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. / In this project a measurement system for dimension measurements on boards have been developed. The measurement system consists of a programmable logic controller (PLC), a human-machine-interface (HMI), an encoder for measuring width and two laser distance sensors for measuring thickness. The goal of the project is to compare between different distance sensors suitable for measuring the thickness of a board, to create electrical drawings for the system, to develop a PLC-program which collects and analyzes the measurement data and sends the results to a higher level system, to develop a HMI which will be used for monitoring and to change parameters and settings and test the measurement system at an sawmill in order to determine its accuracy. A literature study was made in order to increase the knowledge of different kinds of encoders and distance sensor. The study showed that there are mainly two kind of encoders, the absolute and the incremental. The incremental encoder generates a square wave signal while the absolute encoder generates a signal that represents the angular position of the encoder. The study also showed that an optical laser sensors based on the time of flight (TOF) or the triangulation principle proved to have high precision and fast response time. The TOF-principle is based on measuring the time it takes for a pulse of laser to travel to an object and reflect back to a receiver. By knowing the time difference between the transmitter and receiver and the speed of light makes it possible to calculate the distance to the object. The triangulation principle is based on using known distances and reflection angles to calculate unknown distances. Electrical drawings was made in ELPROCAD and previous knowledge provided the basis for how the program was used and how the drawings were constructed. A literature study was made to gather information about different types of distance sensors, which was later used to compare price and performance. A PLC-system from Siemens was chosen and the PLC-program was developed in Simatic Step 7. The HMI that was chosen in the project was Beijer X2 Pro 4” from Beijer Electronics. The measurement system was able to measure the thickness with an uncertainty of ± 0.3 mm and the width with an uncertainty of ± 0.6 mm with a confidence level of 95 %. The goal of the project was fulfilled but there is some work left for the future. That is making a filter for removing thin edges on the board and develop a pressurized air system that can clean the sensors from dust in a defined time interval.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:miun-31482 |
| Date | January 2017 |
| Creators | Svensson, Ludvig |
| Publisher | Mittuniversitetet, Avdelningen för elektronikkonstruktion |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.002 seconds