单元四搬运工作站外围控制系统设计课件.ppt

1、工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电工作任务描述:应用PLC控制机器人搬运工作站变频器的运行。学习目标:通过本任务学习，应能：1.掌握光电传感器的工作原理与连接要求。2.掌握变频器的工作原理及使用方法。3.掌握PLC控制变频器运行的硬件与软件设计。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电 PLC是工业机器人搬运工作站的核心控制设备，除此以外，外围控制设备还有检测工件的传感器、控制输送线运行的变频器等设备。知识准备知识准备 工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电一、光电传感器的选型知识准备知识准备 传感器种类繁多，例如光电传感器、光纤传感器、

2、位移传感器、视觉传感器传感器种类繁多，例如光电传感器、光纤传感器、位移传感器、视觉传感器、旋转编码器、超声波传感器等等，每种传感器都有自身的特点和应用范围。、旋转编码器、超声波传感器等等，每种传感器都有自身的特点和应用范围。在工业机器人工作站中大量使用光电传感器、光纤传感器，用于工件有无的在工业机器人工作站中大量使用光电传感器、光纤传感器，用于工件有无的检测、设备运行中位置的检测等。光电传感器、光纤传感器以其无触点、无机检测、设备运行中位置的检测等。光电传感器、光纤传感器以其无触点、无机械碰撞、响应速度快、控制精度高等特点在工业控制装置和机器人中得到了广械碰撞、响应速度快、控制精度高等特点在工

3、业控制装置和机器人中得到了广泛的应用。泛的应用。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电一、光电传感器的选型知识准备知识准备 1 1光电传感器的工作原理光电传感器的工作原理光电传感器是利用光的各种性质，检测物体的有无或表面状态的变化，若输出光电传感器是利用光的各种性质，检测物体的有无或表面状态的变化，若输出形式为开关量，称之为光电式接近开关，也简称为光电传感器。形式为开关量，称之为光电式接近开关，也简称为光电传感器。光电传感器主要由光发射器（投光器）、光接收器（受光器）和检测电路构成光电传感器主要由光发射器（投光器）、光接收器（受光器）和检测电路构成。如果光发射器发射的光线因被

4、检测物体不同而被遮掩或反射，到达光接收器。如果光发射器发射的光线因被检测物体不同而被遮掩或反射，到达光接收器的光将会发生变化。光接收器的敏感元件将检测出这种变化，并转换为电信号的光将会发生变化。光接收器的敏感元件将检测出这种变化，并转换为电信号进行输出。大多使用可视光和红外光。进行输出。大多使用可视光和红外光。光纤传感器是一种放大器与敏感元件分离型的光电传感器。光纤传感器把发光光纤传感器是一种放大器与敏感元件分离型的光电传感器。光纤传感器把发光器发出的光用光纤引导到检测点，再把检测到的光信号用光纤引导到光接收器器发出的光用光纤引导到检测点，再把检测到的光信号用光纤引导到光接收器就组成了光纤传感

5、器。就组成了光纤传感器。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电一、光电传感器的选型知识准备知识准备 1 1光电传感器的工作原理光电传感器的工作原理光纤传感器具有抗电磁干扰，可工作于恶劣环境，传输距离远，使用寿命长等光纤传感器具有抗电磁干扰，可工作于恶劣环境，传输距离远，使用寿命长等优点，此外，由于光纤头具有较小的体积，所以可以安装在很小空间的地方。优点，此外，由于光纤头具有较小的体积，所以可以安装在很小空间的地方。光纤传感器放大器的灵敏度调节范围较大，当光纤传感器灵敏度调得较小时，光纤传感器放大器的灵敏度调节范围较大，当光纤传感器灵敏度调得较小时，反射性较差的黑色物体，光电探

6、测器无法接收到其反射信号，而反射性较好的反射性较差的黑色物体，光电探测器无法接收到其反射信号，而反射性较好的白色物体，光电探测器就可以接收到反射信号。反之，若调高光纤传感器灵敏白色物体，光电探测器就可以接收到反射信号。反之，若调高光纤传感器灵敏度，则即使对反射性较差的黑色物体，光电探测器也可以接收到反射信号。度，则即使对反射性较差的黑色物体，光电探测器也可以接收到反射信号。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电一、光电传感器的选型知识准备知识准备 2 2光电传感器的分类光电传感器的分类按照检测方式分类，光电传感器主要分为对射型、回归反射型、扩散反射型三按照检测方式分类，光电传

