一種基于plc的氣動測量儀控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型發(fā)明公開了一種基于PLC的氣動測量儀控制系統(tǒng)，包括PLC控制器、擴(kuò)展模塊、顯示器、數(shù)據(jù)采樣器、氣動測量控制裝置；所述的擴(kuò)展模塊與PLC控制器輸入端相連，用于數(shù)據(jù)的存儲、擴(kuò)展；所述的氣動測量控制裝置的輸出端與PLC控制器的輸入端相連，用于氣動測量；所述的氣動測量處理系統(tǒng)輸出端與PLC控制器輸入端相連；所述的數(shù)據(jù)采樣器與PLC控制器相連，用于數(shù)據(jù)采樣、分析及處理；所述的顯示器通過RS232與PLC控制器連接，作為人機(jī)一體化的設(shè)備與PLC控制器對話，顯示并打印氣動測量的結(jié)果。本實用新型實現(xiàn)小量程傳感器的大量程在線非接觸式尺寸測量，測量精度高、誤差小、效率高，能產(chǎn)生很好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
【專利說明】一種基于PLC的氣動測量儀控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種工件非接觸自動測量控制系統(tǒng)，更具體的說，涉及一種基于PLC的氣動測量控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]氣動量儀是以空氣作為介質(zhì)，根據(jù)氣體的動、靜力學(xué)物理原理，對測量范圍內(nèi)的幾何尺寸進(jìn)行測量的一種比較儀器。近年來，氣動量儀和氣動量儀的控制系統(tǒng)有了很大的提高，但測量精度較低、范圍較小和自動控制水平不高，存在以下一些缺點(diǎn):一、以往的氣動測量儀的量程較小，如背壓式為0.05?0.25mm，不能用于被測尺寸變化范圍大的場合；二、普通的測量由于受活動空間和測量能力的限制，很難實現(xiàn)高精度、高效率的測量，如電子塞尺、光電顯微鏡；三、常規(guī)測量系統(tǒng)自動化程度低，無法及時應(yīng)對氣動測量過程中出現(xiàn)的各種復(fù)雜情況，生產(chǎn)成本高、設(shè)備故障率高，人為因素干擾測量精度，影響整個氣動測量系統(tǒng)的效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型是為了克服上述不足，給出了一種基于PLC的氣動測量控制系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0005]一種基于PLC的氣動測量控制系統(tǒng):包括PLC控制器、擴(kuò)展模塊、顯示器、數(shù)據(jù)采樣器、氣動測量控制裝置；所述的擴(kuò)展模塊與PLC控制器輸入端相連，用于數(shù)據(jù)的存儲、擴(kuò)展；所述的氣動測量控制裝置包括大噴嘴、小噴嘴、擋塊、氣動量儀，氣動測量控制裝置的輸出端與PLC控制器的輸入端相連，用于氣動測量；所述的氣動測量處理系統(tǒng)與PLC輸入端相連；所述的數(shù)據(jù)采樣器與PLC控制器相連，用于數(shù)據(jù)采樣、分析及處理；所述的顯示器通過RS232與PLC控制器連接，作為人機(jī)一體化的設(shè)備與PLC控制器對話，顯示并打印氣動測量的結(jié)果。
[0006]所述的擴(kuò)展模塊包括EM232擴(kuò)展模塊和EM235擴(kuò)展模塊，EM232擴(kuò)展模塊與傳感器相連，EM235擴(kuò)展模塊與壓力變送器相連。
[0007]所述的傳感器包括壓力傳感器、氣動傳感器。
[0008]本實用新型發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及突出性效果:本發(fā)明改變了以往的氣動測量方式將PLC控制技術(shù)應(yīng)用到氣動測量控制系統(tǒng)中，啟動氣動測量裝置產(chǎn)生氣體，氣體流經(jīng)氣動傳感器到PLC控制器中，PLC控制器自動測量工件的實際尺寸，實現(xiàn)工件的在線測量。
[0009]除了以上這些，本發(fā)明設(shè)計出了氣動測量控制裝置和氣動測量處理系統(tǒng)，可在線處理氣動測量數(shù)據(jù)，實現(xiàn)小量程傳感器的大量程在線非接觸式尺寸測量，大大減少人為因素造成的測量誤差，降低了生產(chǎn)成本，提高了精度和生產(chǎn)效率，能夠產(chǎn)生很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的氣動測量控制系統(tǒng)圖；
[0011]圖2是本發(fā)明的氣動測量處理過程流程圖；
[0012]圖3是本發(fā)明的氣動測量PLC控制實驗圖。

