管材直线度检测机系统设计.doc

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1、 目 录摘 要.IAbstract.1 绪论.1 1.1 本课题研究的目的和意义 .1 1.2 本课题研究的背景.1 2 总体方案设计.5 2.1 相关参数.5 2.2 检测方案设计.53 检测及设计.7 3.1测量装置机械结构设计.7 3.2 计算选型.7 4 检测机系统设计.13 4.1 控制系统方案设计.13 4.2 管材直线度检测机控制系统原理图设计.13 4.3 系统工作流程图.14 4.4 控制系统的硬件选型.15 4.5 控制箱设计.18 5 PLC控制系统设计.,.20 5.1 PLC的I/O资源配置.20 5.2 PLC电器控制原理图.20 6 软件系统设计.25 6.1 程

2、序流程图设计.25 6.2 PLC程序编写.277 结论.33致 谢.34献参考文.35 文献综述.36 摘要 近年来，世界各个国家对直线度测量技术的发展高对重视，随着科技水平不断提高，现有的测量技术还不满足于生产生活的要求。针对管材直线度检测的需要，本文论述了管材直线度检测机机械结构的设计和控制系统的方案设计。本文对已有的各种检测方法进行了分析和比较，确定了基于数字图像处理的视觉传感器检测法，通过视觉传感器发出的激光面与管材形成的截面进行摄像，通过图像模拟得到圆心数据，多次采集后将数据传输给计算机，通过计算机对多个得到的圆心数据处理即可得到管材的直线度误差。本检测系统能够达到的技术指标为，测

3、量管材长度为4m，直径为10mm到40mm，直线度误差小于0.02mm。关键词： 管材 直线度 机械结构 控制系统 Abstract In recent years, countries around the world for straightness measurement techniques for the development of high importance, as technology has improved continuously, existing measurement techniques do not meet the production demands o

4、f life.For pipe straightness testing needs, this article discusses the pipe straightness testing machine mechanical structure design and control system design. In this paper, various existing detection methods are analyzed and compared, determined based on digital image processing vision sensor dete

5、ction method,by visual sensor laser surface and cross section of pipe forming from the camera,simulated data through the image center,data collected will be repeatedly transmitted to the computer,obtained through the computer for multiple data processing center can get the pipe straightness errors.

6、This test system can meet the technical indicators, measuring pipe length 4m, a diameter of 10mm to 40mm, straightness error of less than 0.02mm.Key words: pipe straightness mechanical structure control syste. 1 绪论1.1 本课题研究的目的本课题研究的目的在于设计一个管材直线度检测机，完成检测机结构及系统设计。本课题的目的在于，设计一种直线度测量仪，在满足精确性和经济性要求的前提下，实

7、现钢管轴线直线度的测量，为钢管轴线直线度的测量提供一种高效准确的测量仪，从而提高实际测量的工作效率和准确性。1.2 本课题研究的背景 1.2.1本课题研究的意义 钢管是应用最广泛的钢材品种,它的质量直接影响到经济效益及人员的生命安全。大口径钢管广泛应用于冶金、石油及化工等行业，它的质量关系到工业设备的安全。由于铸造、加工、自重以及使用中的碰撞、温度变化等原因造成钢管的塑性变形而形成不可恢复的弯曲.对于钢管的使用是有影响的。为了随时了解钢管的状态,必须定期检测其直线度从而决定其是否可继续使用或送修。 直线度误差测量是几何计量领域中的一个基本测量项目，它是平面度、平行度、垂直度、同轴度等测量项目的

8、基础，因而历来受到世界各国计量学领域学者的重视。直线度误差也是机械制造业中的一个非常重要的内容，它对产品零部件的性能具有决定性的影响。直线度误差与尺寸精度、圆度、粗糙度被称为影响产品质量的四大因素。但是从目前几何量领域的情况来看。直线度误差测量的技术水平已落后于其他三个项目。如尺寸精度和粗糙度已达到纳米级水平，且不断出现新技术，新成果。圆度测量在近几年业得到飞速发展，尤其是随着高精度的误差分离转台和各种误差分离技术的成功应用，测量精度已达到的水平，直线度误差测量水平目前较低。相比之下，直线度误差的测量落后至少一个数量级，这与几何计量领域的发展与产品质量的要求是不相适应的，因此有必要探测各种新方

