基于西门子S7-200自动生产线分拣站的控制

④在传送带上方分别装有两个光纤传感器如图2-6 所示，光纤传感器由光纤检测头、光纤放大器两部分组成，放大器和光纤检测头是分离的两个部分，光纤检测头的尾端部分分成两条光纤，使用时分别插入放大器的两个光纤孔。该光电开关灵敏度的调整以能从传送带上方检测到工件为准，过高灵敏度会引入干扰。

图2-6 光纤传感器

光纤传感器也是光电传感器的一种，相对于传统电量型传感器（热电偶、热电阻、压阻式、振弦式、磁电式），光纤传感器具有下述优点：抗电磁干扰、可工作于恶劣环境，传输距离远，使用寿命长，此外，由于光纤头具有较小的体积，所以可以安装在很小空间的地方。

光纤式光电接近开关的放大器的灵敏度调节范围较大。当光纤传感器灵敏度调得较小时，反射性较差的黑色物体，光电探测器无法接收到反射信号；而反射性较好的白色物体，光电探测器就可以接收到反射信号。反之，若调高光纤传感器灵敏度，则即使对反射性较差的黑色物体，光电探测器也可以接收到反射信号。从而可以通过调节灵敏度判别黑白两种颜色物体，将两种物料区分开，从而完成自动分拣工序。

放大器单元中，调节其中的8旋转灵敏度高速旋钮进就能进行放大器灵敏度调节（顺时针旋转灵敏度增大），调节时，会看到“入光显示灯”发光的变化。当探测器检测到物料时，“动作显示灯”会亮，提示检测到物料。 2.1.2 传动机构

传动机构如图2-7 所示。采用的三相减速电机，用于拖动传送带从而输送物料。它主要由电机支架、电动机、联轴器等组成。

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图2-7传动机构

三相异步电机是传动机构的主要部分，电动机转速的快慢由变频器来控制，其作用是带传送带从而输送物料。三相异步电机主要由定子和转子两大部分组成，定子部分的主要作用是产生旋转磁场，由机座、定子铁心和定子绕组三个部分组成。转子部分的主要作用是产生电磁转矩和感应电动势，由转子铁心、转子绕组，气隙及其它部件组成。

三相异步电动机工作原理为：当电动机的三相定子绕组（各相差120度电角度），通入三相交流电后，将产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流（转子绕组是闭合通路），载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在电机转轴上形成电磁转矩，驱动电动机旋转，并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。

电机支架用于固定电动机。

联轴器由于把电动机的轴和输送带主动轮的轴联接起来，从而组成一个传动机构。在安装和调整时，要注意：

（1）电动机的轴和输送带主动轮的轴必须要保持在同一直线上。 （2）传动机构安装基线（导向器中心线）与输送单元滑动导轨中心重合。 2.1.3 电磁阀组

电磁阀组，就是将多个阀集中在一起构成的一组阀，而每个阀的功能是彼此独立的。

分拣单元的电磁阀组只使用了两个由二位五通的带手控开关的单电控电磁阀，它们安装在汇流板上，汇流板中两个排气口末端均连接了消声器，消声器的作用是减少压缩空气在向大气排放时的噪声。这两个电磁阀分别对白物料推动气缸和黑物料推动气缸的气路进行控制，以改变各自的动作状态。

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本单元所采用的电磁阀带手动换向、加锁钮，有锁定（LOCK）和开启（PUSH）2个位置。用小螺丝刀把加锁旋钮旋到在LOCK位置时，手控开关向下凹进去，不能进行手控操作。只有在PUSH位置，可用工具向下按，信号为“1”，等同于该侧的电磁信号为“1”；常态时，手控开关的信号为“0”。在进行设备调试时，可以使用手控开关对电磁阀进行控制，从而实现对相应气路的控制，以改变推料缸等执行机构的控制，达到调试的目的所带手控开关有锁定（LOCK）和开启（PUSH）2 种位置。

图2-8 电磁阀组

2.2分拣单元的工作原理

本站的功能是完成从装配站送来的装配好的工件进行分拣。当机械手送来工件放到传送带上并当入料口漫射式光电传感器检测到物料时，将信号传输给PLC，通过PLC 的程序启动变频器，电机运转驱动传送带工作，把工件带进分拣区，如果进入分拣区工件为白色，则检测白色物料的光纤传感器动作，作为1 号槽推料气缸启动信号，将白色料推到1 号槽里，如果进入分拣区工件为黑色，检测黑色的光纤传感器作为2 号槽推料气缸启动信号，将黑色料推到2 号槽里。自动生产线的加工结束。

2.3气动控制回路

本单元气动控制回路的工作原理如图2-9所示。图中1A和2A分别为分拣气缸一和分拣气缸二。1B1为安装在分拣气缸一的前极限工作位置的磁感应接近开关，2B1为安装在分拣气缸二的前极限工作位置的磁感应接近开关。1Y1和2Y1分别为控制分拣气缸一和分拣气缸二的电磁阀的电磁控制端。

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图2-9分拣单元气动控制回路工作原理图

2.4分拣单元的电气接线

分拣单元与前述几个单元电气接线方法有所不同，该单元的变频器模块是安装在抽屉式模块放置架上的。因此，该单元PLC 输出到变频器控制端子的控制线，须首先通过接线端口连接到实训台面上的接线端子排上，然后用安全导线插接到变频器模块上。同样，变频器的驱动输出线也须首先用安全导线插接到实训台面上的接线端子排插孔侧，再由接线端子排连接到三相交流电动机。分拣单元的接线端口则与其他单元相仿，图2-10和图2-11 是分别本单元的端口外观接线图和端子接线图。

图2-10分拣单元接线端口外观图

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