基于PLC的自动寻迹运输车控制系统设计
如图5所示,PLC输出端Yo连接到步进电机驱动器的Pu(步进脉冲信号),Y1连接到DR(方向控制)。PLC根据传感器检测到的信号,进行程序控制,当运输车偏离引导线时,Yo接通,步进电机开始工作(初始设置为右转),当判断需要左转时,Y1接通,控制步进电机反方向转动。
2.2光电检测电路设计
综合各种光电检测器件的性能及本设计的具体要求,采用RPR220型光电对管。其发射器是一个砷化镓红外发光二极管,而接收器是一个高灵敏度硅平面光电三极管。当发光二极管发出的光反射回来时,三极管导通输出低电平。此光电对管调理电路简单,工作性能稳定。
光电检测电路如图6所示。车体上的3个光电管对路径信息进行检测,将检测到的信号送到PLC输入端,从左至右记作:x1、x2、x3,当PLC检测到的信号为低电平时,则红外光被地上的绿色引导线反射,表明运输车处在绿色引导线上;反之运输车已经偏离轨道。光电传感器的输入电压为5 V控制工程网版权所有,而整体设计中输入模块采用的电压为24 V。采用稳压管LM317,调整电位器使其输出电压恒为5 V控制工程网版权所有,保证光电传感器的正常工作。
2.3测速传感器电路设计
本设计采用测速传感器来获取运输车当前速度,其作用主要有:
1)监控运输车速度变化,为弯道速度控制提供参考;
2)实现速度的闭环控制,增加运输车稳定性。系统的主要控制对象是转向轮和驱动轮。测速传感器安装于运输车驱动轮附近,测速轮安装在靠近运输车驱动轮的轴上,测速轮上开有间隔均匀的30个小齿,即齿轮转动一周,测速传感器检测到30个脉冲。当运输车运行时,测速传感器不断输出脉冲,其脉冲个数存放到PLC的内部寄存器中。测速传感器电路设计如图7所示。根据式(3)计算出驱动轮每分钟转动的转数N,再结合驱动轮的直径就可算出运输车当前的运行速度V。
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