9、法。 1.2.2直线度检测方法 纵观世界对直线度误差的测量方法，可总结归纳为如下两大类。无直线基准测量和有直线测量基准。无直线基准测量法：是指被测对象直线度的测量不是与某种直线基准进行比较,而是沿被测表面以线值测量的方法,得到被测表面上各采样点的偏差值,然后经数据处理得到被测对象的直线度误差值。无直线基准测量主要采用误差分离法。所谓误差分离法是指从测量结果中将标准量的误差和被测量的误差分离开来,从而提高测量精度和测量效率。按照信息获得的途径不同,无直线基准测量法又可分为反向法、错位法和多测头法。反向法是将被测零件进行两次安装,并分别进行两次测量,两次安装的位置正好反向,经数据处理求出被测零件的

10、直线度误差。根据采用的直尺的数量,又可分为单尺法,双尺法和三尺法。 移位法是通过被测零件的起始测量位置的变动进行两次测量,即第1次测量后,被测件向前平移一跨距,再进行第2次测量,经数据处理可消除测量基准本身的直线的误差,求出被测件的直线度误 多测头法也叫多测点法,如图1.1所示。在测量架上安装多个测头(A, B ) ,然后以测头间距(L )为步长逐次测量,各次测量的首尾端点相接,并记录下每个测头的读数,然后通过数据处理进行误差分析,可同时得到被测表面的直线度和测量架的直线度偏差线。 图1.1 多测头法测直线度原理图 有直线基准测量:直线基准测量法是直接采用一定的直线基础 ,并以此基准来检测被测

11、表面的直线度偏差(线差或角度值) ,从而获得被测表面的直线度误差值。所采用的直线基准通常有三种:实物基准、重力水平基准和光线基准 光隙法是用刀口尺作为理想直线测量直线度误差的一种方法，如图1.2所示。直线度误差大小可通过测刀口与表面间光隙的大小来判断,误差值大小由比对法获得。在良好的照明条件下,可以清楚地判断出1m的微小间隙。 图1.2 光隙法测直线度示意图 节距法把被测要素按一定长度(节距)划分为若干等分,然后使其测量微小角度的仪器测出各等分段相对于自然水平基准或某一固定光轴的倾角,再根据等分的长度将各段的角值偏差换算为线值偏差,最后根据该组线值偏差数据评定被测要素的直线度误差。 三坐标法。

12、三坐标测量机是近二十年来发展起来的一种以精密机械为基础,结合光栅与激光干涉技术、计算机技术、应用电子技术等先进技术的测量设备。利用三坐标测量机(或机床)的高精度导轨作为直线基准,在工作台沿床身导轨移动过程中,利用固定不动的测微表测量被测件表面各采样点的偏差值。该法具有高精度、测量灵活、系统柔性好的优点,但测量属于接触测量,对于定位点的确定需要一定技巧,测量速度较慢。随着测量工件的增大,系统往往需要配有高精度的长导轨,不适合于在线实时测量,适合于离线抽检激光准直仪法是以激光光束的能量中心线为直线基准,如图1.3所示。它是由光电位置敏感元件进行测量。其测量原理为:由氦2氖激光器发出的一束激光经准直

13、后射向目标测量靶,该靶中心有一块圆形四象限硅光电池,两两相对的硅光电池接成差动式。其中心与靶子的机械轴线重合。上、下一对硅光电池,可用来测量靶子相对于激光束在垂直方向上的偏移;左、右一对硅光电池,可用来测量靶子相对于激光束在水平方向上的偏移。 图1.3 激光准直仪法测直线度 当光电接收靶中心与激光束能量中心重合时,相对的两个光电池接收能量相同,因此输出光电信号相等,无信号输出,指示电表指示为零。当靶子中心偏移激光束能量中心时,相对的两个光电池有差值信号输出,通过运算电路可用指示表指示出数值或用纪录仪纪录下曲线。因此,测量时首先将仪器与靶子调整好,然后将靶子沿被测表面测量方向移动,便能得到直线度

14、误差的原始数据。 1.2.3直线度测量国内外发展现状 世界各个国家对直线度测量领域一直予以高度重视,并不断推出新型高精度直线度测量方法和装置,以满足日益增长的对产品质量的要求。目前国内外在圆度、平行度以及表面粗糙度等计量领域甚至已达到纳米级测量精度水平,然而直线度的测量精度却不高,特别是在大长度范围的直线度测量领域,其精度水平更远远落后于其他计量项目。国际上只有美国N IST,德国PTB,原苏联国家标准局,美国劳仑斯国家实验室,日本Osaka大学,美国Lockheed火箭和空间公司等达到了011m /m或更高的精度水平。我国目前仍采用长平晶组分段互检方法作为直线度检定基准,测量精度不高(特别是

