kHz 高速计数器(在直流输入的控制器上)。（4）3个高速脉冲串PTO输

8、出/脉宽调制PWM输出其中PTO输出达100kHz和PWM输出达40kHz (在直流输出的控制器上)。（5）2个内含的串口支持DF1/DH485/ModbusRTU/DNP3 Slave/ASCII协议。（6）10K 字用户程序内存和10K字用户数据内存。（7）内置背景灯的LCD。1.2 供电及保护模块 1.2.1 CDB3LE-40系列漏电断路保护器图1.2 （德力西集团）CDB3LE-40系列漏电断路保护器CDB3LE系列漏电断路器适用于交流50Hz，额定工作电压230V ，额定电流至40A的线路中，用来对人进行间接接触保护，以及对建筑物及类似用途的线路进行过电流保护。也可对由于过电流保护

9、装置不动作而持续存在的接地故障引起的火灾提供保护。带过电压保护的漏电断路器还能对由于电网故障引起电压过高进行保护。本系列产品在低压配电系统中已经越来越多地被采用作为接地故障和直接接触、间接接触电击的后备保护。1.2.2 S8JC-Z03524C经济型开关电源图1.3 ( 欧姆龙 OMORON)S8JC-Z03524C经济型开关电源1.2J系列带盖正面安装型开关电源：（1）CE标记的经济型电源；（2）通过UL508/1950/60950，CSA C22.2 No14/950/60950 Class2、EN60950、EN50178（=VDE0160）认证；（3）符合EMC的EN61204-3 C

10、lass A。S82K系列为切换式电源，可用DIN铝轨直接安装，输出及输入端子上下分离，安装及配线容易。输入电压范围较宽，AC85-264自由 S8JC系列小型轻量基本电源系列： （1）行业最小尺寸； （2）全面采用高温电解电容，确保系统长寿命高可靠性； （3）能量分散系统设计，印刷线路板受外部压力降低到极限； （4）采用高等级印刷线路板，强度、耐湿性一步提高； （5）接线端子台构造，全面提高了撞击保护等级。 1.3 BLJ18A4-8-Z/B1Z电感传感器图1.4 BLJ18A4-8-Z/B1Z电感传感器1.3.1 组成振荡器、开关电路及放大输出电路。1.3.2 参数说明检测距离：8mm、电

11、压：6-36VDC。1.3.3 接线示意图图1.5 BLJ18A4-8-Z/B1Z电感传感器接线示意图1.3.4 原理振荡器产生一个交变磁场。当金属目标接近这一磁场，并达到感应距离时，在金属目标内产生涡流，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，从而达到非接触式之检测目的。1.3.5 功能感应金属物体。在该单元中当货物从传送带送来时，利用电感传感器来检测货物并进行分类，当电感传感器感应到货物为金属时就会产生一个信号，并自动把货物送入相应的货道。1.3.6 应用范围在工业自动控制系统中广泛被采用。1.3.7 特点1.无活动触点、可靠

12、度高、寿命长；2.分辨率高；3.灵敏度高；4.线性度高、重复性好；5.测量范围宽（测量范围大时分辨率低）；6.无输入时有零位输出电压，引起测量误差；7.对激励电源的频率和幅值稳定性要求较高；8.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。1.3.8 注意电感传感器只能检测金属、检测距离较近一般为1mm200mm。1.4 E2K-X8ME1电容传感器图1.6 E2K-X8ME1电容传感器1.4.1 组成LC高频震荡电路、检波器、直流电压放大器。1.4.2 参数说明如表1.3。表

13、1.3 E2K-X8ME1电容传感器参数说明项目型号E2K-X8ME1检测距离8mm10设定距离05.6mm应差距离检测距离的420检测物体导体及电介质体标准检测物体接地金属板 50501mm应答频率100Hz电源电压（使用电压范围）DC1224V(DC1030V)消耗电流15mA以下控制输出开关容量200mA以下残留电压1V以下（负载电流200mA、导线长2m时）显示灯检测显示（红色）保护回路逆接保护、浪涌吸收周围环境温度动作时、保存时：各-25+70 （不结冰、结露）周围环境湿度动作时、保存时：各3595RH （不结露）温度的影响使用温度范围内+23时检测距离的20以下电压的影响20额定电

