3763 櫻桃西紅柿分揀機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3763 櫻桃西紅柿分揀機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),櫻桃,西紅柿,分揀,控制系統(tǒng),設(shè)計(jì)
櫻桃番茄分揀機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),,,指導(dǎo)老師:劉仲壽
班 級(jí):機(jī)制051
姓 名:王繼理,www.1ppt.com,,前言,櫻桃番茄是一種熱帶作物,鮮紅碧透,味清甜,無核,口感好,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極高。伴隨著人們生活水平的提高,其消費(fèi)量逐漸增加 。
在不斷增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求刺激下,我國(guó)的櫻桃西紅柿產(chǎn)業(yè)正快速發(fā)展,目前已經(jīng)形成一定規(guī)模。并且伴隨著國(guó)際市場(chǎng)的需求增大,作為一種高檔蔬菜的櫻桃番茄將會(huì)有一個(gè)長(zhǎng)足的發(fā)展。
為了提高櫻桃西紅柿的出產(chǎn)效率,并且使櫻桃番茄規(guī)格劃分更加準(zhǔn)確,效率更高,需要設(shè)計(jì)一種自動(dòng)的等級(jí)分揀機(jī)。
在該自動(dòng)分揀機(jī)的幫助下,櫻桃番茄可以在更嚴(yán)格的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)下,快速準(zhǔn)確的分出等級(jí),對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量有更明確的保證,增加勞動(dòng)生產(chǎn)率,提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。,,www.1ppt.com,目錄,,,,,,,功能描述,,電控設(shè)計(jì),系統(tǒng)PLC選擇,結(jié)束語,www.1ppt.com,功能描述,一、分揀機(jī)介紹,對(duì)于自動(dòng)分揀系統(tǒng),首先必須實(shí)現(xiàn)以下基本條件:
1、分揀誤差率極低。因此要求系統(tǒng)擁有很高的穩(wěn)定性,以及對(duì)產(chǎn)品信息采集要有較高的準(zhǔn)確性。
2、能夠持續(xù)工作。采用大生產(chǎn)中使用的流水線自動(dòng)作業(yè)方式,自動(dòng)分揀系統(tǒng)不受氣候、時(shí)間、人的體力等的限制,可以連續(xù)運(yùn)行。同樣要求控制系統(tǒng)有極高的穩(wěn)定性。
3、自動(dòng)化生產(chǎn)。建立自動(dòng)分揀系統(tǒng)的目的之一就是為了減少人員的使用,減輕 人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高人員的使用效率,基本實(shí)現(xiàn)無人化作業(yè)。,www.1ppt.com,功能描述,二、功能實(shí)現(xiàn),,現(xiàn)將櫻桃番茄按照其尺寸及色澤分為規(guī)格一和規(guī)格二兩種。
產(chǎn)品經(jīng)送料系統(tǒng)送入排隊(duì)系統(tǒng),在此等待,并依次經(jīng)過光耦。光耦在傳送系統(tǒng)配合下,采集每個(gè)櫻桃番茄的信息,并且將該信息送入PC機(jī)的采集卡。PC機(jī)將光耦采集的信息進(jìn)行分析,并根據(jù)預(yù)裝的程序判斷該產(chǎn)品屬于規(guī)格一或者規(guī)格二。判斷完成后,根據(jù)結(jié)果向每種規(guī)格所對(duì)應(yīng)的繼電器發(fā)出信號(hào)。并轉(zhuǎn)換成指令送入PLC。
PLC根據(jù)程序設(shè)計(jì),在收到產(chǎn)品的規(guī)格指令后,經(jīng)過一定時(shí)間延遲,打開規(guī)格一或者規(guī)格二出料口的電磁閥,產(chǎn)品在空氣壓縮機(jī)的氣壓作用下出料,將不同規(guī)格的產(chǎn)品經(jīng)不同出料口送出分揀機(jī),分揀任務(wù)完成。,www.1ppt.com,功能描述,三、排隊(duì)部分,,使產(chǎn)品可以依次經(jīng)過光耦進(jìn)入輸送部分,排隊(duì)輸送機(jī)構(gòu)采取電機(jī)帶動(dòng)。電機(jī)軸上功率P=0.06KW。要求電機(jī)效率高,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、振動(dòng)小、質(zhì)量輕,故選用90YYJT90型齒輪減速電子調(diào)速電動(dòng)機(jī),額定功率0.09kW,頻率50Hz,電壓200V,輸出轉(zhuǎn)速1-500r/min(任意選擇)。
選用浙江佳雪微特電機(jī)集團(tuán)生產(chǎn)的 90YYJT90-3。該產(chǎn)品具有高精度、低噪聲等優(yōu)點(diǎn),并且擁有良好的加工工藝,整體適應(yīng)性良好。