15、在测量大尺寸零件时尤为明显) 。这种状况严重制约着我国精密计量测试领域的发展步伐。因此,对国内直线度测量方法进行研究,具有重要的意义。 纵观国内外所报导的直线度测量方法,测量精度低于015m /m的为一般精度水平,高于015m /m的属高精度测量,而高于011m /m者属国际先进水平。但由于测量方法种类繁多,目前尚未见到统一而合理的分类方法。 2 总体方案设计2.1 相关参数 管材直径为10-40mm，管长4000mm。要求直线度误差小于0.2mm。2.2 检测方案设计已有测量方案的分析:天津大学在这方面的测试技术领先于国内。基于视觉测试技术度无缝钢管直线度进行了在线测量，测量了钢管两端1米范

16、围的直线度，两端定位，如下图所示2.1所示。 图2.1 测量示意图测量时钢管由圆柱支撑导轨支撑，钢管到位后，由计算机发出信号，控制两端的5个视觉传感器，快速采集10个光平面与钢管相截得椭圆弧图像，计算机对10副图像进行处理，经过一定算法，得到直线度误差。 上述方案分析有以下不足：（1）由于采用单线结构光测量原理，只能对钢管截面的极小段圆弧采集数据，对计算机处理数据时得到的圆心数据不精确。（2）由于采用了同时段测量，数据量太大造成系统处理数据的复杂性。 基于上述方案的研究，做出一些改进。具体为：在管材的两侧各安装一个视觉传感器，两个视觉传感器的光源中心在同一条直线上，这样两个视觉传感器就形成一个

17、传感器组，经过改进后，对管材截面的信息获得量大大增加，计算机处理数据后得到的圆心数据精确度显著提高。原理图如2.2所示。 图2.2 测量原理图 将这个传感器组安装在一个可移动的支架上，随着支架的移动，逐段的测量截面，得到多个截面的圆心数据。检测机结构及机床总布置图如图 2.3所示。图2.3 机床总体布置图 管材由三个支架支撑，在最右端有一个挡块，主要作用是：放置管材时起一个定位的作用，上下两个对组式传感器安装在移动的滑台上，当系统开始启动时，步进电机旋转，通过联轴器带动丝杆的旋转，再经过丝杆螺母的配合使滑台向左移动，当程序设定的脉冲输入结束，电机停止，LD激光发射器发出激光，CCD摄像机摄像，

18、数据处理后，传输给计算机，通过两个CCD得到的数据得到第一个截面圆心的数据。如此循环15次后，得到15个截面圆心的空间坐标，计算机得到这15个空间圆心坐标，再通过一定的算法就可得到管材的直线度误差。3 检测机设计3.1 测量装置机械结构设计要实现视觉传感器的水平直线运动，只需要它安装的滑台实现即可完成.选择丝杆和直线导轨机构以及驱动设计。 3.1.1驱动设计 运动机构的主体是螺旋传动装置，即丝杠螺母传动装置。传动机构使得步进电机的角位移转化为左右方向的直线位移。步进电机具有惯性小，不需制动装置，启动性能好，能频繁瞬间启动、倒转和停转等优点。步进电机由脉冲信号触发控制。它的转动角度由脉冲数量决定

19、，转速只和脉冲频率有关，而和电压、电流等的大小及波动没有直接关系，误差不会积累。所以采用步进电机。 3.1.2机身部件设计 本设计工况震动小，两轴的对中性要求高，根据电机轴以及丝杆的轴径初步选择刚性联轴器YL7。运动过程中轴承主要承受轴向载荷，根据受力的特点选择深沟球轴承，型号为:6008。根据设计要求，需要承受的载荷不大，定位精度高，因此选用三角形导轨和平面导轨的组合。考虑到本设计中导轨行程尺寸过大，选择专用导轨。电动机的旋转运动需要通过丝杠的螺旋运动转换成直线运动。选用滚珠丝杆副。丝杆旋转螺母相对移动。 3.2 计算选型 3.2.1 电机的计算选型 根据经验，初选导程为5mm的丝杠。a为步