7、感器主要分为对射型、回归反射型、扩散反射型三大类。大类。(1)(1)对射型对射型对射型光电传感器的投光器与受光器分开安装，为了使投光器发出的光能进入对射型光电传感器的投光器与受光器分开安装，为了使投光器发出的光能进入受光器，投光器与受光器对向设置。如果被检测物体进入投光器和受光器之间受光器，投光器与受光器对向设置。如果被检测物体进入投光器和受光器之间遮蔽了光线，进入受光器的光量将减少。根据这种光的变化，便可进行检测。遮蔽了光线，进入受光器的光量将减少。根据这种光的变化，便可进行检测。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电一、光电传感器的选型知识准备知识准备 2 2光电传感器的

8、分类光电传感器的分类对射型对射型对射型光电传感器工作原理如图所示。对射型光电传感器工作原理如图所示。当光路中无物体遮挡时，受光器能接受投光器发出的光能，传感器输出OFF（或ON）；当光路中有物体遮挡时，受光器接受不到或接受很少投光器发出的光能，传感器输出信号发生反转，由OFF（或ON）反转为ON（或OFF），由此可以检测光路中有无物体。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电一、光电传感器的选型知识准备知识准备 2 2光电传感器的分类光电传感器的分类(1)(1)对射型对射型对射型光电传感器的特点：对射型光电传感器的特点：1)1)动作的稳定度高，检测距离长（数动作的稳定度高，检测

9、距离长（数cmcm数数10m10m）；）；2)2)即使检测物体的通过线路变化，检测状态也不变；即使检测物体的通过线路变化，检测状态也不变；3)3)检测物体的光泽、颜色、倾斜等的影响很少；检测物体的光泽、颜色、倾斜等的影响很少；对射型光电传感器的应用如图所示。对射型光电传感器的应用如图所示。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电一、光电传感器的选型知识准备知识准备 2 2光电传感器的分类光电传感器的分类(2)(2)回归反射型回归反射型回归反射型光电传感器的投光器与受光器装在同一个机壳里，通常投光器发出回归反射型光电传感器的投光器与受光器装在同一个机壳里，通常投光器发出的光线将反

10、射到相对设置的反射板上，回到受光器。如果检测物体遮蔽光线，的光线将反射到相对设置的反射板上，回到受光器。如果检测物体遮蔽光线，进入受光器的光量将减少。根据这种光的变化，便可进行检测。进入受光器的光量将减少。根据这种光的变化，便可进行检测。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电一、光电传感器的选型知识准备知识准备 2 2光电传感器的分类光电传感器的分类(2)(2)回归反射型回归反射型回归反射型光电传感器工作原理如图所示。回归反射型光电传感器工作原理如图所示。当光路中无物体遮挡时，投光器发出的光通量被反射板全部反射到受光器，传感器输出OFF（或ON）；当光路中有物体遮挡时，受光器

11、接受不到或接受很少反射板反射的的光能，传感器输出信号发生反转，由OFF（或ON）反转为ON（或OFF），由此可以检测光路中有无物体。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电一、光电传感器的选型知识准备知识准备 2 2光电传感器的分类光电传感器的分类(2)(2)回归反射型回归反射型回归反射型光电传感器的特点：回归反射型光电传感器的特点：1)1)检测距离为数检测距离为数cmcm数数mm；2)2)布线布线.光轴调整方便；光轴调整方便；3)3)检测物体的颜色、倾斜等的影响很少；检测物体的颜色、倾斜等的影响很少；4)4)光线通过检测物体光线通过检测物体2 2次，所以适合透明体的检测；次，

12、所以适合透明体的检测；回归反射型光电传感器的应用如图所示。回归反射型光电传感器的应用如图所示。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电一、光电传感器的选型知识准备知识准备 2 2光电传感器的分类光电传感器的分类(3)(3)扩散反射型扩散反射型扩散反射型又称为漫射型。扩散反射型光电传感器的投光器与受光器也是装在扩散反射型又称为漫射型。扩散反射型光电传感器的投光器与受光器也是装在同一个机壳里，但不需要反射板。通常光线不会返回受光部，如果投光器发出同一个机壳里，但不需要反射板。通常光线不会返回受光部，如果投光器发出的光线碰到检测物体，检测物体反射的光线将进入受光器，受光量将增加。根的

13、光线碰到检测物体，检测物体反射的光线将进入受光器，受光量将增加。根据这种光的变化，便可进行检测。据这种光的变化，便可进行检测。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电一、光电传感器的选型知识准备知识准备 2 2光电传感器的分类光电传感器的分类(3)(3)扩散反射型扩散反射型扩散反射型光电传感器工作原理如图所示。扩散反射型光电传感器工作原理如图所示。当传感器前方一定距离内没有物体时，没有光被反射到受光器，传感器输出OFF（或ON）；反之当传感器的前方一定距离内出现物体，只要反射回来的光强度足够，受光器接收到足够的漫射光，传感器输出信号发生反转，由OFF（或ON）反转为ON（或OF

