不错

2009年8月第8期（总第129期）

广西轻工业

GUANGXIJOURNALOFLIGHTINDUSTRY

机械与电气

增量式旋转编码器在材料自动分拣装置中的应用

张顺星，张玉洁

（陕西工业职业技术学院电气工程系，陕西咸阳712000）

【摘

其脉冲个数与相对旋转位移有关。编码器配合具有高速计数器功能可编要】增量式编码器的输出信号为脉冲信号，

程序控制器（PLC），可以构成一种高精度、低成本的精确位置控制系统。

材料自动分拣装置；旋转编码器；位置控制控制【关键词】可编程控制器；

【中图分类号】TN762【文献标识码】A【文章编号】1003-2673(2009)08－68－02

1引言

编码器是一种广泛用于位置和角度测量的传感器，根据检

系统利用各种传感器对待测材料进行检测并分类，当待测物体经下料槽送入传送带后，依次接受各种传感器检测。如果被某种传感器测到则通过相应的气动装置将其推入料槽，否则继续前行。其工作过程如下9个方面：（1）系统送电后，光电编码器便可产生所需的脉冲。（2）电机运行，带动传输带传送物体向前运行。（3）有物料时，下料气缸动作，将物料推出。（4）将待测当电感式接近开关检测到铁块物料时，推气缸1动作，物料推入下料槽。（5）当电容式接近开关检测到铝块属物料时，推气缸2动作，将待测物料推入下料槽。（6）当颜色识别传感器检测到非金属材料为某一颜色时，推气缸3动作将待测物（7）其他物料被送到预留传感器位置时，气缸料推入下料槽。

4动作，将待测物料推入下料槽。（8）每个气缸通过安装2个磁性开关实现动作限位保护。（9）下料槽内无物料时，延时一段时间后自动停机。

磁式、感应式和电容式；根据其测原理，编码器可分为光学式、刻度方法及信号输出形式，可分为增量式、绝对式以及混合式其脉冲个数与相三种。增量式编码器的输出信号为脉冲信号，

对旋转位移有关,而与旋转的绝对位置无关,其精度较高,而且（PLC）作为在工业控制领域其成本相对较低。可编程序控制器

占主导地位的基础自动化设备，具有高可靠性、高实用性、功能完善和简单灵活的优点，在工程实际中应用越来越广泛。增量式旋转编码器配合具有高速计数器功能可编程序控制器（PLC），可以构成一种高精度、低成本的位置控制系统。

2系统构成

以可编程控制器（PLC）为控制核心，结合电机控制技术、

传感器技术、气动技术为一体的物料自动分拣装置，可以连续、大批量地分拣货物，并且分拣误差率低，使劳动强度大大降低，从而显著提高生产效率。

材料自动分拣装置的结构如图1所示（其中符号具体含义见图1）。图中该装置采用台式结构，内置电源，由可编程控制器（PLC）、减速电机、旋转编码器、传感器、气缸、电磁阀、气压指示、气泵等部件构成。装置在网孔板上安装颜色识别传感器、电容式接近开关、电感式接近开关，实现如下3种基本功能：）分拣出金属与非金属；（2）分拣出某一颜色块；（3）分拣（1

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出金属中某一颜色块和非金属中某一颜色块。

3硬件设计

3.1PLC的选型3.1.1I/O点数的确定

根据材料自动分拣装置的控制要求，输入应该有6个传感电容式接近开关、电感式接近开器信号，即颜色识别传感器、关、预留传感器SD、下料检测传感器和旋转编码器，以及控制5个气缸有动作限位和回位限位的10个信号。相应的输出信号包括控制5个气缸运动的5个电磁阀，以及控制电动机运行的1个信号，合计6个信号。材料自动分拣装置共计需要I/O点数22个，其中16个用于输入信号，6个用于输出信号。3.1.2PLC的选择

由于该材料分拣装置的控制为开关量控制，且所需的I/O点数不多，只要点数I/O超过22个，且具有高速计数器功能即可。FP0系列PLC是松下电工生产的袖珍型控制器，最大可以扩展到3个单元128点，具备高速计数器、脉冲输出等高级功能，且500步的程序只需1ms就可处理完毕。因此，可选择FP0-C14RS作为控制单元，再加上两个扩展模块FP0-E8X，便可满足要求。

3.1.3建立I/O地址分配表

图1材料自动分拣装置结构图

对PLC的I/O地址编号。系统的根据所选择的PLC机型，