20、进电机步距角，初选为1.8；传动比i=1。初设滑台工作速度V=0.6m/min=10mm/s导程p=5mm 转速n=2r/s ； 式（3.1) n= ； 式（3.2)f=8Hzf为脉冲频率P为电机极对数根据计算可得滑台与支架的质量约200Kg，即m=200Kg。滑台与导轨之间的摩擦系数u=0.05 f=umg=10N 丝杠直径D=50mm 导程p=5mm 根据力的三角形原理： 转动力M=10X=1N 驱动力矩Mt=1X0.025=0.025N 滚珠丝杠的惯量： ； 式（3.3) 为滚珠丝杠的密度7.9g/cm 为滚珠丝杠总长，5000mm 为滚珠丝杠外径，52mm 计算可得=0.25Nm 所以

21、电机的总转矩T=0.275Nm。可知所要选的电机转矩应该大于0.0275Nm根据所算的电机转矩T和步距角，选取步进电机型号为：乐创公司两相步进电机DM5676A。电机参数如表3.1所示。型号步距角保持转矩适配驱动器DM5676A1.81.35NmDMD402A 表3.1 电机相关参数 3.2.2 丝杆的计算与效核 已知：工作台的总重量 W1=2000N， 工作台与导轨的摩擦系数：动摩擦系数u1=0.05， 静摩擦系数u0=0.1， 快速进给速度Vmax=3m/min， 设计寿命21600小时。相关参数如表3.2所示。进给方式进给速度时间百分比 %丝杠轴向载荷丝杠转速r/min正传0.67010

22、0120反转330100 表3.2 相关参数（1）确定滚珠丝杠副的导程 Ph= ；式（3.4)Ph：滚珠丝杠的导程mmVmax:工作台最高移动速度m/min:电机最高转速 r/min因电机与丝杠直联，i=1有上表可得Vmax=3m/min=600r/min代入得，Ph=5mm（2）确定当量转速与当量载荷 丝杠转速 ： = ；式（3.5)：丝杠转速 Vi：进给速度V1=0.6 V2=3代入得：=120， =600（3）丝杠的轴向载荷 Fi=Pxi+u1 Fi:丝杠轴向载荷 Pxi：纵向切削力 Pxl：垂向切削力 由已知可得：Pxi=0， Pxl=0 W1=2000N代入得：F1=100N F2=

23、100N（4）当量转速 ；式（3.6) ： 当量转速 r/min由已知可得： t1=70， t2=30代入得：=264r/min（5）当量载荷 ； 式（3.7) 代入得：=100N（6）预期额定动载荷 ；式（3.8) ：当量载荷 L：预期工作时间 ：载荷系数载荷系数表如表3.3所示。载荷系数无冲击运动普通运动有冲击运动1.0-1.21.2-1.41.5-2 表3.3 载荷系数表 取为1.4 代入得 =84N（7）计算最小螺纹底径 = ：最小螺纹底径 L为行程+ :静摩擦力 已知：行程为4000mm =100N 代入得：=50mm（8）计算丝杠预拉伸力 ：预拉伸力 ：温差，在此取2.5 ：最小螺

24、纹底径 代入数据得：=11950N（9）滚珠丝杠副工作图设计 丝杆螺纹长度 ：有效行程，取4000mm ：余程，根据导程为5mm和下表可知=20 余程与导程关系表见表3.4所示。2.534561012162024 表3.4 余程与导程关系表 所以：=4040mm根据相关规定丝杆螺纹长度不得小于加上丝杆螺母总成的一半215mm，故在此取丝杆螺母长度=4250mm 行程起点离固定支撑距离 取丝杆长度为4500。（10）验算临界压缩载荷 因为丝杠所受最大轴向载荷远小于丝杠预拉伸力所以不用验算。（11）验算临界转速 ;临界转速 ：丝杠底径 ：临界转速计算长度 ：与支撑形式有关的系数，如表3.5所示。支

25、撑方式固定-固定27.4固定-支撑18.9支撑-支撑12.1固定-自由4.3 表3.5 支撑方式与载荷系数关系表 在此取18.9 ：两固定支撑距离 ：行程起点离固定支撑距离 代入得：=960960=600 综合以上验算，此丝杠符合各方面的要求。 4 检测机系统设计4.1 控制系统方案设计 4.1.1 系统的控制形式在几十年前，控制系统一般采用接触器控制系统，但是随着科技力量的不断进步和发展，对控制技术提出了更高的要求，这 类控制系统已不能满足现代工业的要求，已逐渐被淘汰，取而代之的是DCS，现场总线控制，PLC等控制方式。本系统设计就是基于PLC控制技术。 4.1.2 PLC的特点 PLC是微

