Dimensionsmätare : En PLC-baserad mätmetod för att bestämma en brädas dimension

Sammanfattning: I det här projektet har ett mätsystem utvecklats för dimensionsmätning av brädor. Mätsystemet består av ett programmerbart styrsystem (PLC), ett människa-maskin-gränssnitt (HMI), en pulsgivare för breddmätning samt två avståndssensorer för tjockleksmätning. Målet med projektet var att jämföra och välja sensorer som lämpar sig för tjockleksmätning, ta fram konstruktionsunderlag för ett styrskåp samt elscheman för inkoppling av sensorer och pulsgivare, utveckla ett PLC-program som samlar in och bearbetar data från mätningen samt skickar resultat till ett överordnat system, utveckla ett HMI för att visa resultat och göra inställningar samt testa mätsystemet för att verifiera dess mätnoggrannhet. En litteraturstudie utfördes för att öka kunskapen om olika typer av pulsgivare och avståndssensorer. Litteraturstudien visade att det finns två huvudtyper av pulsgivare. Dessa är inkrementell eller absolut, där den inkrementella pulsgivaren genererar en fyrkantsvåg av pulser medan den absoluta genererar ett pulsvärde som motsvarar en absolut position. Lasersensorer som använder sig av time-of-flight (TOF) eller trianguleringsmetoden visade sig ha hög precision och snabb svarstid. TOF-metoden går ut på att mäta tiden det tar för ljuset att studsa mot ett objekt och tillbaka till en mottagare i sensorn medan trianguleringsmetoden går ut på att använda kända avstånd och reflektionsvinklar för att bestämma ett okänt avstånd. Konstruktionsunderlag gjordes i programmet ELPROCAD och tidigare kunskaper låg till grund för hur programmet skulle användas och hur ritningarna skulle konstrueras. En litteraturstudie utfördes för att samla information om olika sensorer och i jämförelsen jämfördes sensorernas pris och prestanda. Ett styrsystem från Siemens valdes och PLC-programmet utvecklades i Simatic Step 7. Det HMI som valdes var Beijer X2 Pro 4” från Beijer Electronics. Mätsystemet klarade med en konfidensgrad på 95 % av att mäta brädor med en noggrannhet på ± 0.3 mm för tjocklek och ± 0.6 mm för bredd. Projektets mål uppfylldes men det finns förbättringsmöjligheter. Det framtida arbete som finns är att utveckla ett filter som filtrerar bort änglavingar samt göra styrning för att med tryckluft blåsa ren sensorerna från smuts med jämna mellanrum.