蔬菜捆扎机自动控制系统的设计

蔬菜捆扎机自动控制系统的设计

摘要:设计了一种以FX3U-48MTPLC为控制核心的蔬菜捆扎装置,介绍了捆扎机总体方案设计、硬件PLC电路设计等。阐述了捆扎机的手动、自动等控制方式,给出了PLC控制电路、硬件连接电路、触摸屏界面显示电路设计。该捆扎机主要解决了现有人工蔬菜捆扎方式易疲劳、效率低下、包装不统一的问题。另外,触摸屏对工作有实时监控的效果,人机界面良好。样机实验结果表明,捆扎机运行效果良好。

关键词:PLC;捆扎;控制系统;触摸屏

0引言

我国是农业大国,但农业生产自动化、智能化程度不高,与西方发达国家有一定差距。为全面建成小康社会,在全面脱贫攻坚的大背景下,伴随着我国人口的老龄化趋势,大力发展农业现代化技术具有很强的现实意义。大规模种植是农民发家致富的普遍手段。蔬菜作为一种经济作物,是农民创收的有效途径。大规模蔬菜种植,蔬菜的捆扎和包装是进行运输和销售的重要环节。自动捆扎蔬菜可以有效提高蔬菜捆扎的效率和质量,降低劳动力成本。本文首先分析了蔬菜捆扎的动作组成,然后以PLC作为核心控制部件,设计了一套蔬菜捆扎控制系统,并在实践中加以应用。

1系统组成

蔬菜全自动捆扎设备是自动包装机械的一种,其结构主要由上料机构、传输机构、成形与捆扎机构三大部分组成,能够实现从散装蔬菜到成形捆扎整个流程,捆扎速度快。其传输机构的组成如图1所示,成形系统的组成如图2所示。电气控制系统采用220V交流电源和空气压缩泵提供压缩空气作为系统能源。操作人员通过触摸屏操作,蔬菜经过上料机构、传输机构、成形与捆扎机构实现自动捆扎。各种机构的动作通过PLC来控制。

2PLC控制系统设计

2.1动作流程。根据客户要求,本系统可完成自动动作和单步手动动作。具体动作流程如下:手动方式下:(1)储物槽开闭;(2)输送槽移动;(3)成形孔的开启、闭合;(4)包装切断与停止。自动方式下:蔬菜放入储物槽,储物槽通过气压阀控制开闭,送入输送槽,输送槽承装蔬菜通过电机带动滚珠丝杠送到成形孔,在延时一定时间后捆扎,完成包装过程。

2.2系统组成。本系统采用三菱FX3U-48MT系列PLC及威纶通MT8071iP触摸屏,根据设备的动作要求,确定PLC的输入、输出信号如表1所示,PLC硬件接线图如图3所示。

2.3威纶通触摸屏画面设计。本系统采用通用性和性价比较高的威纶通触摸屏,按键和显示主要通过触摸屏来实现,增强了可操作性和可视性。部分设计画面如图4所示。

2.4PLC程序的设计思路。PLC程序设计思路如图5所示。

3结语

本文所设计的自动捆扎机能很好地执行捆扎任务,并且效率较高,在农业生产中有很好的示范性。

[参考文献]

[1]于大国,杨福合,马清艳,等.利用PLC灵活控制液压设备的运动[J].液压与气动,2011(3):60-62.

[2]徐钦,陈永利.基于PLC的液压传动组合机床电气控制系统设计[J].制造业自动化,2012,34(12):64-66.

[3]姚玲峰,曹选平,罗纲.基于PLC的多功能液压源控制系统设计[J].机床与液压,2011,39(12):107-109.

[4]金成毅,熊瑞平.一种基于PLC控制的石材切割机的液压系统[J].液压与气动,2012(4):48-51.

[5]杨志永,李辉.基于PLC与伺服液压的装胎机控制系统设计[J].机床与液压,2012,40(2):53-55.

[6]李悦,周利坤,冯建伟,等.基于PLC与电液伺服的油罐清洗机器人控制系统设计[J].机床与液压,2014,42(9):38-40.

[7]王月芹,周保廷,朱伟博.基于PLC的锁螺丝自动化控制系统设计[J].制造业自动化,2014,36(17):152-155.

[8]钟伟,张建国,李金山,等.基于PLC控制的全自动硬币包装线系统设计与实现[J].制造业自动化,2011,33(11):148-149.

[9]肖艳军,马学为,朱博,等.基于PLC的开关电源外壳生产线控制系统设计[J].制造技术与机床,2013(11):76-78.

作者:张钦 冯金冰 殷红梅 单位:淮安生物工程高等职业学校 淮安信息职业技术学院