皮带运输机传输系统梯形图控制程序设计与调试fjfr.docx

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1、皮带运输输机传输输系统梯梯形图控控制程序序设计与与调试摘要：皮皮带机是是皮带输输送机的的简称，皮皮带机运运用输送送带的连连续或间间歇运动动来输送送各种轻轻重不同同的物品品，既可可输送各各种散料料，也可可输送各各种纸箱箱、包装装袋等单单件重量量不大的的件货，用用途广泛泛。它的的控制形形式也多多种多样样，它可可以由单单片机，PPLC，以以及计算算机来控控制，由由于PLLC为主主构成的的控制系系统具有有可靠性性高、控控制功能能强大、性性价比高高等优点点，是目目前工业业自动的的首选控控制装置置，故本本设计中中采用PPLC集集中控制制的办法法，本设设计中利利用PLLC简单单可视化化的程序序，采用用了手动

2、动和自动动控制的的两种不不同的控控制方式式。关键词：皮带机机 PLLC 手手动控制制 自自动控制制毕业设计计说明书书目录第一章 前言 224第二章 控制制器选择择方案确确定2252.1方方案比较较252.2方方案确定定26第三章 硬件件设计2773.1 设计可可行性方方案 2273.2 PLLC选型型 2773.2.1 PLCC的组成成结构2273.2.2 PLCC的工作作原理 293.2.3 FX22N的性性能及选选型 303.2.4 PPLC的的端子分分配及外外部接线线 3313.3 传感器器的选择择 3323.3.1 传传感器简简介 3223.3.2压力力传感器器 343.5 控制电电机

3、的选选型及主主回路外外部接线线图 373.5.1Y22系列三三相异步步电机 3373.5.2主回回路电机机的外部部接线图图 3883.6 其它硬硬件选型型3383.6.1 接接触器选选型383.6.2 热热继电器器选型3993.6.3 空空气开关关选型399第四章软软件设计计4404.1控控制要求求分析 4404.2程程序实现现 400第一章 前前言PLC即即可编程程控制器器（Prrogrrammmablle llogiic CConttrolllerr），是指指以计算算机技术术为基础础的新型型工业控控制装置置。在119877年国际际电工委委员会（IInteernaatioonall Elle

4、cttriccal Commmittteee）颁布布的PLLC标准准草案中中对PLLC做了了如下定定义：PLC是是一种专专门为在在工业环环境下应应用而设设计的数数字运算算操作的的电子装装置。它它采用可可以编制制程序的的存储器器，用来来在其内内部存储储执行逻逻辑运算算、顺序序运算、计计时、计计数和算算术运算算等操作作的指令令，并能能通过数数字式或或模拟式式的输入入和输出出，控制制各种类类型的机机械或生生产过程程。PLLC及其其有关的的外围设设备都应应该按易易于与工工业控制制系统形形成一个个整体，易易于扩展展其功能能的原则则而设计计。20世纪纪80年年代初，可可编程控控制器在在先进工工业国家家中已

5、获获得广泛泛应用。这这个时期期可编程程控制器器发展的的特点是是大规模模、高速速度、高高性能、产产品系列列化。这这个阶段段的另一一个特点点是世界界上生产产可编程程控制器器的国家家日益增增多，产产量日益益上升。这这标志着着可编程程控制器器已步入入成熟阶阶段。220世纪纪末期，可可编程控控制器的的发展特特点是更更加适应应于现代代工业的的需要。从从控制规规模上来来说，这这个时期期发展了了大型机机和超小小型机；从控制制能力上上来说，诞诞生了各各种各样样的特殊殊功能单单元，用用于压力力、温度度、转速速、位移移等各式式各样的的控制场场合；从从产品的的配套能能力来说说，生产产了各种种人机界界面单元元、通信信单

6、元，使使应用可可编程控控制器的的工业控控制设备备的配套套更加容容易。目目前，可可编程控控制器在在机械制制造、石石油化工工、冶金金钢铁、汽汽车、轻轻工业等等领域的的应用都都得到了了长足的的发展。目前PLLC已经经渗透到到生活的的各个方方面，尤尤其是自自动化控控制。在在工业生生本次毕毕业设计计的题目目是基于于PLCC三台皮皮带机送送料控制制程序的的设计。皮皮带机广广泛运用用于我们们的生活活中，特特别是工工业生产产中更是是必不可可缺。它它被广泛泛应用在在港口、电电厂、煤煤矿、钢钢铁企业业、水泥泥、粮食食以及轻轻工业的的生产线线。即可可以运送送散状物物料，也也可以运运送成件件物品。工工作过程程中噪音音