與電機(jī)相適配的是浙江微特電機(jī)生產(chǎn)的SC-A電子無級(jí)速度控制器。該產(chǎn)品采用PD比例調(diào)節(jié)器,電流負(fù)反饋技術(shù),實(shí)現(xiàn)恒力矩?zé)o級(jí)調(diào)速,具有運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),起動(dòng)迅速,控制精度高等特點(diǎn)。,www.1ppt.com,功能描述,四、輸送部分,,產(chǎn)品經(jīng)過光耦后,經(jīng)由輸送系統(tǒng)送到出料口,電機(jī)功率P=0.65KW。選擇由上海銳進(jìn)電機(jī)公司生產(chǎn)的MBL07-Y0.75-C5(一級(jí)齒輪減速,減速比為1:5)。
該電機(jī)主要由壓緊的主動(dòng)輪裝置、摩檫傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、調(diào)速控制機(jī)構(gòu)組成,并具有以下的特點(diǎn):
(1).高強(qiáng)度:在加沖擊負(fù)栽或機(jī)器逆轉(zhuǎn)時(shí),本機(jī)性能可靠,能精確轉(zhuǎn)動(dòng),無后坐力。
(2).變速范圍大:變速比均為1:5,即輸出轉(zhuǎn)速可在1:45至1:7.25之間任意變化。
(3).調(diào)速精度高:調(diào)速精度為1--0.5轉(zhuǎn)。(4).性能穩(wěn)定:本機(jī)的傳動(dòng)部件都經(jīng)過特殊的熱處理,精密度加工摩檫部位,潤(rùn)滑良好,運(yùn)行平穩(wěn)、噪音低、壽命長(zhǎng)。,www.1ppt.com,功能描述,五、視覺系統(tǒng),視覺系統(tǒng)主要包括光耦、采集卡、攝像燈、攝像頭等,主要完成對(duì)產(chǎn)品信息的采集功能。,作為產(chǎn)品等級(jí)劃分的指令輸出部分,采集卡及采集燈需要穩(wěn)定的電源供應(yīng),以滿足系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求,來保證產(chǎn)品規(guī)格劃分的可靠性。
選用德力西公司生產(chǎn)的SA-350-24型號(hào)交直流轉(zhuǎn)換器。
SA-350-24轉(zhuǎn)換器采用薄膜量程電阻器,能夠提供非比尋常的轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確度,其總不確定度低達(dá)±2%,并且能夠提供較寬的電壓范圍和寬頻率范圍。該轉(zhuǎn)換器擁有良好的溫度穩(wěn)定性和快速的穩(wěn)定時(shí)間。,www.1ppt.com,電控設(shè)計(jì),一、輸入部分,產(chǎn)品信息由光耦采集PC分析后,給出兩種規(guī)格結(jié)果并輸入給PLC。由于采集卡給出信號(hào)為弱電輸入,不足以作為指令信號(hào)輸送給PLC,因此這里需要兩個(gè)繼電器進(jìn)行調(diào)節(jié)。
需要直流控直流繼電器作為PLC指令的輸入,負(fù)載電流為5A左右,因此選用2個(gè)美格爾公司的JGX-1 D10型號(hào)固態(tài)繼電器。
美格爾公司生產(chǎn)的JGX型固態(tài)繼電器,是一種性能優(yōu)良的新型無觸點(diǎn)電子開關(guān)。其輸入端僅要求很小的控制電流,能與各集成電路較好地兼容;而輸出回路則采用可控硅或大功率晶體管接通和斷開負(fù)載電流。輸入和輸出之間采用光電耦合,通斷沒有可動(dòng)接觸部件,因此具有工作可靠、開關(guān)速度快、無噪音、壽命長(zhǎng)、體積小、耐蝕防爆抗震等特點(diǎn)。,www.1ppt.com,電控設(shè)計(jì),二、輸出部分,系統(tǒng)的進(jìn)料、出料部分由PLC發(fā)出指令,控制電磁閥完成。
櫻桃番茄的重量一般為10g-20g,因此流量 Cv : 0.18即可滿足需要。選用MAC公司的MAC 35A ACA DDAA-1BA型號(hào)電磁閥。
其主要特點(diǎn): 1,平衡式閥門設(shè)計(jì),反應(yīng)時(shí)間不受壓力變化影響; 2,閥芯防卡死保護(hù)設(shè)計(jì),避免電線圈燒毀; 3,電線圈吸力大,確保動(dòng)作快速,精確,每分鐘精確作動(dòng)速度最高可達(dá)14000次以上?!?4,自動(dòng)補(bǔ)償磨損,增長(zhǎng)閥門的使用壽命; 5,電線圈與空氣隔離,增長(zhǎng)線圈的壽命。,www.1ppt.com,電控設(shè)計(jì),三、控制面板,系統(tǒng)共設(shè)置總行、送料、輸送、手/自動(dòng)轉(zhuǎn)換四個(gè)控制按鈕。
輸送電機(jī)為三相交流電機(jī),所需繼電器負(fù)載電壓為24V,負(fù)載電流為40A。選用美格爾電子電器公司生產(chǎn)的JGX-3 380D40三相交流固態(tài)繼電器。