14、源电压的范围内、额定电源电压时检测距离的2以下绝缘电阻50M以上（DC500V兆欧表） 充电部与外壳间耐电压AC1,000V 50/60Hz 1min 充电部与外壳间振动（耐久）1055Hz 双振幅 1.5mm X、Y、Z各方向 2h冲击（耐久）500m/s2 X、Y、Z各方向 3次保护结构IEC规格 IP66 JEM规格 IP66g （耐水、耐油型）连接方式导线引出式（标准导线长2m）质量（捆包状态）约65g约145g约205g材质外壳耐热 ABS检测面紧固螺母聚缩醛1.4.3 接线示意图图1.7 E2K-X8ME1电容传感器接线示意图1.4.4 原理一般采用圆形金属薄膜或镀金属薄膜作为电容

15、器的一个电极，当薄膜感受压力而变形时，薄膜与固定电极之间形成的电容量发生变化，通过测量电路即可输出与电压成一定关系的电信号。1.4.5 功能几乎能感应任何物体，包括金属。在该单元中负责检测非金属。1.4.6 应用范围检测距离：8mm10、电压：DC1224V(DC1030V)。1.4.7 特点1.输人能量小而灵敏度高。2.电参量相对变化大。3.动态特性好。4.能量损耗小。5.结构简单，适应性好。1.4.8 注意：保护回路时采用逆接保护、浪涌吸收。1.5 光电开关EE-SPY402图1.8 EE-SPY402光电传感器1.5.1 组成发射器、接收器和检测电路。1.5.2 参数说明如表1.4。表1

16、.4 EE-SPY402光电开关参数说明检测方式项目反 射型*1型号EE-SPY402检测距离5mm(反射率90% 1515mm白纸)标准检测物体-应差距离0.2mm(检测距离3mm、横方向)以下光源(发光波长)GaAs 红外发光二极管(940nm)显示灯入光时灯亮(红色)电源电压DC524V10%、脉动(p-p)5%以下消耗电流平均值15mA以下、前端值50mA以下控制输出NPN电压输出 负载电源电压DC524V、负载电流80mA以下残留电压1.0V以下(负载电流80mA时)残留电压0.4V以下(负载电流10mA时)应答频率100Hz以上使用环境照度受光面照度 白炽灯、太阳光：3,000lx

17、以下环境温度动作时：-10+55、保存时：-25+65(不结冰)环境湿度动作时：585%RH、保存时：595%RH(不结露)振动(耐久)1055Hz 复振幅1.5mm X、Y、Z各方向 2h冲击(耐久)500m/s2 X、Y、Z各方向 3次保护构造IEC规格 IP50连接方式接插件式(不可进行软钎焊)质量约2.6g材质 外壳聚碳酸酯(PC)1.5.3 接线示意图EE-SPY402光电开关有三个接线端，分别接入电源+24V、PLC输入接线端子I:0/4、及接地0V.图1.9 EE-SPY402光电传感器接线示意图1.5.4 原理利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体有无

18、的。物体不限于金属，所有能反射光线的物体均可被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。多数光电开关选用的是波长接近可见光的红外线光波型。1.5.5 功能物位检测、液位控制、产品计数、宽度判别、速度检测、定长剪切、孔洞识别、信号延时、自动门传感、色标检出、冲床和剪切机以及安全防护等诸多领域。本单元中用于检测物品的有无计数。1.5.6 术语解释1.检测距离：是指检测体按一定方式移动，当开关动作时测得的基准位置（光电开关的感应表面）到检测面的空间距离。额定动作距离指接近开关动作距离的标称值。2.回差距离：动作距离与复位距离之间的绝对

19、值。3.响应频率：在规定的1s的时间间隔内，允许光电开关动作循环的次数。4.输出状态：分常开和常闭。当无检测物体时，常开型的光电开关所接通的负载由于光电开关内部的输出晶体管的截止而不工作，当检测到物体时，晶体管导通，负载得电工作。5.检测方式：根据光电开关在检测物体时发射器所发出的光线被折回到接收器的途径的不同，可分为漫反射式、镜反射式、对射式等。6.输出形式：分NPN二线、NPN三线、NPN四线、PNP二线、PNP三线、PNP四线、AC二线、AC五线（自带继电器），及直流NPN/PNP/常开/常闭多功能等几种常用的输出形式。7.表面反射率：漫反射式光电开关发出的光线需要经检测物表面才能反射回