7、较小，结结构简单单。皮带带运输机机可用于于水平或或倾斜运运输。皮皮带运输输机还应应用与装装船机、卸卸船机、堆堆取料机机等连续续运输移移动机械械上。皮皮带运输输机由皮皮带、机机架、驱驱动滚筒筒、改向向滚筒、承承载托辊辊、回程程托辊、张张紧装置置、清扫扫器等零零部件组组成。在在大型港港口或大大型冶金金企业，皮皮带运输输机得到到最广泛泛的应用用。其总总长度可可达到十十几千米米。本次设计计选择了了用PLLC来控控制皮带带机的整整个运行行过程，PPLC的的运用使使得系统统的电路路变得简简明清楚楚，而且且十分便便于日后后的运行行维护，那那么PLLC究竟竟是什么么呢？世界上公公认的第第一台PPLC是是196

8、69年美美国数字字设备公公司（DDEC）研研制的。限限于当时时的元器器件条件件及计算算机发展展水平，早早期的PPLC主主要由分分立元件件和中小小规模集集成电路路组成，可可以完成成简单的的逻辑控控制及定定时、计计数功能能。200世纪770年代代初出现现了微处处理器。人人们很快快将其引引入可编编程控制制器，使使PLCC增加了了运算、数数据传送送及处理理等功能能，完成成了真正正具有计计算机特特征的工工业控制制装置。为为了方便便熟悉继继电器、接接触器系系统的工工程技术术人员使使用，可可编程控控制器采采用和继继电器电电路图类类似的梯梯形图作作为主要要编程语语言，并并将参加加运算及及处理的的计算机机存储元

9、元件都以以继电器器命名。此此时的PPLC为为微机技技术和继继电器常常规控制制概念相相结合的的产物。20世纪纪70年年代中末末期，可可编程控控制器进进入实用用化发展展阶段，计计算机技技术已全全面引入入可编程程控制器器中，使使其功能能发生了了飞跃。更更高的运运算速度度、超小小型产过过程中，大大量的开开关量顺顺序控制制，它按按照逻辑辑条件进进行顺序序动作，并并按照逻逻辑关系系进行连连锁保护护动作的的控制，及及大量离离散量的的数据采采集。传传统上，这这些功能能是通过过气动或或电气控控制系统统来实现现的顺序序控制，它它按照逻逻辑条件件进行顺顺序动作作，并按按照逻辑辑关系进进行连锁锁保护动动作的控控制，及

10、及大量离离散量的的数据采采集。传传统上，这这些功能能是通过过气动或或电气控控制系统统来实现现的。随随着PLLC的出出现，PPLC用用存储逻逻辑代替替接线逻逻辑，大大大减少少了控制制设备外外部的接接线，使使控制系系统设计计及建造造的周期期大为缩缩短，同同时维护护也变得得容易起起来。PLC在在皮带机机上面的的应用，使使的皮带带机的控控制机构构变得简简单，运运行更加加可靠，同同时维修修起来也也是十分分的简单单方便。第二章 总体方方案的确确定2.1方方案比较较 就就目前的的现状有有以下几几种控制制方式满满足系统统的要求求：继电电器控制制系统、单单片机控控制、工工业控制制计算机机控制、可可编程序序控制器

11、器控制。(1) 继电电器控制制系统控制功能能是用硬硬件继电电器实现现的。继继电器串串接在控控制电路路中根据据主电路路中的电电压、电电流、转转速、时时间及温温度等参参量变化化而动作作，以实实现电力力拖动装装置的自自动控制制及保护护，系统统复杂，在在控制过过程中，如如果某个个继电器器损坏，都都会影响响整个系系统 的的正常运运行，查查找和排排除故障障往往非非常困难难，虽然然继电器器本身价价格不太太贵，但但是控制制柜的安安装接线线工作量量大，因因此整个个控制柜柜价格非非常高，灵灵活性差差，响应应速度慢慢。（2）单单片机控控制单片机作作为一个个越大规规模的集集成电路路、机构构上包括括CPUU、存储储器、

12、定定时器和和多种输输入/输输出接口口电路。其其低功耗耗、低电电压和很很强的控控制功能能，成为为功控领领域、尖尖端武器器、日常常生活中中最广泛泛的计算算机之一一。但是是，单片片机是一一片集成成电路，不不能直接接将它与与外部II/O接接口电器器上、硬硬件设计计、制作作和程序序设计的的工作量量相当大大。（3）工工业控制制计算机机控制工控机采采用总线线结构，各各厂家产产品兼容容性强，有有实时操操作系统统的支持持，在要要求快速速、实用用性强、功功能复杂杂的领域域中占优优势。但但工控机机价格较较高，将将它用于于开关量量控制有有些大材材小用。且且其外部部I/OO接线一一般都用用于多芯芯扁平电电缆和插插头、插

