传感器在上料机构监测系统中的应用

摘要 主要介绍光电传感器在自动生产线上料机构监测系统中的应用、工作原理及光电传感器的布置和抗干扰措施,该应用大大提高自动生产线的工作质量和智能化程度。

关键词 光电传感器;自动生产线;监测系统

中图分类号:TP212.14 文献标识码:B 文章编号:1671-489X(2010)09-0090-02

Application of Sensor Monitoring System in Feeding Mechanism//Di Jingguo, Gao Dexin

Abstract This paper describes the photoelectric sensor feeding mechanism in automatic production line monitoring system for the application, working principle and arrangement of photoelectric sensor and anti-jamming measures, the application has greatly enhanced the quality of work automatic production lines and intelligent level.

Key words photoelectric sensor; automatic production line; monitoring system

Author’s address

1 College of Automation and Electronic Engineering, Qingdao University of Science and Technology, Qingdao, Shandong, China 266042

2 Electrical and Mechanical Services Department of Laiwu Vocational and Technical College, Laiwu, Shandong, China 271100

随着微电子技术、光电技术的飞速发展,智能化监测控制技术迅速在工业生产中得到广泛应用。尤其是光电技术与信息技术的结合,使得传统工业生产系统面临一场重大的技术变革。以光电传感器为主要检测元件的上料监测系统,可提高工作质量和智能化水平,对出现故障进行准确报警。

1 光电传感器

光电传感器是将光信号转换为电信号的一种传感器,其发光器件常用发光二极管,受光器件有光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管等。光敏二极管在有光照射下,半导体材料吸收光子能量使电子激发,产生电流电压;入射光的强度变化时,通过的电流也随之变化,电压也发生变化,于是光信号变为电信号。

2 上料监测系统

2.1 上料监测系统的工作过程监测系统工作硬件框图如图1所示。物料有规律地经过光电传感器时,遮断红外光束,使光电转换装置输出脉冲信号,经比较放大器整形而输出一系列正脉冲信号送入单片机。在故障显示电路中,物料正常经过时LED有规律地闪烁;物料卡住或无物料时,LED熄灭;通道堵塞时,物料向上堆积并遮断红外光束,LED显示不间断强光,显示故障性质及部位,扬声器发出报警声。

2.2 系统工作原理如图2所示,运算LM358(A1)、C1、R3、R4构成低通滤波电路。放大物料经过形成的信号,放大倍数为:AV=(1+R4/R3)/(1+jwRC)。调节R4值来实现所要求增益。整形电路是LM358(A2)、R5、R6构成的过零比较器,输出端以高电平或低电平来反映结果。R5、R6的分压值为整形临界点,有物料经过时,判别电路输出为高电平;否则判别电路输出为低电平。利用判别电路输出的状态驱动显示仪器和报警电路。

2.3 传感器的布置由于发光器件LED的直径一般只有3～5 mm,受光器件面直径一般为3～10 mm,而通道的直径范围在30～45 mm,故采用图3所示3个传感器,将检测区几乎覆盖通道整个截面,大大提高监测准确率。

2.4 光电传感器抗干扰措施1)低通滤波电路只通过低频,外界高频干扰信号不通过;2)采用自除尘结构,让物料摩擦敏感元件,使敏感元件不至于积累很厚的灰尘,影响监视效果。

3 软件设计

系统软件由主程序、上料监测子程序、报警子程序、允许脉冲最大子程序组成。主程序完成整个系统的初始化,并协调相应的子程序工作。监测子程序主要对上料情况进行监测。报警子程序是在显示仪上显示故障性质,并同时启动报警电路的蜂鸣器鸣叫。图4写出监测系统的主程序,图5写出上料监测子程序。

4 结束语

通过实际安装应用,系统可以实现自动监控和双向声光报警,并能及时通知操作员故障的位置和性质,最大限度减少故障的发生,大大提高设备的工作质量和智能化水平。

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