14、F）。由此可以检测传感器前方有无物体。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电一、光电传感器的选型知识准备知识准备 2 2光电传感器的分类光电传感器的分类(3)(3)扩散反射型扩散反射型扩散反射型光电传感器的特点：扩散反射型光电传感器的特点：1)1)检测距离为数检测距离为数cmcm数数mm；2)2)便于安装调整；便于安装调整；3)3)在检测物体的表面状态（颜色、凹凸）中光的反射光量会变化，检测稳定性在检测物体的表面状态（颜色、凹凸）中光的反射光量会变化，检测稳定性也变化；也变化；扩散反射型光电传感器的应用如图所示。扩散反射型光电传感器的应用如图所示。工业机器人工作站系统集成工业

15、机器人工作站系统集成常州机电一、光电传感器的选型知识准备知识准备 2 2光电传感器的分类光电传感器的分类(4)(4)限定反射型限定反射型限定反射型光电传感器与扩散反射型一样，投光器和受光器置于一体。由发射限定反射型光电传感器与扩散反射型一样，投光器和受光器置于一体。由发射器发出光信号，并在限定范围内由接收器接受被检物反射的光，并引起光电传器发出光信号，并在限定范围内由接收器接受被检物反射的光，并引起光电传感器动作，输出开关控制信号。如图所示，呈正反射光结构感器动作，输出开关控制信号。如图所示，呈正反射光结构,检测距离限定于某检测距离限定于某个范围，不易受到背景物体的干扰。个范围，不易受到背景物

16、体的干扰。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电一、光电传感器的选型知识准备知识准备 2 2光电传感器的分类光电传感器的分类(4)(4)限定反射型限定反射型限定反射型光电传感器的特点：限定反射型光电传感器的特点：1)1)可检测微妙的段差；可检测微妙的段差；2)2)限定与传感器的距离，只在该范围内有检测物体时进行检测；限定与传感器的距离，只在该范围内有检测物体时进行检测；3)3)不易受检测物体的颜色的影响；不易受检测物体的颜色的影响；4)4)不易受检测物体的光泽、倾斜的影响；不易受检测物体的光泽、倾斜的影响；限定反射型光电传感器的应用如图所示。限定反射型光电传感器的应用如图所示

17、。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电一、光电传感器的选型知识准备知识准备 2 2光电传感器的分类光电传感器的分类(5)(5)距离设定型距离设定型距离设定型光电传感器在检测方式和前面介绍的反射型光电传感器一样，但是距离设定型光电传感器在检测方式和前面介绍的反射型光电传感器一样，但是受光素子是受光素子是PSDPSD（位置检测元件），（位置检测元件），PSDPSD上的光点的位置决定输出，而不是光量上的光点的位置决定输出，而不是光量。如图所示，。如图所示，PSDPSD上的光点位置变化其阻值也发生变化，当上的光点位置变化其阻值也发生变化，当PSDPSD阻值达到门槛值阻值达到门槛值时

18、，输出发生反转。时，输出发生反转。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电一、光电传感器的选型知识准备知识准备 2 2光电传感器的分类光电传感器的分类(5)(5)距离设定型距离设定型距离设定型光电传感器具有距离设定型光电传感器具有BGSBGS和和FGSFGS两种功能。两种功能。BGSBGS具有不会对比设定距离更远的背景进行检测的功能；具有不会对比设定距离更远的背景进行检测的功能；FGSFGS具有不会对比设定具有不会对比设定距离更近的物体，以及回到受光器的光量少于规定的物体进行检测的功能。距离更近的物体，以及回到受光器的光量少于规定的物体进行检测的功能。回到受光器光量少的物体是指

19、检测物体的反射率极低，比黑画纸更黑的物体；回到受光器光量少的物体是指检测物体的反射率极低，比黑画纸更黑的物体；反射光几乎都回到投光侧，如镜子等物体；反射光量大，但向随机方向发散，反射光几乎都回到投光侧，如镜子等物体；反射光量大，但向随机方向发散，有凹凸的光泽面等物体。有凹凸的光泽面等物体。有些情况下，根据检测物体的移动，有时反射光会暂时回到受光侧，所以需要有些情况下，根据检测物体的移动，有时反射光会暂时回到受光侧，所以需要通过通过OFFOFF延迟定时器来防止高速颤动。延迟定时器来防止高速颤动。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电一、光电传感器的选型知识准备知识准备 2 2光

