FX1N系列PLC在接近开关检测设备中的应用(一)

一． 概述：

接近开关是一种常用的传感器件，有时用在特殊的场合，例如：数控雕铣机，数控机床，对刀装置等场合。对其重复定位的精度要求很高，稳定性好。用在此场合的器件往往需要对其进行筛选，对检测接近开关的设备的定位精度要求高，可靠的稳定性，操作简单，响应速度快，于是我们就采用由Fx1N系列PLC，GOT1000系列人机界面和MR-J3系列交流伺服系统组成的检测系统就能满足该应用需求。

二．接近开关设备的结构

该设备的结构主要由X，Y两轴高精度的滚珠丝杠，接近开关的夹具组成。

X轴主要带动Y轴系统做水平方向的移动。

Y轴系统带动感应头和光栅尺做垂直方向的运动，对移动的精度要求高，响应要快。

接近开关的夹具采用气动夹紧，实现快速夹紧，提高检测的效率，夹具系统不能采用铁质的材料。以免对接近开关产生影响，且接近开关之间的距离需要按照接近开关说明书的安装距离进行安装，否则，接近开关之间产生相互干扰，产生误动作，影响测量的精度。该设备的结构示意图如下：



三．检测设备的工作原理

该设备工作原理完全是按照实际的工作状况进行测试接近开关，将接近开关输出信号接到PLC，利用PLC输入中断功能使Y轴进行停止，由安装在Y轴上的光栅尺将定位长度转换为脉冲，利用PLC的高速计数器进行计数，转换为实际的长度。通过多次采样，多次测量，测量出其重复定位的误差。测量时，需要进行一次试运行，确保被测接近开关每个都能感应到。先进行回零，再测量一次，使用HMI取得参考值，然后进行测量，经过两个周期的测量后，需要对传感器进行断电（注意：光栅尺和其他的不能断电，否则，测量数据不准确）一段时间，再进行测量。在性能比较好的接近开关，一般在上电后50～100ms的时间就能进入稳定状态，有一些性能差的接近开关需要5～10分钟才能稳定。整个测量过程通过软件全自动完成。

四．控制系统简介

1.控制系统由一个HMI（人机界面）进行人机对话，两个交流伺服传动系统（伺服放大器和伺服电机），光栅尺和PLC构成。

2.控制系统的硬件结构：

GOT1150-QBBD-C+Fx1N-40MT+MR-J3-10A+HF-KP13

3.控制系统的软件设计：

1）HMI的设计：

画面由HMI运行控制，参数设置，数据显示，输入监测，输出监测，报警画面，检测报告等画面组成。

运行控制画面：测量系统的手动控制，自动控制，回零，定位功能。

参数设置画面：螺距设定，移动距离，回零距离，测量范围，最小报警误差，最大报警误差，机械误差校正。

数据显示画面：当前测量的位置，各个接近开关的参考值，最小误差，最大误差。

输入监测画面：对输入显示实时监测。