一種接近開關(guān)操作頻率智能檢測用電氣系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種接近開關(guān)操作頻率智能檢測用電氣系統(tǒng),包括標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤、上位機(jī)、PLC、變頻器、調(diào)速電機(jī)、轉(zhuǎn)速及頻率測定裝置和試品定位夾緊機(jī)構(gòu),所述的PLC分別連接上位機(jī)、變頻器和試品定位夾緊機(jī)構(gòu),所述的變頻器、調(diào)整電機(jī)、標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤依次連接,所述的接近開關(guān)與標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤連接,所述的轉(zhuǎn)速及頻率測定裝置與接近開關(guān)連接;接近開關(guān)固定在標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤上,PLC接收上位機(jī)傳來的命令后,將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)時(shí)序信號控制變頻器實(shí)現(xiàn)調(diào)整電機(jī)的速度調(diào)整,調(diào)整電機(jī)驅(qū)動(dòng)標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng),使接近開關(guān)不斷動(dòng)作響應(yīng),轉(zhuǎn)速及頻率測定裝置測量輸出信號的響應(yīng)頻率。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有操作穩(wěn)定、可靠性高、智能化等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種接近開關(guān)操作頻率智能檢測用電氣系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種接近開關(guān)檢測系統(tǒng),尤其是涉及一種接近開關(guān)操作頻率智能檢測用電氣系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]低壓電器是電器工業(yè)的重要組成部分,在生產(chǎn)制造過程中主要起開關(guān)、控制、保護(hù)、檢測、指示和報(bào)警等作用,它直接體現(xiàn)著一個(gè)國家的先進(jìn)制造業(yè)和裝備自動(dòng)化水平。2006-2010年我國每年均增加發(fā)電量660-770億kW.h,每年平均新增裝機(jī)容量為21GW左右,按每增加I萬KW發(fā)電設(shè)備,約需4萬件左右的各類低壓電器元件與之配套計(jì)算,每年需增加8400萬件低壓電器。從中可看出:未來幾年是低壓電器隨著電能需求的增加而迅猛發(fā)展的時(shí)機(jī),也是企業(yè)間和國家間優(yōu)勝劣汰重新洗牌的大好時(shí)機(jī)。近年來幾乎所有制造低壓電器的國際大公司均推出新一代系列產(chǎn)品,同時(shí)電力安全與節(jié)能降耗已成為新一代低壓電器開發(fā)的熱點(diǎn),因此,我國低壓電器的發(fā)展將面臨著眾多新的機(jī)遇,未來的5-10年將步入一個(gè)嶄新的融入智能化、機(jī)電一體化、節(jié)能、安全環(huán)保等高新技術(shù)的低壓電器快速發(fā)展時(shí)期。對低壓電器進(jìn)行權(quán)威、公正的檢測,不僅對低壓電器生產(chǎn)起著評價(jià)、把關(guān)、預(yù)防和信息反饋等作用,也是國際貿(mào)易中低壓電器交換不可或缺的依據(jù)。因此,即使在現(xiàn)代質(zhì)量管理中,對低壓電器進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)也是不可或缺的重要因素和環(huán)節(jié)。
[0003]接近開關(guān)除可以完成行程控制和限位保護(hù)外,還是一種非接觸型的檢測裝置,用作檢測零件尺寸和測速等,也可用于變頻計(jì)數(shù)器、變頻脈沖發(fā)生器、液面控制和加工程序的自動(dòng)銜接等。特點(diǎn)有工作可靠、壽命長、功耗低、復(fù)定位精度高、操作頻率高以及適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境等。接近開關(guān)作為一種低壓電器元件,能根據(jù)外界的信號和要求,自動(dòng)地接通、斷開電路,實(shí)現(xiàn)對電路或非電對象的切換、控制、保護(hù)、檢測、變換和調(diào)節(jié)。
[0004]目前,低壓電器的檢測系統(tǒng)普遍采用手動(dòng)操作,種類單一,檢測結(jié)果難以控制。這在電壓電器種類和數(shù)量不多情況下的確是不錯(cuò)的選擇,但隨著低壓電器種類的不斷增加和對檢測要求的日益嚴(yán)格,傳統(tǒng)的手動(dòng)檢測方法顯然不能滿足要求,因此開發(fā)智能化的檢測控制系統(tǒng)不僅可以節(jié)約人力物力財(cái)力,而且也為我國乃至世界的低壓電器檢測和工業(yè)控制行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展做出了一定的貢獻(xiàn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種操作穩(wěn)定、可靠性高、智能化的接近開關(guān)操作頻率智能檢測用電氣系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0007]一種接近開關(guān)操作頻率智能檢測用電氣系統(tǒng),包括標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤、上位機(jī)、PLC、變頻器、調(diào)速電機(jī)、轉(zhuǎn)速及頻率測定裝置和試品定位夾緊機(jī)構(gòu),所述的PLC分別連接上位機(jī)、變頻器和試品定位夾緊機(jī)構(gòu),所述的變頻器、調(diào)整電機(jī)、標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤依次連接,所述的接近開關(guān)與標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤連接,所述的轉(zhuǎn)速及頻率測定裝置與接近開關(guān)連接;