20、电传感器的分类光电传感器的分类距离设定型光电传感器的特点：距离设定型光电传感器的特点：1)1)可对微小的段差进行检测；可对微小的段差进行检测；2)2)不易受检测物体的颜色影响；不易受检测物体的颜色影响；3)3)不易受背景物体的影响；不易受背景物体的影响；4)4)有时会受检测物体的斑点影响；有时会受检测物体的斑点影响；距离设定型光电传感器的应用如图所示。距离设定型光电传感器的应用如图所示。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电一、光电传感器的选型知识准备知识准备 3 3光电传感器的技术参数光电传感器的技术参数(1)(1)检测距离：指被检测物体按一定方式移动，当开关动作时测得的基

21、准位置（检测距离：指被检测物体按一定方式移动，当开关动作时测得的基准位置（光电开关的感应表面）到检测面的空间距离。光电开关的感应表面）到检测面的空间距离。(2)(2)额定动作距离：指接近开关动作距离的标称值。额定动作距离：指接近开关动作距离的标称值。(3)(3)回差距离：指动作距离与复位距离之间的绝对值。回差距离：指动作距离与复位距离之间的绝对值。(4)(4)响应频率：指在规定的响应频率：指在规定的ls ls的时间间隔内，允许光电开关动作循环的次数。的时间间隔内，允许光电开关动作循环的次数。(5)(5)输出状态：分常开和常闭。当无检测物体时，常开型的光电开关所接通的负输出状态：分常开和常闭。当

22、无检测物体时，常开型的光电开关所接通的负载由于光电开关内部的输出晶体管的截止而不工作；当检测到物体时，晶体管载由于光电开关内部的输出晶体管的截止而不工作；当检测到物体时，晶体管导通，负载得电工作。导通，负载得电工作。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电一、光电传感器的选型知识准备知识准备 3 3光电传感器的技术参数光电传感器的技术参数(6)(6)检测方式：根据光电开关在检测物体时发射器所发出的光线被折回到接收器检测方式：根据光电开关在检测物体时发射器所发出的光线被折回到接收器的途径的不同，可分为对射型、反射型、漫反射型等。的途径的不同，可分为对射型、反射型、漫反射型等。(7

23、)(7)输出形式：有输出形式：有NPNNPN、PNPPNP型；二线、三线、四线制；常开型；二线、三线、四线制；常开/常闭输出。常闭输出。在选择光电传感器时，要充分考虑检测对象的材质属性、检测距离、对象的大在选择光电传感器时，要充分考虑检测对象的材质属性、检测距离、对象的大小、供电类型、输出类型、检测对象的前景或背景是否要抑制等。小、供电类型、输出类型、检测对象的前景或背景是否要抑制等。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电一、光电传感器的选型知识准备知识准备 4 4光电传感器在搬运工作站中的应用光电传感器在搬运工作站中的应用工业机器人搬运工作站所搬运的工件为有机玻璃，尺寸工业

24、机器人搬运工作站所搬运的工件为有机玻璃，尺寸3803802702705 5，透明。，透明。传送带工件上料检测、落料台工件检测、平面仓库料满检测的检测距离分别为传送带工件上料检测、落料台工件检测、平面仓库料满检测的检测距离分别为15mm15mm（正面检测）、（正面检测）、32mm(32mm(侧面检测）、侧面检测）、20mm(20mm(侧面检测）。侧面检测）。用于检测物体有无的传感器有很多种类，如超声波传感器、电感式接近开关、用于检测物体有无的传感器有很多种类，如超声波传感器、电感式接近开关、电容式接近开关等。超声波传感器检测距离远，但价格昂贵，并且反射型超时电容式接近开关等。超声波传感器检测距离

25、远，但价格昂贵，并且反射型超时波传感器还存在检测盲区；电感式接近开关只能检测金属材质的物体。电容式波传感器还存在检测盲区；电感式接近开关只能检测金属材质的物体。电容式接近开关可用于传送带工件上料检测、落料台工件检测，不适合用平面仓库料接近开关可用于传送带工件上料检测、落料台工件检测，不适合用平面仓库料满检测。满检测。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电一、光电传感器的选型知识准备知识准备 4 4光电传感器在搬运工作站中的应用光电传感器在搬运工作站中的应用搬运工作站传送带工件的上料检测、落料台的工件检测，选择的是欧姆龙搬运工作站传送带工件的上料检测、落料台的工件检测，选择的是