20、漫反射开关的接受器，所以检测距离和被检测物体的表面反射率将决定接受器接收到光线的强度。粗糙的表面反射回的光线强度必将小于光滑表面反射回的强度,而且，被检测物体的表面必须垂直于光电开关的发射光线。常用材料的反射率。8.环境特性：光电开关应用的环境亦会影响其长期工作可用性。当光电开关工作于最大检测距离状态时，由于光学透镜会被环境中的污物粘住，甚至会被一些强酸性物质腐蚀，以至其使用参数和可用性降低。较简便的解决方法就是根据光电开关的最大检测距离（Sn）降额使用来确定最佳工作距离。1.5.7 特点1.具有自诊断稳定工作区指示功能，可及时告知工作状态是否可靠；对射式、反射式、镜面反射式光电开关都有防止相

21、互干扰功能，安装方便；2.对ES外同步（外诊断）控制端的进行设置可在运行前预检光电开关是否正常工作。并可随时接受计算机或可编程控制器的中断或检测指令，外诊断与自诊断的适当组合可使光电开关智能化；3.响应速度快，高速光电开关的响应速度可达到0.1ms，每分钟可进行30万次检测操作，能检出高速移动的微小物体；4.采用专用集成电路和先进的SMT表面安装工艺，具有很高的可靠性；体积小（最小仅203112mm）、重量轻，安装调试简单，并具有短路保护功能。1.5.8 注意 （1）避免强光源光电开关在环境照度较高时，一般都能稳定工作。但应回避将传感器光轴正对太阳光、白炽灯等强光源。在不能改变传感器（受光器）

22、光轴与强光源的角度时，可在传感器上方四周加装遮光板或套上遮光长筒。（2）防止相互干扰防止相互干扰最有效的办法是投光器和受光器交叉设置，超过2组时还拉开组距。当然，使用不同频率的机种也是一种好办法。（3）镜面角度影响当被测物体有光泽或遇到光滑金属面时，一般反射率都很高，有近似镜面的作用，这时应将投光器与检测物体安装成1020的夹角，以使其光轴不垂直于被检测物体，从而防止误动作。(4）排除背景物影响使用反射式扩散型投、受光器时，有时由于检出物离背景物较近，光电开关或者背景是光滑等反射率较高的物体而可能会使光电开关不能稳定检测。因此可以改用距离限定型投、受光器，或者采用远离背景物、拆除背景物、将背景

23、物涂成无光黑色、或设法使背景物粗糙、灰暗等方法加以排除。(5)自诊断功能使用在安装或使用时，有时可能会由于台面或背景影响以及使用振动等原因而造成光轴的微小偏移、透镜玷污、积尘、外部噪声、环境温度超出范围等问题。这些问题有可能会使光电开关偏离稳定工作区，这时可以利用光电开关的自诊断功能而使其通过STABLITY绿色稳定指示灯发出通知，以提醒使用者及时对其进行调整。(6）消除台面影响投光器与受光器在贴近台面安装时，可能会出现台面反射的部分光束照到受光器而造成工作不稳定。对此可使受光器与投光器离开台面一定距离并加装遮光板。(7)严禁用稀释剂等化学物品，以免损坏塑料镜。(8)高压线、动力线和光电传感器

24、的配线不应放在同一配线管或用线槽内，否则会由于感应而造成（有时）光电开关的误动作或损坏，所以原则上要分别单独配线。下列场所，一般有可能造成光电开关的误动作，应尽量避开：1.灰尘较多的场所；2.腐蚀性气体较多的场所；3.水、油、化学品有可能直接飞溅的场所；4.户外或太阳光等有强光直射而无遮光措施的场所；5.环境温度变化超出产品规定范围的场所；6.振动、冲击大，而未采取避震措施的场所。1.5.9 常用材料的反射率如表1.5。表1.5 常用材料的反射率材料反射率材料反射率白画纸90%不透明黑色塑料14%报纸55%黑色橡胶4%餐巾纸47%黑色布料3%包装箱硬纸板68%为抛光白色金属表面130%洁净松木

25、70%光泽浅色金属表面130%干净粗木板20%不锈钢200%透明塑料杯40%木塞35%半透明塑料杯62%啤酒泡沫70%不透明白色塑料87%人得手掌75%1.6 E6A2-CW5C旋转编码器图1.10 E6A2-CW5C旋转编码器1.6.1 参数说明如表1.6。表1.6 E6A2-CW5C旋转编码器参数说明型号E6A2 -CW5C电源电压DC12V 10% 24V+15% 脉动 (p-p)5% 以下消耗电流20mA以下分辨率（脉冲/旋转）100、200、360、500输出相B相A相输出状态集电极开路输出输出容量外加电压：DC30V以下 同步电流：30mA以下 残留电压：0.4V以下 (同步电流3

