四、分拣单元电气回路
（一）传感器
分拣单元的检测元件如图6-7所示，共有6个传感器。
图6-7 分拣单元检测元件
1.光电式接近开关（图6-7中1号传感器）
用于检测元件的有无。
“光电传感器”是利用光的各种性质，检测物体的有无和表面状态的变化等的传感器。光电式接近开关主要由光发射器和光接收器构成。如果光发射器发射的光线因检测物体不同而被遮掩或反射，到达光接收器的量将会发生变化。光接收器的敏感元件将检测出这种变化，并转换为电气信号，进行输出。如图6-8所示。
图6-8 光电式接近开关
光电式接近开关共有3个接线端口，其中棕色线接入24V电源，黑色线接入PLC对应的X端口，蓝色线接入电源0V或者公共端COM。
图6-9 光电式接近开关位置及接线方式
2.电感式接近开关（图6-7中2号传感器）
用于检测是否金属材质。
电感式接近开关是利用电涡流效应制造的传感器，如图6-10所示。电涡流效应是指，当金属物体处于一个交变的磁场中，在金属内部会产生交变的电涡流，该涡流又会反作用于产生它的磁场这样一种物理效应。利用这一原理，以高频振荡器中的电感线圈作为检测元件，当被测金属物体接近电感线圈时产生了涡流效应，引起振荡器振幅或频率的变化，由传感器的信号调理电路（包括检波、放大、整形、输出等电路）将该变化转换成开关量输出。
图6-10 电感式接近开关
电感式接近开关共有3个接线端口，其中棕色线接入24V电源，黑色线接入PLC对应的X端口，蓝色线接入电源0V或者公共端COM。
图6-11 电感式接近开关位置及接线方式
3.光纤传感器（图6-7中3号传感器）
用于检测颜色。
光纤传感器也是光电传感器的一种，如图6-12所示，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，由于光纤检测头体积小，可以安装在很小空间的地方。
其原理参考上图6-8。
光纤传感器共有3个接线端口，其中棕色线接入24V电源，黑色线接入PLC对应的X端口，蓝色线接入电源0V或者公共端COM，参考上图6-9。
图6-12 光纤传感器
4.磁感应式接近开关（图6-7中4号传感器，共有3个）
磁感应式接近开关是一种利用磁场信号来控制的线路开关器件，也叫磁性开关，如图6-13所示。气缸的活塞上安装一个永久磁铁的磁环，当活塞移动靠近磁性开关时，舌簧开关的两根簧片被磁化而相互吸引，触点闭合；当磁环移开开关后，簧片失磁，触点断开。触点闭合或断开时发出电控信号，在PLC的自动控制中，可以利用该信号判断气缸的运动状态或所处的位置。
图6-13 磁性开关
磁性开关共有2个接线端口，其中棕色线接入PLC对应的X端口，蓝色线接入电源0V或者公共端COM。
注意磁性开关与接近开关的区别，棕色线不能接入24V电源！！！
图6-14 磁性开关位置及接线方式
（二）旋转编码器
1.旋转编码器
旋转编码器是通过光电转换，将输出至轴上的机械、几何位移量转换成脉冲或数字信号的传感器，主要用于速度或位置（角度）的检测。典型的旋转编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形狭缝。由于光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转，经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号，其原理示意图如图6-15所示。通过计算旋转编码器输出脉冲的个数就能计算工件移动的距离。
图6-15 旋转编码器
其接线方式如下表所示。
表6-1 编码器接线
2.编程方法
分拣单元使用的是A、B两相90°相位差的通用型旋转编码器，B、Z项脉冲信号没有使用，因此选用高速计数器C235进行编程，这时编码器的A相脉冲输出应连接到PLC的X1。
当外部高速计数源（旋转编码器输出）已经连接到PLC的输入端，在程序中即可直接使用相对应的高速计数器进行计数。例如：
图6-16 高速计数器的编程示例
三个分拣槽的脉冲计算大约为600、970、1400。
（三）变频器
1.变频器
变频器是通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。在分拣单元中，变频器的作用是降低电机的转速，使传送带运行更平稳，如图6-17所示。
图6-17 变频器
其接线方法如下表所示。
表6-2 变频器接线
2.编程方法
在分拣单元中，正转启动STF接入PLC输出端Y0点，低速运行RL接入Y1点，编程时控制Y0、Y1即可，如图6-18所示。
图6-18 变频器启动编程示例
（四）接线板
为了接线布局美观，设备上都设有接线板。接线板分为设备端接线板（在实验台面上，设备旁）及PLC端接线板（在实验桌抽屉中）。
1.设备端接线板
设备端的接线板如图6-19所示。其主要功能是连接传感器和电磁阀。
设备端的接线板共有2大模块组成，接线端口数量多的为X端口模块（下图左边），接线端口数量少的为Y端口模块（下图右边）。
每个模块又分别有上、中、下三排端口，最上排为VCC（内部全部联通，不需要外接电源），中间排为X或者Y端口，最下排为GND端口（内部全部联通，不需要接到0V）。
VCC和GND端口可任意选择，X、Y端口要与PLC端接线板一一对应。
图6-19 设备端接线板
如图6-20所示，两线的接近开关（磁性传感器），将其棕色线接入X模块中间排的X端口，蓝线接入X模块下排的GND端口。
三线的光电传感器，将其棕色线接入X模块的上排VCC端口，黑色线接入X模块中间排的X端口，蓝色线接入X模块下排的GND端口。
旋转编码器，将其红色线接入X模块的上排VCC端口，绿色线接入X模块中间排的X端口，黑色线接入X模块下排的GND端口。
两线的电磁阀，将其红色线接入Y模块的上排VCC端口，蓝色线接入Y模块中间排的Y端口。
图6-20 设备端接线板接线举例
2.PLC端接线板
PLC端接线板放置在实验台下方的抽屉中，其主要功能是连接PLC的端口，如图6-21所示。
PLC端接线板共有2大模块组成，接线端口数量多的为X端口模块（下图右边），接线端口数量少的为Y端口模块（下图左边）。
每个模块分别有2排端口，其中上排为X或Y端口（此处要与设备端的X/Y端口一一对应）。下排一半为VCC端口，一半为GND，具体请观察接线板上的标识。
图6-21 PLC端接线板
在PLC端接线板，首先要给接线板供电,如图6-22所示。
从电源盒引出24V电源，分别接入X、Y两个模块的VCC端口（两个模块都要接入，每个模块只要接入一个端口即可），如图6-22红色线所示。
同理，从电源盒引出0V(COM)，分别接入X、Y两个模块的GND端口（两个模块都要接入，每个模块只要接入一个端口即可），如图6-22黑色线所示。
将PLC上所有用到的COM端口连接到接线板的GND端口，如图6-22蓝色线所示。
以上为PLC端接线板的基础接线，每个工作单元都要按此接线。
完成基础接线后，其余X、Y端口分别接入PLC对应的X、Y端口。
图6-22 PLC端接线
3.接线原理
整个电气回路的接线原理为：传感器、电磁阀接入设备端接线板，PLC接入PLC端接线板，两个接线板通过通讯电缆相连，最终形成了设备的控制电路。
注：画硬件接线图时，不用画接线板。
图6-23 接线原理