26、欧姆龙E3Z-E3Z-LS63LS63距离设定型光电传感器，平面仓库料满检测选择的是欧姆龙距离设定型光电传感器，平面仓库料满检测选择的是欧姆龙E3X-NA11E3X-NA11通用通用型光纤传感器。型光纤传感器。(1)E3Z-LS63(1)E3Z-LS63光电传感器光电传感器E3Z-LS63E3Z-LS63光电传感器的实物外形如图所示。传感器的正面是投光器和受光器；光电传感器的实物外形如图所示。传感器的正面是投光器和受光器；传感器上面是调节面板。传感器上面是调节面板。a）光电传感器外形 b）调节面板工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电一、光电传感器的选型知识准备知识准备 4

27、4光电传感器在搬运工作站中的应用光电传感器在搬运工作站中的应用(1)E3Z-LS63(1)E3Z-LS63光电传感器光电传感器动作选择开关：用于选择受光动作模式（动作选择开关：用于选择受光动作模式（LightLight）或遮光动作模式（）或遮光动作模式（DragDrag）。开）。开关旋转至关旋转至“L”L”侧，则进入检测到工件输出为侧，则进入检测到工件输出为ONON模式；开关旋转至模式；开关旋转至“D”D”侧，则侧，则进入检测到工件输出为进入检测到工件输出为OFFOFF模式。模式。距离设定旋钮：用于调整检测距离。调整的方法是，首先向距离设定旋钮：用于调整检测距离。调整的方法是，首先向“min”

28、min”方向将距离方向将距离调节器充分旋到最小检测距离，然后将工件放入输送线且靠近传感器一侧，向调节器充分旋到最小检测距离，然后将工件放入输送线且靠近传感器一侧，向“max”max”方向逐步旋转距离调节器，直到传感器动作，这是近点；再将工件推向方向逐步旋转距离调节器，直到传感器动作，这是近点；再将工件推向远离传感器一侧，继续向远离传感器一侧，继续向“max”max”方向进一步旋转距离调节器，使传感器再次动方向进一步旋转距离调节器，使传感器再次动作，一旦动作，反方向旋转距离调节器直到传感器复位，这是远点。近点与远作，一旦动作，反方向旋转距离调节器直到传感器复位，这是远点。近点与远点之间的中点为稳

29、定检测物体的最佳位置。点之间的中点为稳定检测物体的最佳位置。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电一、光电传感器的选型知识准备知识准备 4 4光电传感器在搬运工作站中的应用光电传感器在搬运工作站中的应用(1)E3Z-LS63(1)E3Z-LS63光电传感器光电传感器E3Z-LS63E3Z-LS63光电传感器主要技术参数见表。光电传感器主要技术参数见表。检测模式切换检测模式切换根据根据BGS/FGS转换方式，可以对应各种各样的检测物体转换方式，可以对应各种各样的检测物体/背景的背景的结合。结合。BGS机能：开放或者连接机能：开放或者连接GNDFGS机能：连接机能：连接Vcc设定

30、距离范围设定距离范围20mm80mm 检测距离范围检测距离范围BGS2mm设定距离FGS设定距离80mm以上控制输出控制输出负载电源电压DC26.4V以下，负载电流100mA以下（残留电压1V以下），集电极开路输出NPN，入光时ON/遮光时ON开关切换模式保护电路保护电路电源反向连接保护、输出短路保护、防止相互干扰功能工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电一、光电传感器的选型知识准备知识准备 4 4光电传感器在搬运工作站中的应用光电传感器在搬运工作站中的应用(1)E3Z-LS63(1)E3Z-LS63光电传感器光电传感器如图所示，为如图所示，为E3Z-LS63E3Z-LS63

31、光电传感器工作原理框图。搬运工作站传送带工件的上光电传感器工作原理框图。搬运工作站传送带工件的上料检测、落料台的工件检测光电传感器分别采用料检测、落料台的工件检测光电传感器分别采用FGSFGS（粉色线接高电平）、（粉色线接高电平）、BGSBGS（粉色线不接或者接（粉色线不接或者接0V0V）接法。）接法。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电一、光电传感器的选型知识准备知识准备 4 4光电传感器在搬运工作站中的应用光电传感器在搬运工作站中的应用(2)E3X-NA11(2)E3X-NA11光纤传感器光纤传感器E3Z-NA11E3Z-NA11光纤传感器由光纤检测头、光纤放大器两部分

32、组成，放大器和光纤检光纤传感器由光纤检测头、光纤放大器两部分组成，放大器和光纤检测头是分离的两个部分，光纤检测探头的尾部连接二根光纤，一根传送发射光测头是分离的两个部分，光纤检测探头的尾部连接二根光纤，一根传送发射光、一根传送反射光，二根挂光纤分别插入放大器的两个光纤孔中。、一根传送反射光，二根挂光纤分别插入放大器的两个光纤孔中。E3Z-NA11E3Z-NA11光光纤传感器为反射型光纤传感器，光纤传感器组件及示意图如图纤传感器为反射型光纤传感器，光纤传感器组件及示意图如图1 1、2 2所示。所示。图1图2工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电一、光电传感器的选型知识准备知识准