13、插座，直直接从印印刷 电电路板上上引出，不不如接线线端子可可靠。（4）PPLC控控制可编程序序控制器器配备各各种硬件件装置供供用户选选择，用用户不用用自已设设计和制制作硬件件装置，只只须确定定可编程程序控制制器硬件件配制和和设计外外部接线线图，同同时采用用梯形图图语言编编程，用用软件取取代继电电器电器器系统中中的触点点和热线线，通过过修改程程序适应应工艺条条件的变变化。可骗程控控制（PPLC）从从上个世世纪700年代发发展起来来的一种种新型工工业控制制系统，起起初它主主要是针针对开关关量进行行逻辑控控制的一一种装置置，可以以取代中中间继电电器、时时间继电电器等构构成开关关量控制制系统。随随着3

14、00多年来来微电子子技术的的不断发发展，PPLC也也通过不不断的升升级换代代大大增增强了其其功能。现现在PLLC已经经发展成成为不但但具有逻逻辑控制制功能、还还具有过过程控制制功能、运运动控制制功能和和数据处处理功能能、连网网通讯功功能等多多种性能能，是名名符其实实的多功功能控制制器。由由PLCC为主构构成的控控制系统统具有可可靠性高高、控制制功能强强大、性性价比高高等优点点，是目目前工业业自动的的首选控控制装置置。2.2 方案确确定通过对多多种设计计方案的的比较，决决定选择择可编程程控制系系统，相相比于继继电器系系统，它它性能可可靠性高高，接线线很简单单，系统统不复杂杂，易于于维护，性性能先

15、进进，易于于改造。和和单片机机系统相相比，它它编程简简单，易易于掌握握，连线线简单。工工业控制制计算机机控制系系统性能能先进，但但是价格格昂贵，系系统复杂杂，对于于本系统统而言实实在是大大材小用用。综上所述述，本次次设计应应选择PPLC控控制更为为合理。第三章 硬硬件设计计3.1 设计可可行性方方案 本次课课题是基基于PLLC三台台皮带机机送料控控制程序序的设计计、安装装与调试试，根据据要求我我构想了了下面的的可行性性的控制制要求如如下。1、控制制要求：（1）某某一生产产线的末末端有一一台三级级皮带运运输机，分分别由MM1、MM2、MM3三台台电动机机拖动，有有手动和和自动两两种控制制方式。（

16、2）手手动时，为为了便于于调试，每每一台电电机都可可以单独独启动，按按停止按按钮都可可以停下下。（3）自自动控制制时，有有料进皮皮带后，通通过检测测传感器器让皮带带运行，MM1M2M3的的顺序启启动，间间隔均为为5秒，若若无料进进入皮带带，通过过安装在在一号皮皮带机上上的传感感器，330秒钟钟后让皮皮带机按按M3M2M1的的顺序停停止否则则继续运运行，如如此循环环往复；当某条条皮带机机发生故故障时，该该皮带机机及其前前面的皮皮带机立立即停止止，而其其后的皮皮带机则则待料运运完后才才停止，即即仍为顺顺序停止止。（4）为为防止在在自动运运行时传传感器误误动作，要求按下保护按钮(即后文中的SA2按钮

17、)后，系统才处于待运行状态，否则传感器不动作。（5）为为保证意意外发生生时的安安全，还还要有急急停按钮钮，当急急停按钮钮按下时时所有电电机立即即停止运运行。（6）要要有必要要的短路路、过载载、连锁锁保护。2、设计计任务：（1）列列出PLLC控制制I/OO口（输输入/输输出）元元件地址址分配表表；（2）画画出PLLC输入入/输出出接线图图和接触触器的主主电路原原理图。（3）尽尽量做到到经济、合合理、合合用、减减小设备备成本。在在方案的的选择、元元器件的的选型时时更多的的考虑新新技术、新新产品。控控制由人人工控制制到自动动控制，使使功能的的实现由由一到多多而且更更加趋于于完善。 3.2 PLLC选