[0008]接近開關(guān)固定在標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤上,PLC接收上位機(jī)傳來的命令后,將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)時(shí)序信號控制變頻器實(shí)現(xiàn)調(diào)整電機(jī)的速度調(diào)整,調(diào)整電機(jī)驅(qū)動(dòng)標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng),使接近開關(guān)不斷動(dòng)作響應(yīng),轉(zhuǎn)速及頻率測定裝置測量輸出信號的響應(yīng)頻率。
[0009]所述的標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤上安裝有多個(gè)標(biāo)靶。
[0010]所述的標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤的最大轉(zhuǎn)速大于或等于4000r/min,且標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤上的標(biāo)靶能測到的頻率> 5000Hz。
[0011]所述的標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)時(shí),標(biāo)靶的緯度的軸向晃動(dòng)位移小于接近開關(guān)額定動(dòng)作距離1/3。
[0012]所述的試品定位夾緊機(jī)構(gòu)包括位置傳感器,實(shí)時(shí)采集接近開關(guān)的位置。
[0013]所述的轉(zhuǎn)速及頻率測定裝置包括示波器。
[0014]所述的標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤的材質(zhì)為非金屬。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0016]1、本發(fā)明采用PR0FIBUS-DP通訊形式+DP通訊板,控制驅(qū)動(dòng),硬件更精簡,系統(tǒng)更合理;
[0017]2、本發(fā)明使用了先進(jìn)的PLC作為控制核心,實(shí)現(xiàn)了智能化、集成化控制;
[0018]3、本發(fā)明的標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤具有較高的可靠性、穩(wěn)定性,其轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有高度的動(dòng)平衡,旋轉(zhuǎn)時(shí),標(biāo)靶的緯度的軸向晃動(dòng)位移一定小于被測接近開關(guān)額定動(dòng)作距離1/3 ;
[0019]4、本發(fā)明變頻器可根據(jù)試品要求實(shí)現(xiàn)高速轉(zhuǎn)盤和低速轉(zhuǎn)盤平滑旋轉(zhuǎn),保證被測接近開關(guān)輸出信號的質(zhì)量;
[0020]5、試品定位夾緊機(jī)構(gòu)采用多軸聯(lián)動(dòng)等技術(shù),實(shí)現(xiàn)了被測品的自適應(yīng)調(diào)整和單軸位置的精確調(diào)整,保證了執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行操作時(shí)被測品的穩(wěn)定。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提進(jìn)行實(shí)施,給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程,但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0023]如圖1所示,一種接近開關(guān)操作頻率智能檢測用電氣系統(tǒng),包括標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤1、上位機(jī)2、PLC3、變頻器4、調(diào)速電機(jī)5、轉(zhuǎn)速及頻率測定裝置6和試品定位夾緊機(jī)構(gòu)7,所述的PLC3分別連接上位機(jī)2、變頻器4和試品定位夾緊機(jī)構(gòu)7,所述的變頻器4、調(diào)整電機(jī)5、標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤I依次連接,所述的接近開關(guān)8與標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤I連接,所述的轉(zhuǎn)速及頻率測定裝置6與接近開關(guān)I連接。接近開關(guān)8固定在標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤I上,PLC3接收上位機(jī)2傳來的命令后,將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)時(shí)序信號控制變頻器4實(shí)現(xiàn)調(diào)整電機(jī)5的速度調(diào)整,調(diào)整電機(jī)5驅(qū)動(dòng)標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤I轉(zhuǎn)動(dòng),使接近開關(guān)8不斷動(dòng)作響應(yīng),轉(zhuǎn)速及頻率測定裝置6測量輸出信號的響應(yīng)頻率。
[0024]所述的標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤I上安裝有多個(gè)標(biāo)靶。標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤的最大轉(zhuǎn)速至少在4000r/min以上,并且標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤的標(biāo)靶能測到> 5000Hz的頻率。標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)時(shí),標(biāo)靶的緯度的軸向晃動(dòng)位移小于被測接近開關(guān)額定動(dòng)作距離1/3,轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)保持高度的動(dòng)穩(wěn)定,且結(jié)構(gòu)可靠,穩(wěn)定和牢固。