【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明及其實施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0014]如圖1所示，本發(fā)明包括PLC控制器、擴(kuò)展模塊、顯示器、數(shù)據(jù)采樣器、氣動測量控制裝置；所述的擴(kuò)展模塊與PLC控制器輸入端相連，用于數(shù)據(jù)的存儲、擴(kuò)展；所述的氣動測量控制裝置的輸出端與PLC控制器的輸入端相連，用于氣動測量；所述的氣動測量處理系統(tǒng)與PLC輸入端相連；所述的數(shù)據(jù)采樣器與PLC控制器相連，用于數(shù)據(jù)采樣、分析及處理；所述的顯示器通過RS232與PLC控制器連接，作為人機(jī)一體化的設(shè)備與PLC控制器對話，顯示并打印氣動測量的結(jié)果。
[0015]所述的氣動測量控制裝置，包括大噴嘴、小噴嘴、擋塊、氣動量儀；大噴嘴控制腔壓強(qiáng)為Pb、小噴嘴測量腔壓強(qiáng)為Ps、擋塊間隙為S。大、小噴嘴氣動測量控制滿足關(guān)系式:f(s)= AP = Pb-Ps。
[0016]所述的氣動測量控制裝置中的氣源裝置產(chǎn)生氣體Λ P流經(jīng)減壓裝置，在減壓裝置中遠(yuǎn)程開關(guān)裝置檢測控制腔氣壓Ps、壓力變送器檢測測量腔氣壓Pb，在減壓裝置中比較Pb、Ps與ΛΡ的值得到氣壓差A(yù)P = Pb-Ps、f(s);即變頻器得到控制參數(shù)如氣壓參數(shù)，變頻器開始啟動分頻氣壓信號f(s)得到分頻信號fi(s) (i = 2，4，8，16)，將分頻信號fds) (i = 2，4,8,16)送入壓力傳感器中；壓力傳感器將壓力信號轉(zhuǎn)換為電流信號，電流信號經(jīng)控制總線流入PLC控制器中；PLC控制器計算得到工件的測量尺寸，將得到的工件測量尺寸與標(biāo)準(zhǔn)尺寸進(jìn)行比較，在顯示測量中顯示測量結(jié)果如工件的基本尺寸及誤差，實現(xiàn)工件的在線測量。所述的PLC控制器采用西門子S7-200系列可編程控制器。
[0017]所述的氣動測量處理系統(tǒng)包括變頻器和脈沖編碼器，變頻器用于分頻，脈沖編碼用于計數(shù)。
[0018]所述的氣動測量處理系統(tǒng)主要是輸入控制腔壓強(qiáng)Pb、測量腔壓強(qiáng)Ps、噴嘴與擋塊之間隙s等值，啟動變頻器分頻、脈沖編碼器計數(shù)、在編碼器中編寫PLC計數(shù)程序，實現(xiàn)氣動測量的控制腔壓強(qiáng)與測量腔壓強(qiáng)比較，完成氣動測量，過程如圖2所示。
[0019]選用1000pa型氣動測量裝置作為實驗設(shè)備，大噴嘴直徑為0.3cm，額定壓強(qiáng)為100pa0由實驗數(shù)據(jù)作出s_f (擋塊間隙-氣壓差)曲線圖，如圖3所示。將所得實驗數(shù)據(jù)編寫PLC程序經(jīng)電纜線傳輸?shù)絇LC控制器中，在顯示器中觀看s與f圖形的形狀及參數(shù)變化量，為修改PLC測量程序提供參考依據(jù)。
[0020]除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其他實施方式。凡等同替換或等效變換變形的技術(shù)方案，均在本發(fā)明要求保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于PLC的氣動測量儀控制系統(tǒng)，其特征在于:包括PLC控制器、擴(kuò)展模塊、顯示器、數(shù)據(jù)采樣器、氣動測量控制裝置；所述的擴(kuò)展模塊與PLC控制器輸入端相連，用于數(shù)據(jù)的存儲、擴(kuò)展；所述的氣動測量控制裝置包括大噴嘴、小噴嘴、擋塊、氣動量儀，氣動測量控制裝置的輸出端與PLC控制器的輸入端相連，用于氣動測量；所述的氣動測量處理系統(tǒng)與PLC輸入端相連；所述的數(shù)據(jù)采樣器與PLC控制器相連，用于數(shù)據(jù)采樣、分析及處理；所述的顯示器通過RS232與PLC控制器連接，作為人機(jī)一體化的設(shè)備與PLC控制器對話，顯示并打印氣動測量的結(jié)果。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于PLC的氣動測量儀控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的氣動測量處理系統(tǒng)包括變頻器和脈沖編碼器，變頻器用于分頻，脈沖編碼用于計數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種基于PLC的氣動測量儀控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的擴(kuò)展模塊包括EM232擴(kuò)展模塊和EM235擴(kuò)展模塊，EM232擴(kuò)展模塊與傳感器相連，EM235擴(kuò)展模塊與壓力變送器相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于PLC的氣動測量儀控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的傳感器包括壓力傳感器、氣動傳感器。
【文檔編號】G05B19/05GK203838519SQ201420173572
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月3日
【發(fā)明者】張萬軍 申請人:張萬軍