光電控制系統(tǒng)技術與應用

內(nèi)容概要

　　進入21世紀以來，光電控制技術正在迅速取代常規(guī)電氣控制技術，從而在運動控制、工程監(jiān)控系統(tǒng)等領域得到廣泛的應用。光電傳感器由于具有響應速度快，無接觸，低耗能，體積小，安裝簡便等優(yōu)點而被廣泛應用于自動化系統(tǒng)；可編程控制器由于編程方便，適應性強，抗干擾，可進行網(wǎng)絡通信等，已經(jīng)奠定了在控制系統(tǒng)應用中的主導地位。隨著控制技術的發(fā)展和更新，了解和掌握光電控制技術與系統(tǒng)的原理、結構和應用是非常必要的。　　本書介紹了光電控制系統(tǒng)組成、光電控制傳感器、可編程控制器、控制驅動器等內(nèi)容，提供了全球重要企業(yè)的光電控制技術和產(chǎn)品，以相當?shù)钠枋隽斯怆娍刂萍夹g的應用實例。本書可作為現(xiàn)場應用工程師、相關專業(yè)技術人員的培訓指導手冊，也可作為大專院校學生的教學參考書。

作者簡介

　　韓兵，1958年生于北京；1982年畢業(yè)于鄭州工學院電機系自動化專業(yè)，獲學士學位；1987年、1993年畢業(yè)于西北工業(yè)大學宇航工程系飛行器控制專業(yè)，分別獲得碩士和博士學位；現(xiàn)任上海交通大學自動化系副教授，曾任自動化系副主任；國家863計劃CIMS主題項目負責人，國家863計劃上海CIMS工程子項目負責人；現(xiàn)為中國自動化學會技術過程安全性與故障診斷專業(yè)委員會委員，中國機械工程學會自動化委員會委員；在生產(chǎn)過程優(yōu)化調(diào)度、系統(tǒng)故障診斷和容錯控制方面研究取得了一定成果，出版論文及圖書50余篇（部）。

