探討傳感器在自動化生產(chǎn)線供料站中的調(diào)試和應(yīng)用

隨著工業(yè)4.0的蓬勃發(fā)展，自動化技術(shù)也發(fā)展的越來越快。正是有了各式各樣的自動化現(xiàn)象，我們的生活更加的便捷起來。而這其中傳感器技術(shù)的發(fā)展直接或間接影響著整個工業(yè)自動化的發(fā)展速度和進(jìn)程。因為作為感應(yīng)元器件，它在自動化控制和編程中起到了關(guān)鍵作用，相當(dāng)于關(guān)鍵支點，倘若沒有高靈敏度的傳感器加以支撐,那么就很難形成自動化的生產(chǎn)。當(dāng)今社會各個領(lǐng)域都普遍應(yīng)用了傳感器技術(shù),其中在自動化生產(chǎn)線中，傳感器技術(shù)應(yīng)用的尤其多。在供料站中有磁性開關(guān)、光電傳感器、接近開關(guān)等；在分揀站中有光電傳感器、光纖傳感器、接近開關(guān)和光電編碼器等等。自動化生產(chǎn)線要求在預(yù)定的程序中準(zhǔn)確、穩(wěn)定的使各個環(huán)節(jié)連貫的運行起來，一定少不了各個傳感器，它們就是自動化生產(chǎn)線中的“機(jī)關(guān)”。

而自動化生產(chǎn)線是一門綜合性極強(qiáng)的學(xué)科，涉及到了傳感器技術(shù)、PLC技術(shù)、液壓與氣動技術(shù)、變頻器技術(shù)、伺服技術(shù)、組態(tài)技術(shù)等，并通過一些零器件將各個部分連成一個整體，通過“氣”和“電”兩門科學(xué)讓各個部分有規(guī)律的動起來，并且按照程序設(shè)定的預(yù)定方式完成各種任務(wù)。而傳感器像機(jī)器中的螺絲一樣連接著各個部分，是生產(chǎn)線的測試和檢測元件，把非電信號按照一定的規(guī)律變換成電信號輸出。這里因為篇幅有限，我僅對供料站中用到的一些傳感器如磁性開關(guān)、光電開關(guān)和電感式接近開關(guān)進(jìn)行討論，研究它們的特點和作用，以及在生產(chǎn)線中的安裝和調(diào)試，供讀者參考。

1  磁性開關(guān)的特點、作用及安裝、調(diào)試

磁性開關(guān)是通過電磁感應(yīng)來工作的元器件，常用的磁鐵諸如永久磁鐵、橡膠磁和其他磁鐵。磁性開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)有一個干式舌簧管，它其實就是一種有觸點的電子元器件，當(dāng)有磁性物體靠近時開關(guān)會動作發(fā)出信號，有物體遠(yuǎn)離時開關(guān)會復(fù)位。磁性開關(guān)可用于多點控制，節(jié)省成本、容易安裝。

磁性開關(guān)的特點和作用。在自動化生產(chǎn)線系統(tǒng)中，磁性開關(guān)主要作用于氣缸上，用于氣缸上機(jī)械手的位置檢測。由于它是非接觸式的檢測器件，沒有硬性接觸，所以響應(yīng)速度快并且經(jīng)久耐用。其工作原理類似于接觸器，就是當(dāng)有磁性物體靠近磁性開關(guān)時，磁性開關(guān)發(fā)出信號并且動作，當(dāng)磁性物體遠(yuǎn)離時開始發(fā)出信號讓其復(fù)位。磁性開關(guān)有兩個電極，其中棕色的線接電源的正極，就是PLC的輸入端，藍(lán)色的線接電源的地，就是PLC的輸出公共端。在實際運用中，比如在供料站中，一般在氣缸的兩側(cè)裝上磁性開關(guān)，一側(cè)用于檢測機(jī)械手伸出到位，另一側(cè)用于檢測機(jī)械手縮回到位。當(dāng)然磁性開關(guān)的安裝位置是可以調(diào)整的，只需要松開緊固螺絲，讓磁性開關(guān)在氣缸的滑道內(nèi)滑動，到達(dá)指定位置后再把螺絲擰緊即可。

（2）磁性開關(guān)的安裝和調(diào)試。在自動化生產(chǎn)線系統(tǒng)中，判斷氣缸是否伸出或縮回一般用磁性開關(guān)的動作信號。當(dāng)機(jī)械手氣爪靠近伸出極限位置時，接近開關(guān)動作，信號輸出為“1”，顯示燈亮；當(dāng)機(jī)械手氣爪靠近縮回極限位置時，接近開關(guān)也動作并且信號為“1”，指示燈亮；當(dāng)沒有物體靠近時則顯示燈不亮。另外磁性開關(guān)應(yīng)和氣缸配合使用，當(dāng)氣缸活塞移向磁性開關(guān)，并非?？拷鼤r，開關(guān)有了“感知”，才會動作。在氣缸上安裝磁性開關(guān)，如若需要調(diào)整位置，需將螺絲擰松，讓磁性開關(guān)在滑道內(nèi)打動到指定位置后，擰緊螺絲即可。

