原瑞彬

摘要：在機(jī)電一體化控制系統(tǒng)中，很多時(shí)候都會(huì)涉及到多點(diǎn)定位問(wèn)題。即要求在不同的定位點(diǎn)執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作。本文以YL-235機(jī)電一體化分揀線為例，采用三菱FX系列PLC作為控制器，通過(guò)變頻器調(diào)節(jié)速度，利用旋轉(zhuǎn)編碼器構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)進(jìn)行定位控制，從而實(shí)現(xiàn)精確定位。

關(guān)鍵詞：高速計(jì)數(shù)器；旋轉(zhuǎn)編碼器；定位控制

YL-235A是浙江亞龍公司研制的光機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)設(shè)備，并被指定為全國(guó)職業(yè)院校技能比賽中職組“機(jī)電一體化設(shè)備安裝與調(diào)試”項(xiàng)目比賽設(shè)備?！皺C(jī)電一體化設(shè)備安裝與調(diào)試”其中一個(gè)模塊是分揀線的裝調(diào)，以往的分揀線定位是通過(guò)傳感器結(jié)合PLC設(shè)定延時(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)定位，分揀材料反光率不穩(wěn)定，對(duì)信號(hào)檢測(cè)產(chǎn)生干擾，定位精度不高，直接影響物料分揀系統(tǒng)的運(yùn)行，2015年全國(guó)職業(yè)院校技能大賽該項(xiàng)目在分揀線上首次新增旋轉(zhuǎn)編碼器構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)。筆者通過(guò)多年指導(dǎo)學(xué)生技能大賽的輔導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)積累，淺談旋轉(zhuǎn)編碼器結(jié)合PLC高速計(jì)數(shù)器在分揀線上的應(yīng)用。

一、分揀線運(yùn)動(dòng)過(guò)程介紹

分揀線入口A處有物料檢測(cè)傳感器，當(dāng)有物料放到傳送帶后，交流異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行，交流異步電動(dòng)機(jī)由變頻器驅(qū)動(dòng)，交流電機(jī)通過(guò)減速器與傳送帶同軸連接，減速器減速比為10：1，通過(guò)計(jì)算與實(shí)際測(cè)量，交流電機(jī)每每旋轉(zhuǎn)一圈，傳送帶在平面上移動(dòng)距離為10mm，旋轉(zhuǎn)編碼器產(chǎn)生650個(gè)脈沖，本次任務(wù)如圖1所示入口A處傳感器檢測(cè)到信號(hào)，傳送帶運(yùn)送物料至B點(diǎn)距離為260mm，停5S后傳送帶啟動(dòng)由B點(diǎn)運(yùn)送到C點(diǎn)距離為120mm。

二、編碼器與PLC硬件連接方式

如圖2所示是輸出兩相脈沖的旋轉(zhuǎn)編碼器與FX2N系列PLC的連接示意圖。編碼器有4條引線，其中2條是脈沖輸出線，1條是COM端線，1條是電源線。編碼器的電源可以是外接電源，也可直接使用PLC的DC24V電源。電源“-”端要與編碼器的COM端連接，“+ ”與編碼器的電源端連接。編碼器的COM端與PLC輸入COM端連接，A、B兩相脈沖輸出線直接與PLC的輸入端連接，連接時(shí)要注意PLC輸入的響應(yīng)時(shí)間。有的旋轉(zhuǎn)編碼器還有一條屏蔽線，使用時(shí)要將屏蔽線接地。

圖2

三、分揀線PLC程序設(shè)計(jì)

1、 FX系列PLC內(nèi)部高速計(jì)數(shù)器

A-B相型雙計(jì)數(shù)輸入高速計(jì)數(shù)器如表1所示C25l～C255為A–B相型雙計(jì)數(shù)輸入高速計(jì)數(shù)器，它們有兩個(gè)計(jì)數(shù)輸入端，某些計(jì)數(shù)器還有復(fù)位和起動(dòng)輸入端。A/B相輸入不僅提供計(jì)數(shù)信號(hào)，根據(jù)它們的相對(duì)相位關(guān)系，還提供了計(jì)數(shù)的方向。利用旋轉(zhuǎn)軸上安裝的A/B相型編碼器，在機(jī)械正轉(zhuǎn)時(shí)自動(dòng)進(jìn)行加計(jì)數(shù)，反轉(zhuǎn)時(shí)自動(dòng)進(jìn)行減計(jì)數(shù)。

2、 PLC控制程序設(shè)計(jì)

控制程序說(shuō)明，梯形圖程序如圖3所示，物料入口傳感器通過(guò)PLC輸入端X2，輸出端Y0控制變頻器正轉(zhuǎn)啟動(dòng)，輸出端Y1變頻器中速以25HZ運(yùn)行，當(dāng)入口處物料傳感器檢測(cè)到信號(hào)，三相交流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行，與分揀線同軸連接的旋轉(zhuǎn)編碼器將脈沖信號(hào)反饋到PLC高速脈沖X0、X1輸入端，利用C251高速計(jì)數(shù)器實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)，用觸點(diǎn)比較指令實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)C251當(dāng)前值，入料口A點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)距離為260mm，需要反饋26*650個(gè)脈沖，到達(dá)預(yù)設(shè)B點(diǎn)傳送帶停止，啟動(dòng)定時(shí)器延時(shí)5S后啟動(dòng)傳送帶由B點(diǎn)輸送到C點(diǎn)，需要反饋26*650+12*650個(gè)脈沖。

圖3

參考文獻(xiàn)：

[1]劉迎春，葉湘濱. 傳感器原理、設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M].國(guó)防工業(yè)出版社，2015.

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