書籍目錄

目錄第1章 光電控制系統(tǒng)組成1.1 光電控制系統(tǒng)概況1.2 光電控制系統(tǒng)結構1.3 光電控制系統(tǒng)功能第2章 光電控制傳感器2.1 物體檢測傳感器及接口電路2.1.1 對射式光電傳感器2.1.2 對射式光電接口電路2.1.3 鏡面反射型光電傳感器2.2 位置檢測傳感器及接口電路2.2.1 漫反射型光電接近開關傳感器2.2.2 霍爾接近開關及接口電路2.3 位移傳感器2.3.1 光電位移傳感器2.3.2 光電位移傳感器組成2.3.3 光電位移傳感器基本要求2.3.4 選用的光電位移傳感器2.4 光電編碼器的工作原理2.4.1 光電編碼器的分類2.4.2 粗精組合測量方式2.5 常用光電編碼測速方法2.5.1 M法測速原理分析2.5.2 T法測速原理分析2.5.3 M/T法測速原理分析第3章 電荷耦合器件CCD與激光測控系統(tǒng)3.1 電荷耦合器件CCD3.1.1 測量技術發(fā)展概況3.1.2 CCD器件的特點3.1.3 CCD技術的應用3.2 CCD的基本結構和工作原理3.2.1 CCD器件基本性能參數(shù)3.2.2 CCD器件的選擇3.3 激光測量器結構與工作原理3.3.1 激光器的種類及應用3.3.2 激光器的選用3.4 系統(tǒng)測量方案3.4.1 系統(tǒng)測量要求3.4.2 測量系統(tǒng)誤差分析第4章 控制器與驅動機構4.1 可編程控制器（PLC）4.1.1 PLC的功能4.1.2 PLC的結構4.1.3 PLC的編程4.1.4 PLC的選型4.2 電機光電控制系統(tǒng)4.2.1 電機驅動器4.2.2 直流電機PWM 調(diào)速4.2.3 硬件實現(xiàn)PWM的方法4.3 控制器與傳感器系統(tǒng)組成4.3.1 系統(tǒng)組成結構4.3.2 系統(tǒng)接口與通信第5章 全球重要企業(yè)的光電控制系統(tǒng)5.1 西門子光電控制系統(tǒng)5.1.1 西門子光電傳感器5.1.2 西門子邏輯控制器5.2 歐姆龍光電控制系統(tǒng)5.2.1 歐姆龍光電傳感器5.2.2 歐姆龍邏輯控制器5.3 基恩士光電控制系統(tǒng)5.3.1 基恩士光電傳感器5.3.2 基恩士邏輯控制器5.4 米銥光電控制系統(tǒng)第6章 光電控制技術應用6.1 太陽光電跟蹤控制系統(tǒng)應用6.1.1 太陽光電跟蹤控制系統(tǒng)組成6.1.2 太陽跟蹤控制系統(tǒng)的傳感器6.2 光電經(jīng)緯儀伺服系統(tǒng)應用6.2.1 光電經(jīng)緯儀的結構特點6.2.2 光電經(jīng)緯儀的數(shù)學模型6.2.3 動態(tài)高型控制方法的原理6.2.4 光電經(jīng)緯儀伺服系統(tǒng)設計6.2.5 動態(tài)高型控制方法的實現(xiàn)6.3 顆粒顏色光電分選系統(tǒng)應用6.3.1 粒狀顏色分選系統(tǒng)的結構6.3.2 顏色分選系統(tǒng)控制系統(tǒng)6.3.3 光電顏色檢測系統(tǒng)實現(xiàn)6.4 汽車激光測速系統(tǒng)應用6.4.1 汽車激光測速系統(tǒng)概述6.4.2 汽車激光測速系統(tǒng)原理6.4.3 汽車激光測速電路組成6.4.4 汽車激光測速系統(tǒng)調(diào)試與分析6.5 CCD軸承部件檢測控制系統(tǒng)應用6.5.1 軸承部件規(guī)格與測量參數(shù)6.5.2 CCD軸承部件的檢測方案6.5.3 軸承光電檢測控制系統(tǒng)組成6.5.4 CCD軸承部件檢測系統(tǒng)實現(xiàn)參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第1章　光電控制系統(tǒng)組成	　　1.1　光電控制系統(tǒng)概況　　在工業(yè)生產(chǎn)和工程應用過程中，常對產(chǎn)品、部件或對象進行監(jiān)測與控制。監(jiān)測與控制的條件通?？梢允钱a(chǎn)品的處理位置、部件運動的速度或對象的位移，有時也可能是對象的形狀和特征等。例如，瓶裝生產(chǎn)線的飲料加注控制，通常是根據(jù)飲料瓶的位置是否對準加注管口來進行控制的。在高速公路的監(jiān)控工程中，常對車輛的速度、高度和重量進行監(jiān)控。無論選擇哪些變量進行監(jiān)控，都可以采用光電控制系統(tǒng)來實現(xiàn)。由于光電傳感器具有體積小，容易安裝且測量精確度高，速度快和無接觸的特點，可編程控制器具有數(shù)字控制與通信和抗干擾　　能力強的優(yōu)點，使得光電控制技術被越來越廣泛地應用。光電控制技術已經(jīng)在航空航天工程、能源工程、機器人系統(tǒng)、生產(chǎn)流水線、制造過程、交通車輛控制、工程測量系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)中得到了廣泛的應用?！　」怆娍刂葡到y(tǒng)的發(fā)展依賴于光電測試技術的發(fā)展和廣泛應用。光電測試技術的發(fā)展與新型光源、新型光電器件、微電子技術、計算機技術的發(fā)展密不可分。自從1960年第一臺紅寶石激光器與氦一氖激光器問世以來，由于激光光源的單色性、方向性、相干性和穩(wěn)定性極好，人們在很短時間內(nèi)就研制出各種激光干涉儀、激光測距儀、激光準直儀、激光跟蹤儀、激光雷達等，大大推動了光電測試技術的發(fā)展。自1970年貝爾實驗室研制出第一個固體攝像器件（CCD）以來，由于CCD的小巧，堅固，低功耗，失真小，工作電壓低，重量輕，抗震性好，動態(tài)范圍大和光譜范圍寬等特點，使視覺檢測進入一個新的階段，它不僅可以完成人的視覺觸及區(qū)域的圖像測量，而且使人眼無法涉及的紅外波段和紫外波段的圖像測量也變成了現(xiàn)實，從而把光學測量的主觀性（靠人眼瞄準與測量）發(fā)展成客觀的光電圖像測量。光導纖維從20世紀60年代問世以來，在傳遞圖像和檢測技術方面又發(fā)展出一個新的天地，光纖通信已經(jīng)風靡全球，而光纖傳感幾乎可以測量各種物理量，尤其在一些強電磁干擾、危及人的生命安全的場合可以安全地工作，而且具有高精度、高速度、非接觸測量等特點?？梢哉f一個新的光源、一個新的光電器件的發(fā)明都大大推動了科學技術的發(fā)展。

編輯推薦

　　《光電控制系統(tǒng)技術與應用》可作為現(xiàn)場應用工程師、相關專業(yè)技術人員的培訓指導手冊，也可作為大專院校學生的教學參考書。

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