26、0mA时)最高响应频率30kHz输出位相差A相、B相的位相差 90 45输出负荷比-输出上升下降时间1. 0s以下 导线长500mm、 控制输出电压5V、 负载电阻1k起动转矩1mNm以下惯性力矩1107kgm2以下径向10N轴向5N允许最高转速5,000r/min环境温度范围工作时：1055 保存时：2580 （不结冰）环境湿度范围工作时、保存时：各3585RH（不凝露）绝缘电阻20M以上（DC500V兆欧表）充电部整体与外壳间耐电压AC500V 50/60Hz 1min 充电部整体与外壳间振动(耐久)1055Hz上下振幅1.5mm X、Y、Z各方向 2h冲击(耐久)500m/s2 X、Y、

27、Z各方向 3次材质外壳铝合金本体 金属部铝轴SUS420J2安装金属配件铁 亚铁锌镀1.6.2 接线示意图E6A2-CW5C旋转编码器有四个接线端，分别接入电源+24V、PLC输入端子I:0/0、I:0/1、接地0V图1.11 E6A2-CW5C接线示意图1.6.3 原理由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差（相对于一个周波为360度），将C、D信号反向，叠加在A、B两相上，可增强稳定信号；另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。由于A、B两相相差90度，可通过比较A相在前还是B相在前，以判

28、别编码器的正转与反转，通过零位脉冲，可获得编码器的零位参考位。1.6.4功能用于在控制运动中，反馈回来高速脉冲信号，配合高速计数器*1使用，实现精确定位。1.6.5 应用范围：电源电压 ：DC12V 10% 24V+15% 脉动 (p-p)5% 以下。机床、材料加工、电动机反馈系统以及测量和控制设备。1.6.6 特点1.测角度，通过旋转后编码器码值的变化测角度。2.测直线长度与高度，很多直线运动是通过旋转的电机来带动的，同样的思考方法，通过旋转的编码器也可以测直线运动。而有些运动还有曲线型的，那就要非线性计算了。3.测运动方向（旋转的和直线的），增量型编码器有a/b相判向功能，而绝对值有 大小

29、变化，以此都可以判断运动方向。4.测速度，通过单位时间内角度或长度的变化量，计算运动速度。如果再将时间微分一次，还可以计算加速度。5.做同步，多个轴的运动变化比较，可作同步。1.6.7 注意使用是降低轴向之间的有线跳动。不然即便用金属自做的联轴器，长期使用对工作轴和旋转编码器都有损伤。1.7 SCDJB16-60气缸图1.12 SCDJB16-60气缸1.7.1 组成由缸筒、端盖、活塞、活塞杆和密封圈组成。（1）缸筒：缸筒的内径大小代表了气缸输出力的大小。（2）端盖：端盖上设有进排气通口，有的还在端盖内设有缓冲机构。杆侧端盖上设有密封圈和防尘圈，以防止从活塞杆处向外漏气和防止外部灰尘混入缸内。

30、（3）活塞：活塞是气缸中的受压力零件。（4）活塞杆：活塞杆是气缸中最重要的受力零件。（5）密封圈：回转或往复运动处的部件密封称为动密封，静止件部分的密封称为静密封。1.7.2 原理据工作所需力的大小来确定活塞杆上的推力和拉力。由此来选择气缸时应使气缸的输出力稍有余量。若缸径选小了，输出力不够，气缸不能正常工 但缸径过大，不仅使设备笨重、成本高，同时耗气量增大，造成能源浪费。在夹具设计时，应尽量采用增力机构，以减少气缸的尺寸。1.7.3 功能 引导活塞在其中进行直线往复运动的圆筒形金属机件。在该单元中利用电磁阀传送的气来进行对货物的弹出，送入货道。1.7.4 特点（1）仅一端进（排）气，结构简单