18、型型 3.2.1 PPLC的的组成结结构PLC 的一般般结构如如下图所所示，由由图可见见主要有有6个部部分组成成，包括括CPUU（中央央处理器器）、输输入/输输出接口口电路、电电源、外外设接口口、I/O扩展展接口。图(一)其核心主主要有CCPU,I/OO模块,电源模模块以及及它的存存储模块块，它们们各自的的特点如如下：一、 CPUPLC中中的CPPU是PPLC的的核心，起起神经中中枢的作作用，每每台PLLC至少少有一个个CPUU，它按按PLCC的系统统程序赋赋予的功功能接收收并存贮贮用户程程序和数数据，用用扫描的的方式采采集由现现场输入入装置送送来的状状态或数数据，并并存入规规定的寄寄存器中中

19、，同时时，诊断断电源和和PLCC内部电电路的工工作状态态和编程程过程中中的语法法错误等等。进入入运行后后，从用用户程序序存贮器器中逐条条读取指指令，经经分析后后再按指指令规定定的任务务产生相相应的控控制信号号，去指指挥有关关的控制制电路，与与通用计计算机一一样，主主要由运运算器、控控制器、寄寄存器及及实现它它们之间间联系的的数据、控控制及状状态总线线构成，还还有外围围芯片、总总线接口口及有关关电路。它它确定了了进行控控制的规规模、工工作速度度、内存存容量等等。内存存主要用用于存储储程序及及数据，是是PLCC不可缺缺少的组组成单元元。CPU的的控制器器控制CCPU工工作，由由它读取取指令、解解释

20、指令令及执行行指令。但但工作节节奏由震震荡信号号控制；CPUU的运算算器用于于进行数数字或逻逻辑运算算，在控控制器指指挥下工工作；CCPU的的寄存器器参与运运算，并并存储运运算的中中间结果果，它也也是在控控制器指指挥下工工作。二、I/O模块块：PLC的的对外功功能，主主要是通通过各种种I/OO接口模模块与外外界联系系的，按按I/OO点数确确定模块块规格及及数量，II/O模模块可多多可少，但但其最大大数受CCPU所所能管理理的基本本配置的的能力，即即受最大大的底板板或机架架槽数限限制。II/O模模块集成成了PLLC的II/O电电路，其其输入暂暂存器反反映输入入信号状状态，输输出点反反映输出出锁存

21、器器状态。三、电源模块： 有些PLC中的电源，是与CPU模块合二为一的，有些是分开的，其主要用途是为PLC各模块的集成电路提供工作电源。同时，有的还为输入电路提供24V的工作电源。电源以其输入类型有：交流电源，加的为交流220VAC或110VAC，直流电源，加的为直流电压，常用的为24V。四、存储储模块：PLC的的存储器器包括系系统储存存器和用用户储存存器两种种。系统统储存器器用于存存储系统统程序，用用户存储储器用于于存放PPLC的的用户程程序。现现在的PPLC一一般均采采用可电电擦除的的E2PPROMM存储器器来作为为系统储储存器和和用户储储存器。3.2.2 PLCC的工作作原理一.PLLC

22、采用用“顺序扫扫描，不不断循环环”的工作作方式1.每次次扫描过过程。集集中对输输入信号号进行采采样。集集中对输输出信号号进行刷刷新。2.输入入刷新过过程。当当输入端端口关闭闭时，程程序在进进行执行行阶段时时，输入入端有新新状态， 新状状态不能能被读入入。只有有程序进进行下一一次扫描描时，新新状态才才被读入入。3一个个扫描周周期分为为输入采采样，程程序执行行，输出出刷新。4元件件映象寄寄存器的的内容是是随着程程序的执执行变化化而变化化的。5扫描描周期的的长短由由三条决决定。（1）CCPU执执行指令令的速度度（2）指指令本身身占有的的时间（33）指令令条数6由于于采用集集中采样样。集中中输出的的方

23、式。存存在输入入/输出出滞后的的现象，即即输入/ 输输出响应应延迟。二PLLC与继继电器控控制系统统、微机机区别1PLLC与继继电器控控制系统统区别:前者工作作方式是是“串行”，后者者工作方方式是“并行”，前者者用“软件”，后者者用“硬件”。2PLLC与微微机区别别: 前者工工作方式式是“循环扫扫描”。后者者工作方方式是“待命或或中断”PLCC 编程程方式 PLCC最突出出的优点点采用“软继电电器”代替“硬继电电器”。用“软件编编程逻辑辑”代替“硬件布布线逻辑辑”。 PPLC编编程语言言有梯形形图、布布尔助记记符语言言，等等等。尤其其前两者者为常用用。3. 由于PLLC是集集中采样样，在程程序

