基于PLC的转速测量.doc

实验项目名称
基于PLC的霍尔传感器测转速
实验项目类别
验证（ ）演示（ ）设计（√ ）综合（ ）
指导教师

职称
讲师
xx

参与学生姓名
XXX
实验地点

学时数
每周8学时
周三下午5—6，周四下午5—8，周五下午5—6
一. 开放实验项目及学生实际参与情况
本实验利用霍尔传感器和三菱PLC实现对转速的计算。本实验涉及PLC的编程和接线，霍尔传感器作为脉冲产生装置计数的运用。
二. 教师的指导情况
主要指导老师：
三. 实验开展的时间、地点、内容情况
实验时间安排在学生的课余时间和周末。实验地点在三号实验楼。由指导老师布置设计内容，学生自主搜集资料，完成控制系统的设计、制作及调试。指导教师定时辅导。
实验主要内容：
1 转速的运用十分广泛，霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。分为线性霍尔传感器和开关型霍尔传感器。本实验用的是开关型霍尔传感器。霍尔传感器在磁铁位置，接通信号，在其他位置，断开信号。一个周期有六个高电平，PLC对高电平进行计数，最后转换成每分钟转速。

霍尔传感器和转轮
PLC是可编程逻辑控制器的缩写，是一种采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计算与算数操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。本实验采用FX3U-32MT-S，晶体管输出。
转速用触摸屏显示，触摸屏是一种可接受触头等输入讯号的感应式液晶显示装置，接触了屏幕上的图形按钮，根据编号的程序驱动各种装置，可以取代机械式按钮。是目前最简单、方便的一种人机交互方式。

PLC和触摸屏
2计数原理:三菱PLC的功能指令FNC56 SPD/脉冲密度。

程序设置为SPD X0 K500 D0 0.5秒高电平数存到D0。
MUL D0 K20 D20
因为转盘有六个磁铁，所以n=6。t=500ms。所以N=60*D0/(6*500)*10^3
即每分钟圈数（转速）N=20*D0。
3 接线图

外部电路图

外部接线
4 PLC程序
输入
X0
霍尔传感器信号
X2
启动
X4
停止
输出
Y14
中间继电器线圈

PLC梯形图

程序流程图

四. 项目的创新点和特色
项目利用霍尔传感器，PLC作为控制中心，实现了对转速的显示，使学生对PLC控制系统有了直观认识，为进一步设计复杂控制系统打下基础。
五. 项目取得的成果、发表论文及其他相关资料
学生提交了实验作品，实物照片如下：

学生提交了实验作品及实验报告。
六. 取得的经验
纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。理论很好理解，但实际做起来发现好多问题。动手能力不足，在霍尔传感器输入信号处理上很棘手，最后查阅手册，询问老师终于解决问题。*****************************************************七. 遇到的问题、原因分析及建议
开始霍尔传感器不管怎么转动X0始终接通，输入无法检测到高低电平的变化，无法计数。查阅三菱的手册发现问题所在。
经过测量发现在磁铁处电流约为5mA,其他地方约为4.2mA,所以X0一直闭合，无法有高低电平产生。通过计算，用几个电阻测试，最后串接电阻，用一个10KΩ，一个20KΩ电阻并联，总电阻约为6.67KΩ。使在其他地方时电流小于1.5mA,在磁铁处时电流大于3.5mA。解决问题，X0输入产生接通、关断信号，可以测转速。