[0025]PLC3采用西門子S7-200 CPU 224XP系列為,其將上位機(jī)2傳來的命令解釋成相應(yīng)時(shí)序信號直接控制變頻器,變頻器根據(jù)要求實(shí)現(xiàn)高速轉(zhuǎn)盤和低速轉(zhuǎn)盤平滑旋轉(zhuǎn),保證被測接近開關(guān)輸出信號的質(zhì)量。
[0026]試品定位夾緊機(jī)構(gòu)包括位置傳感器,實(shí)時(shí)采集接近開關(guān)的位置,采用多軸聯(lián)動(dòng)等技術(shù),實(shí)現(xiàn)了被測品的自適應(yīng)調(diào)整和單軸位置的精確調(diào)整,保證了執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行操作時(shí)被測品的穩(wěn)定。
[0027]本實(shí)施例選擇西門子S7PLC為核心,以MPI形式組網(wǎng),與人機(jī)界面相聯(lián),組成一個(gè)功能完善的大型機(jī)械控制系統(tǒng),完成操作機(jī)構(gòu)的全部工藝的完美控制。系統(tǒng)人機(jī)界面的選擇,使用西門子的人機(jī)界面WINCC組態(tài)。根據(jù)DCS系統(tǒng)的控制特點(diǎn),PLC與組態(tài)軟件有一個(gè)明確的分工。組態(tài)主要負(fù)責(zé)統(tǒng)籌全局,界面顯示和人機(jī)對話,控制和監(jiān)督操作及系統(tǒng)工藝參數(shù)的管理,公用系統(tǒng)的顯示控制。
[0028]接近開關(guān)固定在標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤正面區(qū)域,水平及垂直位置在一定范圍內(nèi)均可自由調(diào)節(jié);轉(zhuǎn)盤上的標(biāo)祀在試驗(yàn)時(shí)需固定,試驗(yàn)通過PLC和變頻器聯(lián)合控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)標(biāo)祀轉(zhuǎn)盤,使接近開關(guān)不斷動(dòng)作響應(yīng),測量輸出信號的響應(yīng)頻率。同時(shí),轉(zhuǎn)盤材質(zhì)為非金屬,其表面在低反射率且高速運(yùn)轉(zhuǎn)中能保證可靠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
【權(quán)利要求】
1.一種接近開關(guān)操作頻率智能檢測用電氣系統(tǒng),其特征在于,包括標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤、上位機(jī)、PLC、變頻器、調(diào)速電機(jī)、轉(zhuǎn)速及頻率測定裝置和試品定位夾緊機(jī)構(gòu),所述的PLC分別連接上位機(jī)、變頻器和試品定位夾緊機(jī)構(gòu),所述的變頻器、調(diào)整電機(jī)、標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤依次連接,所述的接近開關(guān)與標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤連接,所述的轉(zhuǎn)速及頻率測定裝置與接近開關(guān)連接; 接近開關(guān)固定在標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤上,PLC接收上位機(jī)傳來的命令后,將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)時(shí)序信號控制變頻器實(shí)現(xiàn)調(diào)整電機(jī)的速度調(diào)整,調(diào)整電機(jī)驅(qū)動(dòng)標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng),使接近開關(guān)不斷動(dòng)作響應(yīng),轉(zhuǎn)速及頻率測定裝置測量輸出信號的響應(yīng)頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種接近開關(guān)操作頻率智能檢測用電氣系統(tǒng),其特征在于,所述的標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤上安裝有多個(gè)標(biāo)靶。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種接近開關(guān)操作頻率智能檢測用電氣系統(tǒng),其特征在于,所述的標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤的最大轉(zhuǎn)速大于或等于4000r/min,且標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤上的標(biāo)靶能測到的頻率>5000Hz ο
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種接近開關(guān)操作頻率智能檢測用電氣系統(tǒng),其特征在于,所述的標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)時(shí),標(biāo)靶的緯度的軸向晃動(dòng)位移小于接近開關(guān)額定動(dòng)作距離的1/3。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種接近開關(guān)操作頻率智能檢測用電氣系統(tǒng),其特征在于,所述的試品定位夾緊機(jī)構(gòu)包括位置傳感器,實(shí)時(shí)采集接近開關(guān)的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種接近開關(guān)操作頻率智能檢測用電氣系統(tǒng),其特征在于,所述的轉(zhuǎn)速及頻率測定裝置包括示波器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種接近開關(guān)操作頻率智能檢測用電氣系統(tǒng),其特征在于,所述的標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤的材質(zhì)為非金屬。
【文檔編號】G01R31/327GK104237774SQ201310248006
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年6月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月21日
【發(fā)明者】何濤, 任曉慶, 孔凡亮, 蘇濤 申請人:上海工程技術(shù)大學(xué)