24、处理理阶段即即使输入入发生了了变化，输输入映象象寄存 器中中的内容容也不会会变化，要要到下一一周期的的输入采采样阶段段才会改改变。4. 由由于PLLC是串串行工作作，所以以PLCC的运行行结果与与梯形图图程序的的顺序有有关，这这与继电电器控制制系统“并行”工作有有质的区区别。避避免了触触点的临临界竞争争，减 少繁琐的的联锁电电路。3.2.3FX22N的性性能及选选型三菱公司司的PLLC是最最早进入入中国市市场的产产品，小小型机FFX2NN是近几几年推出出的高功功能整体体式小型型机。FFX系列列PLCC具有庞庞大的家家族。基基本单元元(主机机)有FFX0、FXX0S、FFXONN、FXX1、FX

25、X2、FXX2C、FFX1SS、FXX2N、FFX2NNC9个个系列。每每个系列列又有114、116、332、448、664、880、1128点点等不同同输入输输出点数数的机型型，每个个系列还还有继电电器输出出、晶体体管输出出、晶闸闸管输出出三种输输出形式式。FX2NN系列PPLC是是三菱公公司高性性能小型型机的代代表作，系统最最大I/O点数数为1228点，配配置扩展展单元后后可达2256点点。FXX2系列列基本执执行指令令的速度度为0.48s/步步，用户户程序存存储器的的容量可可扩展至至8K步步。 FFX2NN系列PPLC在在我国应应用比较较广泛。通过对对PLCC的工作作原理及及性能的的了解

26、，并并结合设设计要求求，设计计中选择择了FXX2N系系列的小小型PLLC。分析要求求，可以以确定需需要122个输入入点，手手动工作作时，分分别为MM1,MM2,MM3启动动按钮，停停止按钮钮，通常常用于系系统的检检测维护护；一个个急停按按钮；自自动工作作时，传传感器开开与关时时的两个个不同信信号输入入以及停停止按钮钮。因为为有三台台皮带机机，故需需要三个个输出点点。又为为了便于于日后的的功能增增加等因因素，选选择了448点的的基本输输入输出出单元，因因为输出出的是2220VV的交流流电，为为了增加加它的耐耐用性，采采用了可可控硅输输出。综上所述述，设计计中最终终选择了了FX22N-448MSS

27、的PLLC，这这种PLLC技术术成熟，性性能好，故故障少，价价格低廉廉，对于于本项目目又留有有一定的的余量，可可以为以以后改进进留下余余地。3.2.4 PPLC的的端子分分配及外外部接线线PLC的的I/OO元件地地址分配配功能描述述动作器件件I/O地地址急停SB1X0工作方式式手动选择开关关SAX1自动X2手动M1启动动SB2X10M1停止止SB3X11M2启动动SB4X12M2停止止SB5X13M3启动动SB6X14M3停止止SB7X15自动压力传感感器传感器SST开X20传感器SST关X21停止SB8X22皮带机11开KM1Y0皮带机22开KM2Y1皮带机33开KM3Y2图(二)PLC的的

28、I/OO外部接接线图如如下：图(三)3.3 传感器器的选择择3.3.1传感感器简介介一、传感感器的定定义：国家家标准GGB76665-87对对传感器器下的定定义是：“能感感受规定定的被测测量并按按照一定定的规律律转换成成可用信信号的器器件或装装置，通通常由敏敏感元件件和转换换元件组组成”。传传感器是是一种检检测装置置，能感感受到被被测量的的信息，并并能将检检测感受受到的信信息，按按一定规规律变换换成为电电信号或或其他所所需形式式的信息息输出，以以满足信信息的传传输、处处理、存存储、显显示、记记录和控控制等要要求。它它是实现现自动检检测和自自动控制制的首要要环节。二、传感感器的性性能1、传感感器

29、静态态特性传感器的的静态特特性是指指对静态态的输入入信号，传传感器的的输出量量与输入入量之间间所具有有相互关关系。因因为这时时输入量量和输出出量都和和时间无无关，所所以它们们之间的的关系，即即传感器器的静态态特性可可用一个个不含时时间变量量的代数数方程，或或以输入入量作横横坐标，把把与其对对应的输输出量作作纵坐标标而画出出的特性性曲线来来描述。表表征传感感器静态态特性的的主要参参数有：线性度度、灵敏敏度、分分辨力和和迟滞等等。2、 传感器动动态特性性所谓动态态特性，是是指传感感器在输输入变化化时，它它的输出出的特性性。在实实际工作作中，传传感器的的动态特特性常用用它对某某些标准准输入信信号的响