26、机控制技术与继电器控制技术相结合的产物，是在顺序控制器的基础上发展起来的，以微处理器为核心用作数字控制的专用工业计算机。它采用了专门设计的硬件，而它的控制功能是通过存放在存储器中的控制程序来确定的。因此PLC有以下优点：1、抗干扰能力强，可靠性高，环境适应性好。2、编程方法简单易学。3、应用灵活，通用性好。4、完善的监视和诊断能力。由于PLC具有以上的功能和特点，本系统采用它。4.2管材直线度检测机控制系统原理图设计 根据管材直线度检测机的方案设计，设计了以下控制方案，如图4.1所示。 图4.1 管材直线度度检测机控制系统原理图 本系统主要采用PLC控制系统向步进电机驱动器发送相应的脉冲和方向

27、信号，再由步进电机驱动器控制不进电机的旋转和停止，从而达到工作台的移动与停止，即达到了视觉传感器组的运动要求。当PLC对步进电机驱动器的脉冲输入结束并延时，PLC输出对视觉传感器的控制信号，视觉传感器对当前点采集数据，并对数据处理后传输至计算机。如此循环多次之后，计算机得到了管材多个截面的圆心数据，通过软件对数据的处理后，可得到管材的直线度误差。4.3 系统工作流程图根据控制系统原理图和测量方案，设计如下系统工作流程图。如图4.2所示。 图4.2 系统工作流程图对流程图的简单说明： （1）位置确认：开始测量之前必须确认管材放置是否到位，工作台是否在起点位置，如果没有，测需要手动回位，而后开始测

28、量。 （2）模式选择：本台测量机有两种测量方式，所以要根据实际情况进行选择。 （3）数据处理:由于本系统采用的是智能视觉传感器，本身有采集数据，处理数据，储存数据，并将数据传输给计算机的能力，所以本系统不再设计专门的数据采集系统。(4)计算机通过对视觉传感器传回的数据进行处理和分析，从而得到管材直线度误差。4.4、控制系统的硬件选型 4.4.1 PLC控制器的选取 本测量机的控制系统要求PLC具有如下性能：计数功能，有输入和输出脉冲的功能，并从可靠性，经济性考虑。选择艾默生公司生产的EC20-2012BRA系列的PLC作为本检测机电气控制系统的控制主机。PLC参数表如表4.1所示。EC20-2

29、012BRA系列具有如下优点： （1）双核处理，并行操作，运行速度大幅提升。 （2）充裕的资源，满足复杂、高级、多任务的程控要求。 （3） 存储卡支持程序和R 元件读写，便于不同PLC 间拷贝。 （4） 非凡的高速处理能力。 （5） 支持直线插补、圆弧插补，同步跟随和电子齿轮运动控制。 (6) 超强的扩展能力。 (7) 强大的通讯组网能力。 型号电源电压 V输入/输出点数输入信号电压输入端/公共端输出端/公共端脉冲输入脉冲输出EC20-2012BRA90-26420/1224V20/112/3有有 表4.1 PLC参数表 4.4.2 步进电机驱动器选择根据选择驱动器的基本要求：尽量不要选择整步

30、状态，因为整步状态振动大，选择小电流，大电感，低电压的驱动器。综合前面选择的步进电机DM5676A等因素，我选择了乐创自动化技术有限公司DMD402A型步进驱动器。DMD402A不进驱动器，具有高性能、低价格的特点，适合驱动两相或四相混合式步进电机。由于采用新型的双极性恒流斩波驱动技术，使用同样的电机时可以比其他驱动方式输出更大的功率。其细分功能使步进电机低频振动减小，噪声降低，同时有助于运转精度提高。 步进电机有如下特点： （1）双极恒流斩波方式，斩波频率20KHz 。 （2）光电隔离信号输入。 （3）输入信号TTL兼容。 （4）自动半流功能。 （5）电流设定方便，最大驱动电流2A/相（峰值

31、）。 （6）细分数DMD402/DMD402A最高可128/256。 （7）DMD402A具有双脉冲输入控制功能。 4.4.3 视觉传感器的选取 因为在本检测机的方案设计中，采用的两个视觉传感器对管材的同一个截面进行数据采集，就势必要求两个视觉传感器的CCD摄像机拍摄的是同一个截面，基于以上考虑，首先考虑到激光视觉传感器，只有激光照射的管材截面CCD才能成像，只要保证两个视觉传感器的LD激光发射器的对中性，就能够保证两个视觉传感器是采集的管材同一截面的数据，查阅多方资料，我选用了北京精准伟业测控技术有限公司的FTM-2D视觉传感器。它的实物图如图4.4所示。 图4.4 FTM-2D实物图视觉传

