Детектор застревания конвейера для промышленности | Полный проект электроники

Представленная здесь схема детектора застревания конвейера предназначена для активации устройства сигнализации или программируемой логики контроллер (ПЛК), когда скорость конвейерной системы падает ниже установленной минимальной скорости, предупреждая рабочих о возможности заклинивания конвейерной системы. Детектор застревания конвейера — незаменимое сенсорное устройство, которое можно найти в большинстве систем безопасности и контроля конвейера.

Пока упаковки различных форм и размеров спускаются по конвейерной ленте, крайне важно, чтобы они continue двигались вниз, чтобы предотвратить возможные задержки или серьезные повреждения из-за случайного застревания. Следуя общепринятой производственной практике, сенсорная головка детектора застревания конвейера может быть установлена во второй опоре натяжного ролика return со стороны привода.

(Обычно, когда скорость конвейерной ленты замедляется, скорость вращения натяжного ролика return также замедляется.) Установка головки датчика застревания конвейера показана на рис. 1.

Описание дизайна

Принципиальная схема детектора застревания конвейера показана на рис. 2. Он построен на моностабильном мультивибраторе двойной точности HCF4538B, который обеспечивает стабильную одноразовую работу с перезапуском/сбросом для любого приложения синхронизации с фиксированным напряжением. Целесообразно подключить всю электронную сборку к промышленному адаптеру питания постоянного тока с линейным/switch режимом.

Вы можете спроектировать ряд датчиков приближения в качестве сенсорной головки для детектора застревания конвейера, но использование готового индуктивного (или оптического) датчика приближения может сэкономить время и усилия.

Принципиальная схема очень понятна и понятна. Первый моностабильный (IC2A) микростабильного устройства IC2, который содержит контакты с 1 по 7, сконфигурирован как перезапускаемый моностабильный, а передний фронт его выходного контакта 6 используется для запуска второго моностабильного (IC2B), который содержит контакты с 9 по 15. LED1 и LED2 — это индикаторы состояния системы, подключенные к выходу первого и второго моностабильного устройства соответственно. Компоненты синхронизации RC R1, VR1 и C1 устанавливают постоянную времени RC IC2A, тогда как R4, VR2 и C5 устанавливают постоянную времени RC для IC2B.

Входной подтягивающий резистор R2 добавлен намеренно, поскольку вход схемы на CON3 настроен на обработку только импульсов с отрицательным фронтом (спадающим фронтом). Для датчика со встроенным подтягивающим резистором просто снимите перемычку (SJ1). Выходной контакт 10 второго моностабильного устройства (IC2B) управляет выходом (CON4) через NPN-транзистор с открытым коллектором switch (T1).

Вход постоянного тока (от 16 В до 24 В), подключенный к CON1, защищен от подачи обратной полярности одним диодом 1N4007 (D1). Стабилизатор напряжения LM7812 (IC1) с фиксированным напряжением позволяет подавать питание на схему через любой нестабилизированный адаптер постоянного тока.

Калибровка

Откалибруйте установку с помощью потенциометров VR1 и VR2. Если предположить, что частота вращения натяжного колеса в минуту (об/мин) равна 600, соответствующий узел датчика вращения (датчик оборотов в минуту), выдающий один импульс за оборот, дает период 100 мс.

Поскольку C1 представляет собой конденсатор емкостью 1 мкФ, вам потребуется сопротивление 100 кОм (R1+VR1), чтобы гарантировать совместимость первого моностабильного устройства с импульсным входом датчика. Предпочтительная ширина импульса второго моностабила примерно в десять раз превышает ширину импульса первого моностабила, что приводит к значениям RC равным 100 кОм и 10 мкФ (т. е. R4+VR2=100 кОм и C5=10 мкФ).

Калибровка гарантирует, что while конвейер движется, первый моностабильный IC2A запускается импульсами датчика через CON3, который, в свою очередь, запускает второй моностабильный IC2B. Следовательно, T1 дает закрытый выход через CON4. Это действие продолжается до тех пор, пока конвейер не будет двигаться с желаемой скоростью.

В case конвейер останавливается (или замедляется), IC2A больше не получает триггерный импульс, поэтому T1 открывается IC1B (после небольшой задержки), чтобы указать на застревание или неисправность конвейера.

Создание и тестирование

Схема PCB фактического размера детектора застревания конвейера показана на рис. 3, а компоновка его компонентов — на рис. 4.

Загрузите PCB и PDF-файлы макетов компонентов: нажмите здесь

Прототип был протестирован с использованием индуктивного датчика приближения квадратного типа SN04-N, питаемого от источника питания 12 В. Авторская модель натяжного колеса с приводом от двигателя постоянного тока, использованная для испытаний прототипа, представлена ​​на рис. 5.

Обратите внимание, что SN04-N имеет внутренний подтягивающий резистор сопротивлением 10 кОм, поэтому if вы питаете его (или любой другой индуктивный/оптический модуль датчика приближения/поворота с внутренним подтягивающим резистором) от внешнего источника питания (обычно от 10 В до 30 В), не забудьте включить простую изолированную интерфейсную схему, подобную той, которая показана на рис. 6.

Частичный вид авторского прототипа, расмонтированного на макетной плате, показан на рис. 7.

Т.К. Харендран — любитель электроники, технический автор-фрилансер и дизайнер схем. Он основатель и промоутер TechNode