30、响应来表表示。这这是因为为传感器器对标准准输入信信号的响响应容易易用实验验方法求求得，并并且它对对标准输输入信号号的响应应与它对对任意输输入信号号的响应应之间存存在一定定的关系系，往往往知道了了前者就就能推定定后者。最最常用的的标准输输入信号号有阶跃跃信号和和正弦信信号两种种，所以以传感器器的动态态特性也也常用阶阶跃响应应和频率率响应来来表示。3、传感感器的线线性度通常情况况下，传传感器的的实际静静态特性性输出是是条曲线线而非直直线。在在实际工工作中，为为使仪表表具有均均匀刻度度的读数数，常用用一条拟拟合直线线近似地地代表实实际的特特性曲线线、线性性度（非非线性误误差）就就是这个个近似程程度的

31、一一个性能能指标。4、传感感器的灵灵敏度灵敏度是是指传感感器在稳稳态工作作情况下下输出量量变化y对输输入量变变化xx的比值值，它是输输出/输入特特性曲线线的斜率率，如果传传感器的的输出和和输入之之间显线线性关系系，则灵灵敏度SS是一个个常数，否则，它它将随输输入量的的变化而而变化。灵敏度的的量纲是是输出、输输入量的的量纲之之比。例例如，某某位移传传感器，在在位移变变化1mmm时，输输出电压压变化为为2000mV，则则其灵敏敏度应表表示为2200mmV/mmm，当传感感器的输输出、输输入量的的量纲相相同时，灵灵敏度可可理解为为放大倍倍数。提高灵敏敏度，可可得到较较高的测测量精度度。但灵灵敏度愈愈

32、高，测测量范围围愈窄，稳稳定性也也往往愈愈差。5、传感感器的分分辨力分辨力是是指传感感器可能能感受到到的被测测量的最最小变化化的能力力。也就就是说，如如果输入入量从某某一非零零值缓慢慢地变化化。当输输入变化化值未超超过某一一数值时时，传感感器的输输出不会会发生变变化，即即传感器器对此输输入量的的变化是是分辨不不出来的的。只有有当输入入量的变变化超过过分辨力力时，其其输出才才会发生生变化。通常传感感器在满满量程范范围内各各点的分分辨力并并不相同同，因此此常用满满量程中中能使输输出量产产生阶跃跃变化的的输入量量中的最最大变化化值作为为衡量分分辨力的的指标。上上述指标标若用满满量程的的百分比比表示，

33、则则称为分分辨率。三、传感感器的分分类1、电阻阻式传感感器电阻阻式传感感器是将将被测量量，如位位移、形形变、力力、加速速度、湿湿度、温温度等这这些物理理量转换换式成电电阻值这这样的一一种器件件。主要要有电阻阻应变式式、压阻阻式、热热电阻、热热敏、气气敏、湿湿敏等电电阻式传传感器件件。2、电阻阻应变式式传感器器传感感器中的的电阻应应变片具具有金属属的应变变效应，即即在外力力作用下下产生机机械形变变，从而而使电阻阻值随之之发生相相应的变变化。电电阻应变变片主要要有金属属和半导导体两类类，金属属应变片片有金属属丝式、箔箔式、薄薄膜式之之分。半半导体应应变片具具有灵敏敏度高（通通常是丝丝式、箔箔式的几

34、几十倍）、横横向效应应小等优优点。3、压阻阻式传感感器压阻式传传感器是是根据半半导体材材料的压压阻效应应在半导导体材料料的基片片上经扩扩散电阻阻而制成成的器件件。其基基片可直直接作为为测量传传感元件件，扩散散电阻在在基片内内接成电电桥形式式。当基基片受到到外力作作用而产产生形变变时，各各电阻值值将发生生变化，电电桥就会会产生相相应的不不平衡输输出。用作压阻阻式传感感器的基基片（或或称膜片片）材料料主要为为硅片和和锗片，硅硅片为敏敏感 材材料而制制成的硅硅压阻传传感器越越来越受受到人们们的重视视，尤其其是以测测量压力力和速度度的固态态压阻式式传感器器应用最最为普遍遍。4、热电电阻传感感器热电阻传

35、传感器主主要是利利用电阻阻值随温温度变化化而变化化这一特特性来测测量温度度及与温温度有关关的参数数。在温温度检测测精度要要求比较较高的场场合，这这种传感感器比较较适用。目目前较为为广泛的的热电阻阻材料为为铂、铜铜、镍等等，它们们具有电电阻温度度系数大大、线性性好、性性能稳定定、使用用温度范范围宽、加加工容易易等特点点。用于于测量-2000+5000范围围内的温温度。5、温度度传感器器（1）、室室温管温温传感器器：室温传感感器用于于测量室室内和室室外的环环境温度度，管温温传感器器用于测测量蒸发发器和冷冷凝器的的管壁温温度。室室温传感感器和管管温传感感器的形形状不同同，但温温度特性性基本一一致。按