2  光電式傳感器的特點、作用及安裝、調(diào)試

光電傳感器是基于光電效應(yīng)工作的傳感器，能把感受到的光信號轉(zhuǎn)換為電信號輸出，主要任務(wù)是測量光強(qiáng)，除此之外對于別的物理量例如光線的反射、折射、透射等，也能轉(zhuǎn)換過來用于測量位移、壓力、大小、速度等，因為是無觸點接觸式，測量中不存在任何外界的壓力和摩擦，所以經(jīng)久耐用，并且效率很高，已廣泛應(yīng)用各個場合。

光電式傳感器的特點和作用。光電傳感器在供料站中的作用就是用來檢測料倉中的物料是否足夠或者有無，用的具體器件是漫射式放大器，裝在料倉的外側(cè)。其工作原理是當(dāng)有光線照射在被測物體上就會被反射回來因而得名。它由光源和光敏原件兩個部分構(gòu)成，并且這兩部分處于同一側(cè)。光電傳感器由發(fā)射器和接收器兩部分構(gòu)成。在工作的時候，發(fā)射器是始終發(fā)射光線的。當(dāng)沒有物體遮擋住接收器時，光電開關(guān)處于常態(tài)是不工作的；當(dāng)有物體遮擋住接收器時，是要反射回來的光線足夠強(qiáng)，接收器就會接受足夠的強(qiáng)光，總而使開關(guān)工作，以改變當(dāng)前狀態(tài)。

（2）光電式傳感器的安裝和調(diào)試。光電開關(guān)的安裝關(guān)鍵是必須和被測物體在一定的距離范圍內(nèi)，而且要考慮到被測物體的質(zhì)量、大小、體積以及表面平整度等，盡管它有很多優(yōu)點比如檢測距離長，反應(yīng)快抗干擾能力強(qiáng)等。如若光電開關(guān)調(diào)整位置不到位，對工件反應(yīng)不敏感，動作的時候燈是不會亮的。當(dāng)然如果沒有工件靠近光電開關(guān)時，光電開關(guān)是沒有輸出的。

3  電感式傳感器的特點、作用及安裝、調(diào)試

電感式傳感器就是接近開關(guān)，用于檢測是否有金屬物體的一種特殊傳感器。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)有電磁線圈等，利用電磁感應(yīng)原理來測量非電物理量。其結(jié)構(gòu)很簡單，體積小，反應(yīng)快，抗干擾能力強(qiáng)，所以在很多場合都得到了廣泛應(yīng)用。

電感式傳感器的特點和作用。在供料單元的料倉底座上安裝有一個電感式傳感器，用以檢測工件原材料是否為金屬材料，以便在分揀過程中將其放入指定的分揀區(qū)域。工療站中用到的電感式傳感器主要是電渦流式傳感器。所謂的電渦流式傳感器是電感式傳感器的一種，主要作用就是識別有無金屬物體靠近，用電渦流效應(yīng)來測量，效果良好，準(zhǔn)確度很大，當(dāng)然一些基本的條件比如被測物體的距離、大小、體積、表面平整度等，一般只要在規(guī)定的范圍內(nèi)都沒有問題。在選用和安裝電感式傳感器時，應(yīng)該認(rèn)真考慮檢測距離、設(shè)定距離，用以保證生產(chǎn)線上的傳感器能可靠動作。

電感式傳感器的安裝和調(diào)試。電感式傳感器在使用時如同其他傳感器一樣，一定注意和被測物體的距離關(guān)系，以及被測物體的質(zhì)量、體積、大小、表面平整度等。在安裝和選用中，必須認(rèn)真考慮這些條件，才能保證生產(chǎn)線長期準(zhǔn)確的運行。保證生產(chǎn)線上的傳感器可靠動作。

4  結(jié)語

隨著“自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試”綜合實訓(xùn)項目不斷被全國廣大高職院校引入機(jī)電類專業(yè)綜合實訓(xùn)項目教學(xué)，越來越多的高職院校重視起來這門課程。因為這門課程是大部分學(xué)科的綜合課，可以看成是機(jī)電類專業(yè)的頂尖課程，畢業(yè)課程。學(xué)會了它，就學(xué)會了大部分的專業(yè)課如傳感學(xué)、PLC控制技術(shù)、液壓與氣動技術(shù)、變頻器技術(shù)、伺服技術(shù)和組態(tài)技術(shù)等。而傳感器又是其中的“關(guān)鍵先生”，因為21世紀(jì)是信息化的社會，信息技術(shù)已經(jīng)成為科技領(lǐng)域的前沿技術(shù)和尖端技術(shù)。信息產(chǎn)業(yè)里邊，傳感器又作為一種中堅力量，一定會非常重視的發(fā)展，在自動化領(lǐng)域里，只要有電氣，就離不開傳感器，比如交通、醫(yī)療、教育、食品、太空、微生物學(xué)、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域等。學(xué)好傳感器，就像搭好了機(jī)和電之間的橋梁一樣，它是工業(yè)自動化的結(jié)點，是自動化的關(guān)鍵，只因有傳感器的存在，才不用像以前一樣“電線滿天飛，螺絲到處擰”。學(xué)好了傳感器，為后續(xù)學(xué)好其他自動化課程打下了堅實的基礎(chǔ)。

本文來源：《企業(yè)科技與發(fā)展》：http://k2057.cn/w/kj/21223.html