一种接近开关操作频率智能检测用电气系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种接近开关操作频率智能检测用电气系统，包括标靶转盘、上位机、PLC、变频器、调速电机、转速及频率测定装置和试品定位夹紧机构，所述的PLC分别连接上位机、变频器和试品定位夹紧机构，所述的变频器、调整电机、标靶转盘依次连接，所述的接近开关与标靶转盘连接，所述的转速及频率测定装置与接近开关连接；接近开关固定在标靶转盘上，PLC接收上位机传来的命令后，将其转换为相应时序信号控制变频器实现调整电机的速度调整，调整电机驱动标靶转盘转动，使接近开关不断动作响应，转速及频率测定装置测量输出信号的响应频率。与现有技术相比，本发明具有操作稳定、可靠性高、智能化等优点。
【专利说明】一种接近开关操作频率智能检测用电气系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种接近开关检测系统，尤其是涉及一种接近开关操作频率智能检测用电气系统。
【背景技术】
[0002]低压电器是电器工业的重要组成部分，在生产制造过程中主要起开关、控制、保护、检测、指示和报警等作用，它直接体现着一个国家的先进制造业和装备自动化水平。2006-2010年我国每年均增加发电量660-770亿kW.h，每年平均新增装机容量为21GW左右，按每增加I万KW发电设备，约需4万件左右的各类低压电器元件与之配套计算，每年需增加8400万件低压电器。从中可看出:未来几年是低压电器随着电能需求的增加而迅猛发展的时机，也是企业间和国家间优胜劣汰重新洗牌的大好时机。近年来几乎所有制造低压电器的国际大公司均推出新一代系列产品，同时电力安全与节能降耗已成为新一代低压电器开发的热点，因此，我国低压电器的发展将面临着众多新的机遇，未来的5-10年将步入一个崭新的融入智能化、机电一体化、节能、安全环保等高新技术的低压电器快速发展时期。对低压电器进行权威、公正的检测，不仅对低压电器生产起着评价、把关、预防和信息反馈等作用，也是国际贸易中低压电器交换不可或缺的依据。因此，即使在现代质量管理中，对低压电器进行质量检验也是不可或缺的重要因素和环节。
[0003]接近开关除可以完成行程控制和限位保护外，还是一种非接触型的检测装置，用作检测零件尺寸和测速等，也可用于变频计数器、变频脉冲发生器、液面控制和加工程序的自动衔接等。特点有工作可靠、寿命长、功耗低、复定位精度高、操作频率高以及适应恶劣的工作环境等。接近开关作为一种低压电器元件，能根据外界的信号和要求，自动地接通、断开电路，实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节。
[0004]目前，低压电器的检测系统普遍采用手动操作，种类单一，检测结果难以控制。这在电压电器种类和数量不多情况下的确是不错的选择，但随着低压电器种类的不断增加和对检测要求的日益严格，传统的手动检测方法显然不能满足要求，因此开发智能化的检测控制系统不仅可以节约人力物力财力，而且也为我国乃至世界的低压电器检测和工业控制行业的创新发展做出了一定的贡献。
【发明内容】
[0005]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种操作稳定、可靠性高、智能化的接近开关操作频率智能检测用电气系统。
[0006]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0007]一种接近开关操作频率智能检测用电气系统，包括标靶转盘、上位机、PLC、变频器、调速电机、转速及频率测定装置和试品定位夹紧机构，所述的PLC分别连接上位机、变频器和试品定位夹紧机构，所述的变频器、调整电机、标靶转盘依次连接，所述的接近开关与标靶转盘连接，所述的转速及频率测定装置与接近开关连接；
[0008]接近开关固定在标靶转盘上，PLC接收上位机传来的命令后，将其转换为相应时序信号控制变频器实现调整电机的速度调整，调整电机驱动标靶转盘转动，使接近开关不断动作响应，转速及频率测定装置测量输出信号的响应频率。
[0009]所述的标靶转盘上安装有多个标靶。
[0010]所述的标靶转盘的最大转速大于或等于4000r/min，且标靶转盘上的标靶能测到的频率> 5000Hz。
[0011]所述的标靶转盘旋转时，标靶的纬度的轴向晃动位移小于接近开关额定动作距离1/3。
[0012]所述的试品定位夹紧机构包括位置传感器，实时采集接近开关的位置。
[0013]所述的转速及频率测定装置包括示波器。
[0014]所述的标靶转盘的材质为非金属。
[0015]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0016]1、本发明采用PR0FIBUS-DP通讯形式+DP通讯板，控制驱动，硬件更精简，系统更合理；