36、按温度特特性划分分，目前前美的使使用的室室温管温温传感器器有二种种类型。（2）、排排气温度度传感器器：排气温度度传感器器用于测测量压缩缩机顶部部的排气气温度，常常数B值值为39950KK3%,基准准电阻为为90对应电电阻5KK33%。(3) 、模块温温度传感感器：模块温度度传感器器用于测测量变频频模块（IIGBTT或IPPM）的的温度，目目前用的的感温头头的型号是是6022F-335000F，基基准电阻阻为255对应应电阻66K1%。四、传感感器的发发展趋势势采用新原原理、开开发新型型传感器器；大力力开发物物性型传传感器(因为靠靠结构型型有些满满足不了了要求)；传感感器的集集成化；传感器器的多

37、功功能化；传感器器的智能能化(SSmarrt SSenssor)；研究究生物感感官，开开发仿生生传感器器，传感感器在我我们的生生活中用用途可谓谓越来越越广泛。3.3.2 压压力传感感器 本设计计中因为为考虑到到经济节节能等因因素，在在自动运运行时要要求皮带带机在没没用送料料的情况况下经过过传感器器的检测测30秒秒钟后能能够降序序停止，故故需要在在无人值值守的情情况下能能够自动动停止，这这样既能能够节省省能源，又又能够保保证接卸卸的安全全，故需需要选择择一个适适合的传传感器来来实现这这一功能能。 压力传传感器是是工业实实践中最最为常用用的一种种传感器器，其广广泛应用用于各种种工业自自控环境境，涉

38、及及水利水水电、铁铁路交通通、智能能建筑、生生产自控控、航空空航天、军军工、石石化、油油井、电电力、船船舶、机机床、管管道等众众多行业业，它们们的应用用十分广广泛。压力传感感器又分分为以下下几种:1 、应应变片压压力传感感器原理理与应用用 力力学传感感器的种种类繁多多，如电电阻应变变片压力力传感器器、半导导体应变变片压力力传感器器、压阻阻式压力力传感器器、电感感式压力力传感器器、电容容式压力力传感器器、谐振振式压力力传感器器及电容容式加速速度传感感器等。但但应用最最为广泛泛的是压压阻式压压力传感感器，它它具有极极低的价价格和较较高的精精度以及及较好的的线性特特性。下下面我们们主要介介绍这类类传

39、感器器。在了了解压阻阻式力传传感器时时，我们们首先认认识一下下电阻应应变片这这种元件件。电阻阻应变片片是一种种将被测测件上的的应变变变化转换换成为一一种电信信号的敏敏感器件件。它是是压阻式式应变传传感器的的主要组组成部分分之一。电电阻应变变片应用用最多的的是金属属电阻应应变片和和半导体体应变片片两种。金金属电阻阻应变片片又有丝丝状应变变片和金金属箔状状应变片片两种。通通常是将将应变片片通过特特殊的粘粘和剂紧紧密的粘粘合在产产生力学学应变基基体上，当当基体受受力发生生应力变变化时，电电阻应变变片也一一起产生生形变，使使应变片片的阻值值发生改改变，从从而使加加在电阻阻上的电电压发生生变化。这这种应

40、变变片在受受力时产产生的阻阻值变化化通常较较小，一一般这种种应变片片都组成成应变电电桥，并并通过后后续的仪仪表放大大器进行行放大，再再传输给给处理电电路（通通常是AA/D 转换和和CPUU ）显显示或执执行机构构。2 、陶陶瓷压力力传感器器原理及及应用抗腐蚀的的陶瓷压压力传感感器没有有液体的的传递，压压力直接接作用在在陶瓷膜膜片的前前表面，使使膜片产产生微小小的形变变，厚膜膜电阻印印刷在陶陶瓷膜片片的背面面，连接接成一个个惠斯通通电桥（闭闭桥），由由于压敏敏电阻的的压阻效效应，使使电桥产产生一个个与压力力成正比比的高度度线性、与与激励电电压也成成正比的的电压信信号，标标准的信信号根据据压力量量

