自动化生产线控制与维护（基于数字孪生）课件 2.3传感检测技术的应用

任务2.3传感检测技术应用任务描述PLC需要与外界进行信息交互才能获取信息，进而进行数据处理并决策控制各类输出，而PLC是通过传感器是获取各类信息的。通过学习各种典型传感器相关知识，了解其原理、性能及应用场合的基础上，以实验平台为例介绍常用传感器的具体应用、并检测控制电路电气接口及调试，认识并找出所用的传感器与PLC控制器的电气接口。找出PLC输入口“I”口的地址及其控制功能；绘制设备电气原理图。本节课完成下面任务：学习目标知识目标技能目标素养目标熟悉常用开关量传感器、数字量传感器；熟悉PLC输入接口电路。会进行传感器的选用、安装与维护；能够找出设备中各种传感器相连接的PLC输入口的地址。培养劳动意识和工程师的职业素养；培养学生理论联系实际，学以致用的能力。传感检测技术应用认知传感检测技术是实现自动化的关键技术之一，通过传感检测技术能有效实现各种自动化生产设备大量运行信息的自动检测，并按照一定的规律转换成与之相对应的有用电信号进行输出。自动化设备中用于实现以上信息的传感检测功能的装置就是传感器，在自动化生产线等领域中得到广泛的应用。传感器的分类传感器种类开关量传感器数字量传感器模拟量传感器输出电信号的类型不同开关量传感器的认知及应用开关量传感器又称接近开关，是一种采用非接触式检测、输出开关量的传感器。在自动化设备中应用较为广泛的主要有磁感应式接近开关、电感式接近开关、电容式接近开关和光电式接近开关等。开关量传感器的认知及应用磁感应式接近开关简称磁性开关，其工作方式是当有磁性物质接近磁性开关传感器时，传感器感应动作，并输出开关信号。开关量传感器的认知及应用磁性开关01在自动化设备中，磁性开关主要与内部活塞（或活塞杆）上安装有磁环的各种气缸配合使用，用于检测气缸等执行元件的两个极限位置。02为了方便使用，每一磁性开关上都具有动作指示灯。当检测到磁信号时，输出电信号，指示灯亮。03在自动化设备中，磁性开关主要与内部活塞（或活塞杆）上安装有磁环的各种气缸配合使用，用于检测气缸等执行元件的两个极限位置。磁性开关实物及电气符号图开关量传感器的认知及应用开关量传感器的认知及应用电容式接近开关利用自身的测量头构成电容器的一个极板，被检测物体构成另一个极板，当物体靠近接近开关时，物体与接近开关的极距或者介电常数发生变化，引起静电容量发生变化，使得和测量头连接的电路状态也相应的发生变化，并输出开关信号。开关量传感器的认知及应用电容式接近开关电容式接近开关检测纸张塑料金属零件绝缘的液体木材的非金属物体电容式接近开关一般应用在一些尘埃多、易接触到有机溶剂及需要较高性价比的场合中。由于检测内容的多样性，使其得到更广泛的应用。开关量传感器的认知及应用电容式接近开关图2-43电容式接近开关实物图及其气电气符号图开关量传感器的认知及应用电感式接近开关利用涡流效应制成的开关量输出位置传感器放大处理电路LC高频振荡器它利用金属物体在接近时能使其内部产生电涡流，使得接近开关振荡能力衰减，内部电路的参数发生变化，进而控制开关的通断。由于电感式接近开关基于涡流效应工作，因此它检测的对象必须是金属。但由于电感式接近开关对金属与非金属的筛选性能好，工作稳定可靠，抗干扰能力强，在现代工业检测中也得到广泛应用。电感式接近开关图2-44电感式接近开关的实物及电气符号图开关量传感器的认知及应用开关量传感器的认知及应用光电式接近开关利用光电效应制成的开关量传感器光发射器和接收器有一体式和分体式两种光发射器光发射器用于发射红外光或可见光光接收器光接收器用于接收发射器发射的光，并将光信号转换成电信号以开关量形式输出开关量传感器的认知及应用光电式接近开关光电接近开关自动包装机自动封装机自动灌装机自动或半自动装配流水线光电接近开关安装时，不能安装在水、油、灰尘多的地方，应回避强光及室外太阳光等直射的地方，注意消除背景物的影响。光电式接近开关光电式接近开关的实物及图形符号开关量传感器的认知及应用图2-49扩散反射型光电开关实物图开关量传感器的认知及应用光电式接近开关漫反射式光电接近开关工作原理漫反射式光电接近开关的光发射器和光接收器集于一体，利用光照射到被测物体上反射回来的光线而进行工作。优点漫反射式光电开关的可调性很好，其敏感度可通过其背后的旋钮进行调节。传感检测技术在生产线中的应用通过传感器的认知，找出设备单元上的传感器与PLC输出“I”口连接地址。如找出安装在薄型单活塞杆防转气缸上下限位传感器的地址。如图2-54所示，观察PLC控制器输入口的指示灯，当薄型气缸下降时，由亮变灭指示灯的地址是薄型气缸上限位传感器的电气连接地址；由灭变亮指示灯的地址是薄型气缸下限位传感器的电气连接地址。图2-54薄型气缸磁性开关传感检测技术在生产线中的应用如图2-55所示，电容式传感器用于判断传送带上有无物料，把工件放到传送带电容式传感器的前面，观察PLC控制器输入口指示灯，由灭变亮指示灯的地址就是这个传感器所连接的电气连接输入口的地址。可以通过这样的方法完成表2-11中有关传感器的内容。图2-55分类存储装置电容式传感器总结拓展传感器根据应用场合选用与PLC的电路连接方法与调试找出设备的所有传感器，说明其在设备中的作用，找出其与PLC连接的地址。实操应用：思考与练习操作题2人一组自由组队，完成下表学生分组情况及所选设备情况组号学号及名字任务1选定设备

序号地址设备符号设备名称设备功能1I0.0

2I0.1

表2-12