33、备 4 4光电传感器在搬运工作站中的应用光电传感器在搬运工作站中的应用(2)E3X-NA11(2)E3X-NA11光纤传感器光纤传感器E3X-NA11E3X-NA11光纤传感器主要主要技术参数见表。光纤传感器主要主要技术参数见表。电源电压电源电压DC1224V10 脉动脉动10以下以下消耗电流消耗电流40mA以下控制输出控制输出NPN集电极开路输出型负载电流50mA以下（剩余电压1V以下）入光时ON/遮光时ON 开关转换式响应时间响应时间动作、复位：各200s以下，连接配置8台以上时，为 350s以下灵敏度调灵敏度调8回转无终端旋钮（带指示器）保护回路保护回路电源逆向连接保护、输出短路保护定时

34、功能定时功能无定时器、OFF延时定时器：40ms固定连接方式连接方式导线引出式（标准导线长2m）工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电一、光电传感器的选型知识准备知识准备 4 4光电传感器在搬运工作站中的应用光电传感器在搬运工作站中的应用(2)E3X-NA11(2)E3X-NA11光纤传感器光纤传感器放大器单元放大器单元E3X-NA11E3X-NA11光纤传感器放大器单元的俯视图如图所示。光纤传感器放大器单元的俯视图如图所示。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电一、光电传感器的选型知识准备知识准备 4 4光电传感器在搬运工作站中的应用光电传感器在搬运工作站

35、中的应用(2)E3X-NA11(2)E3X-NA11光纤传感器光纤传感器放大器单元放大器单元 8 8旋转灵敏度高速旋钮：可以对放大器灵敏度进行调节（顺时针旋转灵敏度增大旋转灵敏度高速旋钮：可以对放大器灵敏度进行调节（顺时针旋转灵敏度增大），调节时，会看到），调节时，会看到“入光量显示灯入光量显示灯”发光的变化。当传感器检测到工件时，发光的变化。当传感器检测到工件时，“动作显示灯动作显示灯”会亮，提示检测到物料。会亮，提示检测到物料。动作状态切换开关：用于选择受光动作模式（动作状态切换开关：用于选择受光动作模式（LightLight）还是遮光动作模式（）还是遮光动作模式（DragDrag），即开

36、关拨至），即开关拨至“L”L”侧，则检测到工件输出为侧，则检测到工件输出为ONON模式，开关拨至模式，开关拨至“D”D”侧，则侧，则检测到工件输出为检测到工件输出为OFFOFF模式。模式。定时开关：用于设定对信号输出是否延时。定时开关：用于设定对信号输出是否延时。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电一、光电传感器的选型知识准备知识准备 4 4光电传感器在搬运工作站中的应用光电传感器在搬运工作站中的应用(2)E3X-NA11(2)E3X-NA11光纤传感器光纤传感器2)2)光纤检测探头光纤检测探头 光纤检测探头选用的是欧姆龙光纤检测探头选用的是欧姆龙E32-D21E32-D2

37、1，安装方式螺纹型，检测方式反射型，检，安装方式螺纹型，检测方式反射型，检出方向直线，检测距离出方向直线，检测距离80mm80mm，如图所示。，如图所示。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电一、光电传感器的选型知识准备知识准备 4 4光电传感器在搬运工作站中的应用光电传感器在搬运工作站中的应用(3)(3)传感器与传感器与PLCPLC的连接的连接工业机器人搬运工作站中使用的光电传感器与光纤传感器，选择的都是工业机器人搬运工作站中使用的光电传感器与光纤传感器，选择的都是NPNNPN型型集电极开路输出，三线制。与集电极开路输出，三线制。与CP1L PLCCP1L PLC输入端的连

38、接如图所示。输入端的连接如图所示。COM0.060.070.08+-1棕3黑2蓝4粉B1+24V0V上料检测落料台工件检测仓库料满检测(光纤传感器)+-1棕3黑2蓝4粉B2+-1棕3黑2蓝B3CP1L-M40DR-D数字量输入部分0.00-0.11（0CH)工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电二、变频器的选型知识准备知识准备 1 1负载特性的类型负载特性的类型恒转矩负载恒转矩负载恒转矩负载的特点是负载转矩恒转矩负载的特点是负载转矩TLTL与转速与转速n n无关，任何转速下无关，任何转速下TLTL总保持恒定或基本总保持恒定或基本恒定。例如传送带、搅拌机，挤压机等摩擦类负载以及