[0017]2、本发明使用了先进的PLC作为控制核心，实现了智能化、集成化控制；
[0018]3、本发明的标靶转盘具有较高的可靠性、稳定性，其转动机构具有高度的动平衡，旋转时，标靶的纬度的轴向晃动位移一定小于被测接近开关额定动作距离1/3 ；
[0019]4、本发明变频器可根据试品要求实现高速转盘和低速转盘平滑旋转，保证被测接近开关输出信号的质量；
[0020]5、试品定位夹紧机构采用多轴联动等技术，实现了被测品的自适应调整和单轴位置的精确调整，保证了执行机构进行操作时被测品的稳定。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0023]如图1所示，一种接近开关操作频率智能检测用电气系统，包括标靶转盘1、上位机2、PLC3、变频器4、调速电机5、转速及频率测定装置6和试品定位夹紧机构7，所述的PLC3分别连接上位机2、变频器4和试品定位夹紧机构7，所述的变频器4、调整电机5、标靶转盘I依次连接，所述的接近开关8与标靶转盘I连接，所述的转速及频率测定装置6与接近开关I连接。接近开关8固定在标靶转盘I上，PLC3接收上位机2传来的命令后，将其转换为相应时序信号控制变频器4实现调整电机5的速度调整，调整电机5驱动标靶转盘I转动，使接近开关8不断动作响应，转速及频率测定装置6测量输出信号的响应频率。
[0024]所述的标靶转盘I上安装有多个标靶。标靶转盘的最大转速至少在4000r/min以上，并且标靶转盘的标靶能测到> 5000Hz的频率。标靶转盘旋转时，标靶的纬度的轴向晃动位移小于被测接近开关额定动作距离1/3，转动机构保持高度的动稳定，且结构可靠，稳定和牢固。
[0025]PLC3采用西门子S7-200 CPU 224XP系列为，其将上位机2传来的命令解释成相应时序信号直接控制变频器，变频器根据要求实现高速转盘和低速转盘平滑旋转，保证被测接近开关输出信号的质量。
[0026]试品定位夹紧机构包括位置传感器，实时采集接近开关的位置，采用多轴联动等技术，实现了被测品的自适应调整和单轴位置的精确调整，保证了执行机构进行操作时被测品的稳定。
[0027]本实施例选择西门子S7PLC为核心，以MPI形式组网，与人机界面相联，组成一个功能完善的大型机械控制系统，完成操作机构的全部工艺的完美控制。系统人机界面的选择，使用西门子的人机界面WINCC组态。根据DCS系统的控制特点，PLC与组态软件有一个明确的分工。组态主要负责统筹全局，界面显示和人机对话，控制和监督操作及系统工艺参数的管理，公用系统的显示控制。
[0028]接近开关固定在标靶转盘正面区域，水平及垂直位置在一定范围内均可自由调节；转盘上的标祀在试验时需固定，试验通过PLC和变频器联合控制电机旋转标祀转盘,使接近开关不断动作响应，测量输出信号的响应频率。同时，转盘材质为非金属，其表面在低反射率且高速运转中能保证可靠的结构强度。
【权利要求】
1.一种接近开关操作频率智能检测用电气系统，其特征在于，包括标靶转盘、上位机、PLC、变频器、调速电机、转速及频率测定装置和试品定位夹紧机构，所述的PLC分别连接上位机、变频器和试品定位夹紧机构，所述的变频器、调整电机、标靶转盘依次连接，所述的接近开关与标靶转盘连接，所述的转速及频率测定装置与接近开关连接； 接近开关固定在标靶转盘上，PLC接收上位机传来的命令后，将其转换为相应时序信号控制变频器实现调整电机的速度调整，调整电机驱动标靶转盘转动，使接近开关不断动作响应，转速及频率测定装置测量输出信号的响应频率。
2.根据权利要求1所述的一种接近开关操作频率智能检测用电气系统，其特征在于，所述的标靶转盘上安装有多个标靶。
3.根据权利要求2所述的一种接近开关操作频率智能检测用电气系统，其特征在于，所述的标靶转盘的最大转速大于或等于4000r/min，且标靶转盘上的标靶能测到的频率>5000Hz ο
4.根据权利要求2所述的一种接近开关操作频率智能检测用电气系统，其特征在于，所述的标靶转盘旋转时，标靶的纬度的轴向晃动位移小于接近开关额定动作距离的1/3。
5.根据权利要求1所述的一种接近开关操作频率智能检测用电气系统，其特征在于，所述的试品定位夹紧机构包括位置传感器，实时采集接近开关的位置。
6.根据权利要求1所述的一种接近开关操作频率智能检测用电气系统，其特征在于，所述的转速及频率测定装置包括示波器。
7.根据权利要求1所述的一种接近开关操作频率智能检测用电气系统，其特征在于，所述的标靶转盘的材质为非金属。
【文档编号】G01R31/327GK104237774SQ201310248006
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年6月21日 优先权日:2013年6月21日
【发明者】何涛, 任晓庆, 孔凡亮, 苏涛 申请人:上海工程技术大学