31、，耗气量小。（2）用弹簧力或膜片力等复位，压缩空气能量的一部分用于克服弹簧力或膜片张力，因而减小了活塞杆的输出力。（3）缸内安装弹簧、膜片等，一般行程较短；与相同体积的双作用气缸相比，有效行程小一些。（4）气缸复位弹簧、膜片的张力均随变形大小变化，因而活塞杆的输出力在行进过程中是变化的。 1.8 电磁阀SVK0120图1.13 SVK0120电磁阀1.8.1 组成电磁线圈与磁芯。1.8.2 参数说明电源电压 24V DC、额定功率：2.5W。1.8.3 接线示意图图1.14 SVK0120电磁阀接线示意图1.8.4 原理气动电磁阀里有密闭的腔，在的不同位置开有通孔，气动电磁阀的每个孔都通向不同

32、的油管，腔中间是阀，两面是两块电磁铁，哪面的磁铁线圈通电阀体就会被吸引到哪边。气动电磁阀通过控制阀体的移动来挡住或漏出不同的排油的孔，而进油孔是常开的，液压油就会进入不同的排油管，然后通过气动电磁阀的油的压力来推动活塞，这样通过控制气动电磁阀的电磁铁的电流就控制了整个电磁阀的机械运动。 气动电磁阀是用来控制流体的自动化基础元件，属于执行器；气动电磁阀并不限于液压，气动；气动电磁阀用于控制液压流动方向，工厂的机械装置一般都由液压钢或电磁阀来控制。1.8.5 功能控制液压流动方向、控制流体的自动化基础元件，属于执行器。1.8.6 特点在真空、负压、零压时能正常工作，但通径一般不超过25 毫米。在零

33、压差或真空、高压时亦能可动作，但功率较大，要求必须水平安装。流体压力范围上限较高，可任意安装(需定制)但必须满足流体压差条件。1.9 55TDY4永磁同步电机1.9.1 组成机身、机盖、轴承、转子、定子、调节器、整流桥、皮带盘这几部分组成。1.9.2 参数说明如表1.7。表1.7 55TDY4永磁同步电机参数说明频率转速额定转矩额定电流额定电压50Hz60r/min3000mNm0.075A220V1.9.3 接线示意图图1.15 55TDY4永磁同步电机接线示意图1.9.4 结构同步电机有旋转磁极式和旋转电枢式两种结构形式。由于旋转磁极式具有转子重量小、制造工艺较简单、通过电刷和滑环的电流较

34、小等优点，大中容量的同步电动机多采用旋转磁极式结构。根据转子形状的不同，旋转磁极式又可分为凸极式和隐极式两种。凸极式多用于要求低转速的场合，其转子粗而短，气隙不均匀。隐极式多用于要求高转速的场合，其转子细而长，气隙均匀。同步电机与其他旋转电机一样，由定子和转子两大部分组成。旋转磁极式同步电机的定子主要由机座、铁心和定子绕组构成。为减小磁滞和涡流损耗，定子铁心采用薄硅钢片叠装而成，定子铁心的内表面嵌有在空间上对称的三相绕组。转子主要由转轴、滑环、铁心和转子绕组构成。为兼顾导磁性能和机械强度的要求，转子铁心常采用高强度合金钢锻制而成。转子铁心上装有励磁绕组，其两个出线端与两个滑环分别相接。为便于启

35、动，凸极式转子磁极的表面还装有用黄铜制成的导条，在磁极的两个端面分别用一个铜环将导条连接起来构成一个不完全的笼形启动绕组。1.9.5 原理同步电动机工作时，定子的三相绕组中通入三相对称电流，转子的励磁绕组通入直流电流。在定子三相对称绕组中通入三相交变电流时，将在气隙中产生旋转磁场。在转子励磁绕组中通入直流电流时，将产生极性恒定的静止磁场。若转子磁场的磁极对数与定子磁场的磁极对数相等，转子磁场因受定子磁场磁拉力作用而随定子旋转磁场同步旋转，即转子以等同于旋转磁场的速度、方向旋转，这就是同步电动机的基本工作原理。1.9.6 功能在本单元中负责带动传送带，运输货物。1.9.7 特点可靠性高，使用寿命

36、长，运行时振动小、噪音低，转速稳定，启动转距大，启动时电流无冲击，负载变化时电流变化极小、具有一定的自锁能力；且能瞬间启动、倒转和停机等。2 接线图及程序图2.1 硬件设计2.1.1 I/0分配如表2.1表2.1 I/O分配表输入地址作用输出地址作用I:0/5光电开关1O:0/0 传送带I:0/6光电开关2O:0/1 气缸1I:0/7 光电开关3O:0/2 气缸2I:0/8急停开关O:0/3 气缸3I:0/9选项开关O:0/8运行指示I:0/10启动开关O:0/9报警指示灯I:0/11手动推料1SB4I:0/12手动推料2SB5I:0/13手动推料3SB6 2.2.2 接线图传感器、电磁阀符号