39、吊车、提升机等位能负恒定。例如传送带、搅拌机，挤压机等摩擦类负载以及吊车、提升机等位能负载都属于恒转矩负载。载都属于恒转矩负载。变频器拖动恒转矩性质的负载时，低速下的转矩要足够大，并且有足够的过载变频器拖动恒转矩性质的负载时，低速下的转矩要足够大，并且有足够的过载能力。如果需要在低速下稳速运行，应该考虑标准异步电动机的散热能力，避能力。如果需要在低速下稳速运行，应该考虑标准异步电动机的散热能力，避免电动机的温升过高。免电动机的温升过高。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电二、变频器的选型知识准备知识准备 1 1负载特性的类负载特性的类(2)(2)恒功率负载恒功率负载机床主轴

40、和轧机、造纸机、塑料薄膜生产线中的卷取机、开卷机等要求的转矩机床主轴和轧机、造纸机、塑料薄膜生产线中的卷取机、开卷机等要求的转矩，大体与转速成反比，这就是所谓的恒功率负载。负载的恒功率性质应该是就，大体与转速成反比，这就是所谓的恒功率负载。负载的恒功率性质应该是就一定的速度变化范围而言的。当速度很低时，受机械强度的限制，一定的速度变化范围而言的。当速度很低时，受机械强度的限制，TLTL不可能无不可能无限增大，在低速下转变为恒转矩性质。限增大，在低速下转变为恒转矩性质。负载的恒功率区和恒转矩区对传动方案的选择有很大的影响。电动机在恒磁通负载的恒功率区和恒转矩区对传动方案的选择有很大的影响。电动机

41、在恒磁通调速时，最大容许输出转矩不变，属于恒转矩调速；而在弱磁调速时，最大容调速时，最大容许输出转矩不变，属于恒转矩调速；而在弱磁调速时，最大容许输出转矩与速度成反比，属于恒功率调速。如果电动机的恒转矩和恒功率调许输出转矩与速度成反比，属于恒功率调速。如果电动机的恒转矩和恒功率调速的范围与负载的恒转矩和恒功率范围相一致时，即所谓速的范围与负载的恒转矩和恒功率范围相一致时，即所谓“匹配匹配”的情况下，的情况下，电动机的容量和变频器的容量均最小。电动机的容量和变频器的容量均最小。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电二、变频器的选型知识准备知识准备 1 1负载特性的类负载特性的类

42、(3)(3)风机类负载风机类负载在各种风机、水泵、油泵中，随叶轮的转动，空气或液体在一定的速度范围内在各种风机、水泵、油泵中，随叶轮的转动，空气或液体在一定的速度范围内所产生的阻力大致与速度所产生的阻力大致与速度n n的的2 2次方成正比。随着转速的减小，转速按转速的次方成正比。随着转速的减小，转速按转速的2 2次次方减小。这种负载所需的功率与速度的方减小。这种负载所需的功率与速度的3 3次方成正比。当所需风量、流量减小时次方成正比。当所需风量、流量减小时，利用变频器通过调速的方式来调节风量、流量，可以大幅度地节约电能。由，利用变频器通过调速的方式来调节风量、流量，可以大幅度地节约电能。由于高

43、速时所需功率随转速增长过快，与速度的三次方成正比，所以通常不应使于高速时所需功率随转速增长过快，与速度的三次方成正比，所以通常不应使风机、泵类负载超工频运行。风机、泵类负载超工频运行。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电二、变频器的选型知识准备知识准备 2 2变频器的选型原则变频器的选型原则(1)(1)根据负载特性选择变频器。根据负载特性选择变频器。(2)(2)选择变频器时应以电机实际电流值作为变频器选择的依据，电机的额定功率选择变频器时应以电机实际电流值作为变频器选择的依据，电机的额定功率只能作为参考。另外应充分考虑变频器的输出含有高次谐波，会造成电动机的只能作为参考。另

44、外应充分考虑变频器的输出含有高次谐波，会造成电动机的功率因数和效率都会变坏。因此，用变频器给电动机供电与用工频电网供电相功率因数和效率都会变坏。因此，用变频器给电动机供电与用工频电网供电相比较，电动机的电流增加比较，电动机的电流增加10%10%而温升增加约而温升增加约20%20%。所以在选择电动机和变频器。所以在选择电动机和变频器时，应考虑到这种情况，适当留有裕量，以防止温升过高，影响电动机的使用时，应考虑到这种情况，适当留有裕量，以防止温升过高，影响电动机的使用寿命。寿命。(3)(3)变频器与电机之间的电缆过长时，应该采取措施抑制长电缆对地耦合变频器与电机之间的电缆过长时，应该采取措施抑制长