32、感器的技术指标如下： （1）光学参数 激光：红色激光二极管 波长：650mm （2）电气参数 工作电压：24V （3）机械参数 长宽高：90X50X25mm （4）环境参数 防护等级：IP65 存储温度：-30-80 4.4.4 硬件选型表 根据主要硬件的选型和其他配件的选用，建立硬件选型表4.2所示。管材直线度检测机硬件选型列表编号名称厂家 型号数量备注1步进电机乐创自动化技术有限公司DM5676A12步进驱动器乐创自动化技术有限公司DMD402A13PLC控制器艾默生网络能源有限公司EC20-2012BRA14视觉传感器北京精准伟业测控技术公司FTM-2D25限位开关北京中科霖丰科技有限公

33、司24V7H335-11Z26开关电源台湾明纬公司NED-75B17急停开关浙江振欧电子元件公司LAS1-BY8继电器深圳市元创兴电子公司SAL2209报警器温州联其电子有限公司LZQ-30321 表4.2 硬件选型表4.5 控制箱设计 在本设计中，控制箱应由两部分组成，即操作面板的设计和电气控制柜的设计。并且在控制箱的设计中，应尽量满足以下要求：整个系统集中，紧凑，在空间允许的情况下，把发热元件，振动大的元件尽量远离其他元件；紧急停止开关应放在显眼和便于操作的位置。根据以上要求，我做出了以下控制箱的设计。 4.5.1操作面板的设计 操作面板即是控制箱的输入按钮，主要有启动按钮，自动开关，手动

34、开关，急停开关等，具体布置如图4.5所示。 图4.5 操作面板图 对操作面板按钮具体说明见表4.3所示。编号作用对应PLC输入设备备注1启动SB02自动控制SB23手动控制SB14急停开关SB75检测开关SB56工作台正方向运行SB37工作台负方向运行SB48视觉传感器开关SB69报警清除SB14 表4.3 操作面板按钮说明表 4.5.2 电气控制柜电气控制柜是电气控制的核心设备，主要是安装其他控制元件，主要包括开关电源，步进驱动器，PLC可编程可控制器等。电气控制柜具体设计布局图如4.6所示。 图4.6 布局图布局说明： （1）控制柜尺寸为400mm300mm150mm。 （2）控制柜内部布

35、局如表4.4所示。编号名称型号备注1PLC控制器EC20-2012BRA2继电器KA1SAl2203步进驱动器DMD402A4开关电源NED-75B 表4.4 控制柜内部布局说明表 5 PLC控制系统设计5.1 PLC的I/O资源配置 根据相关功能的要求，对PLC的I/O进行配置，具体表5.1所示。输入地址输入设备开关符号X0开机启动SB0X1手动测量SB1X2自动测量SB2X3工作台正方向运行开关SB3X4工作台负方向运行开关SB4X5检测开关SB5X6视觉传感器工作开关SB6X7急停开关SB7X10限位开关1SB10X11限位开关2SB11X12行程开关1SB12X13行程开关2SB13X

36、14报警清除SB14 表5.1 输入地址分配表 通过分析得到输出地址分配如表5.2所示。输出地址输出设备Y0步进电机脉冲信号Y1步进电机方向信号Y2视觉传感器工作信号Y3报警信号 表5.2 输出地址分配表5.2 PLC电气控制原理图 5.2.1 电气控制介绍 （1）视觉传感器电气控制，控制视觉传感器时，PLC输入得到信号后，Y2输出相应信号，使KA2线圈得电，视觉传感器控制电路接通，继电器KM1得电工作，开关KM1闭合，视觉传感器A和B相应工作。 （2）工作台的控制：当需要工作台做相应工作时，PLC控制器相应输入得到信号，Y0和Y1输出相应的脉冲和方向信号到步进驱动器，步进驱动器再控制步进电机的旋转，步进电机通过联轴器连接主轴，从而控制主轴的旋转。根据控制的要求，设计管材直线度的电气控制原理图如图5.1、5.2、5.3所示。 图5.1 电气控制原理图1 图5.2 电气控制原理图2 图5.3 电气控制原理图3 5.2.2 主回路设计部分 （1）管材直线度检测机主回路接入电源为220 VAC电源上，同时在主回路上需要接入一个空气开