YL-335B自动生产线中的传感器应用

邢丽华 朱维琳

摘要：本文以亚龙335B自动生产线为例，介绍了自动化生产线中几种常见的传感器，包括磁感应接近开关、电感式接近开关以及光电和光纤传感器，详细说明了它们的工作原理。针对这些接近传感器的应用，提供了一些具体方法，可作为实际使用的参考。

关键词：YL-335B;磁性开关;接近开关;光电传感器

中图分类号：TP278 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2018）11-0011-02

現代生产生活中，有很多的参数和物理量需要进行检测。随着信息技术的发展，结合自动控制理念，现代化的自动生产设备被广泛应用。亚龙-335B简称YL-335B，是一个自动生产线实践操作装置。该设备一共有5个单元，分别是供料单元、加工单元、装配单元、输送单元和分拣单元。每个工作单元相对独立，又可以组成一个完整的自动化生产线系统。在该设备中运用了各种不同类型的传感器，分别用来分辨物料的有无，机械手的状态，物料的颜色和材质的区分等。它们大部分都是接近传感器。接近传感器又称接近开关，它是一种能够感觉物体接近能力的元件，它利用位移传感器对接近的物体的敏感性来感觉物体的接近，并输出相应的电信号。下面我们重点介绍YL-335B所使用的几种类型的传感器，包括磁感应接近开关，电感式接近开关、光电传感器和光纤传感器等。

1 磁感应接近开关

在YL-335B实训装置各个单元中都用到了磁感应接近开关。在供料单元中，磁感应接近开关用来检测气缸位置;在加工单元磁感应接近开关用来检测加工台的位置和气动手指的状态;在装配单元，磁感应接近开关用来检测气缸位置和机械手的状态。这些气缸的缸筒采用的都是隔磁性强、导磁性弱的材料。一般都会在非磁性的活塞上装一个永磁性磁环，从而提供一个代表气缸活塞位置的磁场。而装在气缸外的磁性开关就用来检测气缸活塞的位置，也就是活塞的行程。图1是带磁感应接近开关气缸的工作原理图。当气缸中的永磁性磁环靠近开关时，舌簧开关的两根簧片被磁化从而相互吸引，触头闭合;当磁环开关移走后，簧片失去磁性，触头断开。触头断开或闭合时发出电信号，在自动控制中，可以利用这个信号判断顶料和推料缸的的位置状态，来确定气缸是否返回和工件是否被推出。

在磁感应接近开关上安装了一个的LED显示灯，用来显示当前信号状态。在磁感应接近开关中一般会有棕色和蓝色2根引出线，使用时一般把棕色引出线接到PLC输入端。蓝色引出线接到PLC输入公共端。

2 电感式接近开关

在YL-335B中，电感式传感器主要用来检测工件的材质。电感式接近开关利用的是电涡流效应。当被测物体是金属物体，且接近电感线圈时就会产生电涡流效应，引起振荡器频率或振幅的变化。再经过传感器的信号处理部分（包括检波、放大、整形、输出等电路）将这种变化转换成相应的开关信号输出，就可以达到检测的目的了。电感式接近开关有棕色、黑色和蓝色3根引出线。棕色引出线，用来连接PLC的24V电源，黑色引出线用来连接PLC输入端，蓝色引出线用来连接PLC公共引入端。

3 光电传感器和光纤传感器

3.1 光电传感器

在YL-335B实训系统中光电传感器主要用来检测料仓内是否有足够的待加工工件。“光电传感器”是利用光的不同性质，检测物料是否到位和物料表面状态的传感器。最后输出开关电信号。漫射式光电接近开关是利用了光的反射原理，当光照射到物体上后反射回来的光线为漫射光，所以利用这一原理的传感器称为漫射式光电接近开关。这种接近开关的光接收器和光发射器在同一侧位置上，同时也是一体化结构。

3.2 光纤式传感器

光纤传感器的原理是将被测对象的状态转变为可测的光信号的传感器。具体是指将光源射出的光束经过由光纤送进调制器，经过处理，光的光学性质例如光的波长、强度、频率、相位等就会发生变化。光纤型传感器由光纤放大器、光纤检测头两部分组成，光纤检测头和放大器是独立的两个部分，在光纤检测头的尾端部有两条光纤分出，分别把这两条光纤插入放大器的两个光纤孔来使用。光纤传感器的组件和相关放大器的安装示意图如图2所示。

传感器在现代检测系统中起着十分重要的作用，它能捕捉到被测量的变化，并按照一定的规律对信号加工处理，转换成有用的输出信号。在现代的生产生活中，有很多的参数和物理量要进行检测，以满足加工要求。传感器对原始信息的精确捕获和转换，很好的促进了现代化的自动检测和自动控制系统。

参考文献

[1]高志鹏.人机界面产品的架构解析[J].工业控制计算机，2011（12）：9-10.

[2]邢丽华，高志鹏，吴茹石.基于SPEAr320和STM32的GLC设计[J].工业控制计算机，2014（1）：133-134+136.

[3]邢丽华.两化融合下的传感器课程建设为例[J].电子世界，2013（10）：238-239.

The Application of the Sensor Based on YL-335B

XING Li-hua，ZHU Wei-lin

（Wuxi Machinery and Electron Higher Professional and Technical School，Wuxi  Jiangsu 214000）

Abstract：Based on YL-335B， several kinds of most commonly used sensors in automatic production line are introduced， including magnetic proximity switch， inductive proximity switch， photoelectric sensor and fiber optic sensor. The principles， as well as some applying methods， of those sensors are illustrated， which can be a good reference of using them in the real world.

Key words：YL-335B;magnetic switch;proximity switch;photosensor