45、电缆对地耦合电容的影响，避免变频器出力不够。所以变频器应放大一档选择或在变频器的电容的影响，避免变频器出力不够。所以变频器应放大一档选择或在变频器的输出端安装输出电抗器。输出端安装输出电抗器。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电二、变频器的选型知识准备知识准备 2 2变频器的选型原则变频器的选型原则(4)(4)当变频器用于控制并联的几台电机时，一定要考虑变频器到电动机的电缆的当变频器用于控制并联的几台电机时，一定要考虑变频器到电动机的电缆的长度总和应在变频器的容许范围内。如果超过规定值，要放大一档或两档来选长度总和应在变频器的容许范围内。如果超过规定值，要放大一档或两档来选

46、择变频器。另外在此种情况下，变频器的控制方式只能为择变频器。另外在此种情况下，变频器的控制方式只能为V/FV/F控制方式，并且变控制方式，并且变频器无法实现电动机的过流、过载保护，此时需在每台电动机上加熔断器和热频器无法实现电动机的过流、过载保护，此时需在每台电动机上加熔断器和热继电器来实现保护。继电器来实现保护。(5)(5)对于一些特殊的应用场合，如高环境温度、高开关频率、高海拔高度等，此对于一些特殊的应用场合，如高环境温度、高开关频率、高海拔高度等，此时会引起变频器的降容，变频器需放大一档选择。时会引起变频器的降容，变频器需放大一档选择。(6)(6)使用变频器控制高速电机时，由于高速电动机

47、的电抗小，高次谐波会增加输使用变频器控制高速电机时，由于高速电动机的电抗小，高次谐波会增加输出电流值。因此，选择用于高速电动机的变频器时，应比普通电动机的变频器出电流值。因此，选择用于高速电动机的变频器时，应比普通电动机的变频器稍大一些。稍大一些。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电二、变频器的选型知识准备知识准备 2 2变频器的选型原则变频器的选型原则(7)(7)变频器用于变极电动机时，应充分注意选择变频器的容量，使其最大额定电变频器用于变极电动机时，应充分注意选择变频器的容量，使其最大额定电流在变频器的额定输出电流以下。另外，在运行中进行极数转换时，应先停止流在变频器的

48、额定输出电流以下。另外，在运行中进行极数转换时，应先停止电动机工作，否则会造成电动机空转，恶劣时会造成变频器损坏。电动机工作，否则会造成电动机空转，恶劣时会造成变频器损坏。(8)(8)驱动防爆电动机时，变频器没有防爆构造，应将变频器设置在危险场所之外驱动防爆电动机时，变频器没有防爆构造，应将变频器设置在危险场所之外。(9)(9)使用变频器驱动齿轮减速电动机时，使用范围受到齿轮转动部分润滑方式的使用变频器驱动齿轮减速电动机时，使用范围受到齿轮转动部分润滑方式的制约。润滑油润滑时，在低速范围内没有限制；在超过额定转速以上的高速范制约。润滑油润滑时，在低速范围内没有限制；在超过额定转速以上的高速范围

49、内，有可能发生润滑油用光的危险。因此，不要超过最高转速容许值。围内，有可能发生润滑油用光的危险。因此，不要超过最高转速容许值。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电二、变频器的选型知识准备知识准备 2 2变频器的选型原则变频器的选型原则(10)(10)对于压缩机、振动机等转矩波动大的负载和油压泵等有峰值负载情况下，对于压缩机、振动机等转矩波动大的负载和油压泵等有峰值负载情况下，如果按照电动机的额定电流或功率值选择变频器，有可能发生因峰值电流使过如果按照电动机的额定电流或功率值选择变频器，有可能发生因峰值电流使过电流保护动作现象。因此，应了解工频运行情况，选择比其最大电流更大的

50、额电流保护动作现象。因此，应了解工频运行情况，选择比其最大电流更大的额定输出电流的变频器。变频器驱动潜水泵电动机时，因为潜水泵电动机的额定定输出电流的变频器。变频器驱动潜水泵电动机时，因为潜水泵电动机的额定电流比通常电动机的额定电流大，所以选择变频器时，其额定电流要大于潜水电流比通常电动机的额定电流大，所以选择变频器时，其额定电流要大于潜水泵电动机的额定电流。泵电动机的额定电流。(11)(11)当变频器控制罗茨风机时，由于其起动电流很大，所以选择变频器时一定要当变频器控制罗茨风机时，由于其起动电流很大，所以选择变频器时一定要注意变频器的容量是否足够大。注意变频器的容量是否足够大。(12)(12