排隊(duì)電機(jī)為單相電機(jī),所需繼電器的負(fù)載電壓為24V,負(fù)載電流為10A,因此選用美格爾公司的JGX-1 D4810交流固態(tài)繼電器。,www.1ppt.com,電控設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)系統(tǒng)供電電壓為220,電流10A左右,選用江陰長(zhǎng)江電器公司的LA38-11型號(hào)開關(guān)。
該開關(guān)適用于交流50Hz(或60Hz),電壓380V及以下,直流電壓220V及以下的電磁起動(dòng)器、接觸器、繼電器及其它電氣線路中作遙遠(yuǎn)控制之用 。
壽命指標(biāo):按鈕:機(jī)械壽命:100×104次 電壽命:50×104次旋鈕:機(jī)械壽命:20×104次 電壽命:10×104次電壽命:10×104次
信號(hào)燈,選擇江陰長(zhǎng)江電器公司的AD11-22/21(AC/DC24V)信號(hào)燈,該信號(hào)燈適用于電訊、電器等設(shè)備的線路中作指示信號(hào)、預(yù)告信號(hào)、事故信號(hào)及其它指示用信號(hào),它采用LED作光源,具有壽命長(zhǎng)、可靠性高、耐振動(dòng)等優(yōu)點(diǎn),是原鎢絲和氖泡信號(hào)燈的最佳更新?lián)Q代產(chǎn)品 。,www.1ppt.com,PLC選擇,PLC簡(jiǎn)介,國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)制定了PLC的標(biāo)準(zhǔn),并給出了它的定義。
:可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng),專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì),它采用可編程序的存儲(chǔ)器,用來在其內(nèi)部?jī)?chǔ)存執(zhí)行邏輯運(yùn)算,順序控制,定時(shí),計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等才操作,并通過數(shù)字式,模擬式的輸入與輸出,控制各類的機(jī)械或生產(chǎn)過程??删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備,都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體,易于擴(kuò)充功能的原則設(shè)計(jì)。,具有體積小,功能強(qiáng),程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,靈活通用,維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn),特別是高可靠性和較強(qiáng)的適應(yīng)惡劣工業(yè)環(huán)境的能力,使其在一般的工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。,www.1ppt.com,根據(jù)分揀機(jī)功能要求,并考慮到成本等,整體集中式小型的PLC就可以滿足系統(tǒng)使用要求。因此選用西門子S7-200型號(hào)的PLC,CPU224.
該P(yáng)LC適用于各行各業(yè),各種場(chǎng)合中的檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制的自動(dòng)化。S7-200系列的強(qiáng)大功能使其無論在獨(dú)立運(yùn)行中,或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能。因此S7-200系列具有極高的性能/價(jià)格比。
S7-200系列出色表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
--------* 極高的可靠性
--------* 極豐富的指令集
--------* 易于掌握
--------* 便捷的操作
--------* 豐富的內(nèi)置集成功能
--------* 實(shí)時(shí)特性
--------* 強(qiáng)勁的通訊能力
--------* 豐富的擴(kuò)展模塊,PLC選擇,www.1ppt.com,結(jié)束語
本控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后,經(jīng)過安裝、檢測(cè),實(shí)際使用表明,能夠可靠、快速的完成產(chǎn)品的分揀任務(wù)。并且該控制系統(tǒng)性能穩(wěn)定可靠,操作簡(jiǎn)便,經(jīng)濟(jì)實(shí)用且靈活性強(qiáng),可以應(yīng)用于其他類似的分揀機(jī)構(gòu)中。
但是該控制系統(tǒng)也存在著很多不足,目前的生產(chǎn)效率為3個(gè)/秒,還有待提高。希望各位老師提出更多的不足之處,我一定盡快改正!,Thank You!,
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