41、程的不不同标定定为2.0 / 3.0 / 3.3 mmV/VV等，可可以和应应变式传传感器相相兼容。通通过激光光标定，传传感器具具有很高高的温度度稳定性性和时间间稳定性性，传感感器自带带温度补补偿0 700，并可可以和绝绝大多数数介质直直接接触触。陶瓷是一一种公认认的高弹弹性、抗抗腐蚀、抗抗磨损、抗抗冲击和和振动的的材料。陶陶瓷的热热稳定特特性及它它的厚膜膜电阻可可以使它它的工作作温度范范围高达达-400 1135 ，而且且具有测测量的高高精度、高高稳定性性。电气气绝缘程程度22kV，输输出信号号强，长长期稳定定性好。高高特性，低低价格的的陶瓷传传感器将将是压力力传感器器的发展展方向，在在欧美

42、国国家有全全面替代代其它类类型传感感器的趋趋势，在在中国也也越来越越多的用用户使用用陶瓷传传感器替替代扩散散硅压力力传感器器。3 、扩扩散硅压压力传感感器原理理及应用用工工作原理理被测介介质的压压力直接接作用于于传感器器的膜片片上（不不锈钢或或陶瓷），使使膜片产产生与 介质压压力成正正比的微微位移，使使传感器器的电阻阻值发生生变化，和和用电子子线路检检测这一一变化，并并转换输输出一个个对应于于这一压压力的标标准测量量信号。4 、蓝宝石压力传感器原理与应用利用应变变电阻式式工作原原理，采采用硅- 蓝宝宝石作为为半导体体敏感元元件，具具有无与与伦比的的计特性性。蓝宝石系系由单晶晶体绝缘缘体元素素组

43、成，不不会发生生滞后、疲疲劳和蠕蠕变现象象；蓝宝宝石比硅硅要坚固固，硬度度更高，不不怕形变变；蓝宝宝石有着着非常好好的弹性性和绝缘缘特性（110000 OCC 以内内），因因此，利利用硅- 蓝宝宝石制造造的半导导体敏感感元件，对对温度变变化不敏敏感，即即使在高高温条件件下，也也有着很很好的工工作特性性；蓝宝宝石的抗抗辐射特特性极强强；另外外，硅- 蓝宝宝石半导导体敏感感元件，无无p-nn 漂移移，因此此，从根根本上简简化了制制造工艺艺，提高高了重复复性，确确保了高高成品率率。5 、压压电压力力传感器器原理与与应用压电电传感器器中主要要使用的的压电材材料包括括有石英英、酒石石酸钾钠钠和磷酸酸二氢

44、胺胺。其中中石英（二二氧化硅硅）是一一种天然然晶体，压压电效应应就是在在这种晶晶体中发发现的，在在一定的的温度范范围之内内，压电电性质一一直存在在，但温温度超过过这个范范围之后后，压电电性质完完全消失失（这个个高温就就是所谓谓的“居里点点”）。由由于随着着应力的的变化电电场变化化微小（也也就说压压电系数数比较低低），所所以石英英逐 渐被其他他的压电电晶体所所替代。而而酒石酸酸钾钠具具有很大大的压电电灵敏度度和压电电系数，但但是它只只能在室室温和湿湿度比较较低的环环境下才才能够应应用。磷磷酸二氢氢胺属于于人造晶晶体，能能够承受受高温和和相当高高的湿度度，所以以已经得得到了广广泛的应应用。现在压电

45、电效应也也应用在在多晶体体上，比比如现在在的压电电陶瓷，包包括钛酸酸钡压电电陶瓷、PPZT 、铌酸酸盐系压压电陶瓷瓷、铌镁镁酸铅压压电陶瓷瓷等等。压电效应应是压电电传感器器的主要要工作原原理，压压电传感感器不能能用于静静态测量量，因为为经过外外力作用用后的电电荷，只只有在回回路具有有无限大大的输入入阻抗时时才得到到保存。实实际的情情况不是是这样的的，所以以这决定定了压电电传感器器只能够够测量动动态的应应力。压电传感感器主要要应用在在加速度度、压力力和力等等的测量量中。压压电式加加速度传传感器是是一种常常用的加加速度计计。它具具有结构构简单、体体积小、重重量轻、使使用寿命命长等优优异的特特点。压压电式加加速度传传感器在在飞机、汽汽车、船船舶、桥桥梁和建建筑的振振动和冲冲击测量量中已经经得到了了广泛的的应用，特特别是航航空和宇宇航领域域中更有有它的特特殊地位位。压电电式传感感器也可可以用来来测量发发动机内内部燃烧烧压力的的测量与与真空度度的测量量。也可可以用