37、？急停开关、选择开关符号？图2.1 整体接线图2.2 软件设计2.2.1 Address/Symbol表如表2.2表2.2 Address/Symbol序号AdressSymbolDescription1I:0/0ENCODER-A旋转编码器A2I:0/1ENCODER-B旋转编码器B3I:0/2INDUCTIVE-SENSOR1电感传感器14I:0/3INDUCTIVE-SENSOR3电感传感器35I:0/4CAPACITANCE-SENSOR2电容传感器26I:0/5PHOTOELECTRICSWITCH1光电开关库满17I:0/6PHOTOELECTRICSWITCH2光电开关库满28I

38、:0/7PHOTOELECTRICSWITCH3光电开关库满39I:0/8STOP-SWITCH急停开关10I:0/9OPTIONS-TO-SWITCH选项开关-手动-自动11I:0/10SB3启动开关12I:0/11SB4手动推料113I:0/12SB5手动推料214I:0/13SB6手动推料315O:0/0CONVEYOR-BELT传送带16O:0/1CYLINDER1气缸1（推料1）17O:0/2CYLINDER2气缸2（推料2）18O:0/3CYLINDER3气缸3（推料3）19O:0/8OPERATION-INDICATOR运行指示灯200:0/9ALARM-INDICATOR报警指

39、示灯2.2.2 梯形程序图 图2.2 主程序图2.3 手动推料图2.4 自动推料图2.5 计数控制图2.6 报警控制2.2.3 控制过程分析启动模块（如图2.2），按下启动开关SB3，位寄存器B3:0/0接通，B3:0/0常开触点接通，传送带开始工作。手动推料时（如图2.3），启动开关SB3已在接通状态。第十模块利用电机带动传送带运行，把货物传送到相应的位置，当货物传送到电感传感器时，若货物为金属物体，手动控制SB4，此时有两个动作，1. SB4接通B3:0/1接通，主程序中B3:0/1常闭触点断开，传送带停止运行。2. 时间寄存器延迟一秒后给气缸一个动作的信号，气缸就会动作把金属货物送入货道

40、；若货物为非金属物体，继续使之传送，到达电容传感器时，手动控制SB5，此时SB5接通，主程序中B3:0/1常闭触点断开，传送带停止运行。同样时间寄存器延迟一秒后给气缸一个动作的信号，气缸就会把非金属货物送入货道。自动推料时（如图2.4），启动开关SB3已在接通状态。第十模块利用电机带动传送带运行，把货物传送到相应的位置，当货物传送到电感传感器时，若货物为金属物体，电感传感器就会产生一个信号，图中电感传感器接通，此时有两个动作，1. 电感传感器1接通B3:0/2接通，主程序中B3:0/2常闭触点断开，传送带停止运行。2. 电磁阀由于时间寄存器的控制延迟1秒给气缸一个动作的信号，气缸就会动作把金属

41、货物送入货道；若货物为非金属物体，继续传送，到达电容传感器时，电容传感器就会产生一个信号，同样电容传感器2接通，传送带停止运行，电磁阀给气缸一个动作信号，气缸就会把非金属货物送入货道。计数与报警（如图2.5 2.6）每次送入货道的货物光电开关都会计数，如果货道存入货物满了，相应货道中的光电开关就会接通，图2.6中T4:5接通，报警指示灯运行。运行指示灯（如图2.6），传送带运行，运行指示灯接通开启。参考文献1张涛，孙刚，唐继英罗克韦尔PLC技术基础与应用；天津冶金职业技术学院电子信息工程系，美国罗克韦尔自动化公司大学项目部，2010.12陈宝玲电机与电控实训；M北京：北京师范大学出版社，2008.83张玉莲传感器与自动检测技术；M北京：机械工业出版社，2007.9（2009.1重印）4李金霞组态控制技术 ；天津冶金职业技术学院电子信息工程系，美国罗克韦尔自动化公司大学项目部，2010.15张涛，唐继英，赵喆，张绍鹍工业控制网络技术；天津冶金职业技术学院电子信息工程系，美国罗克韦尔自动化公司大学项目部，2010.725