322 樱桃西红柿分拣机控制系统设计
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樱桃番茄分拣机控制系统的设计,指导老师:刘仲寿班 级:机制051姓 名:王继理,www.1ppt.com,前言,樱桃番茄是一种热带作物,鲜红碧透,味清甜,无核,口感好,营养价值极高。伴随着人们生活水平的提高,其消费量逐渐增加 。 在不断增长的市场需求刺激下,我国的樱桃西红柿产业正快速发展,目前已经形成一定规模。并且伴随着国际市场的需求增大,作为一种高档蔬菜的樱桃番茄将会有一个长足的发展。 为了提高樱桃西红柿的出产效率,并且使樱桃番茄规格划分更加准确,效率更高,需要设计一种自动的等级分拣机。 在该自动分拣机的帮助下,樱桃番茄可以在更严格的分级标准下,快速准确的分出等级,对产品的质量有更明确的保证,增加劳动生产率,提高产品的市场竞争力。,www.1ppt.com,目录,功能描述,电控设计,系统PLC选择,结束语,www.1ppt.com,功能描述,一、分拣机介绍,对于自动分拣系统,首先必须实现以下基本条件:1、分拣误差率极低。因此要求系统拥有很高的稳定性,以及对产品信息采集要有较高的准确性。2、能够持续工作。采用大生产中使用的流水线自动作业方式,自动分拣系统不受气候、时间、人的体力等的限制,可以连续运行。同样要求控制系统有极高的稳定性。 3、自动化生产。建立自动分拣系统的目的之一就是为了减少人员的使用,减轻 人员的劳动强度,提高人员的使用效率,基本实现无人化作业。,www.1ppt.com,功能描述,二、功能实现,现将樱桃番茄按照其尺寸及色泽分为规格一和规格二两种。 产品经送料系统送入排队系统,在此等待,并依次经过光耦。光耦在传送系统配合下,采集每个樱桃番茄的信息,并且将该信息送入PC机的采集卡。PC机将光耦采集的信息进行分析,并根据预装的程序判断该产品属于规格一或者规格二。判断完成后,根据结果向每种规格所对应的继电器发出信号。并转换成指令送入PLC。 PLC根据程序设计,在收到产品的规格指令后,经过一定时间延迟,打开规格一或者规格二出料口的电磁阀,产品在空气压缩机的气压作用下出料,将不同规格的产品经不同出料口送出分拣机,分拣任务完成。,www.1ppt.com,功能描述,三、排队部分,使产品可以依次经过光耦进入输送部分,排队输送机构采取电机带动。电机轴上功率P=0.06KW。要求电机效率高,运转平稳、振动小、质量轻,故选用90YYJT90型齿轮减速电子调速电动机,额定功率0.09kW,频率50Hz,电压200V,输出转速1-500r/min(任意选择)。选用浙江佳雪微特电机集团生产的 90YYJT90-3。该产品具有高精度、低噪声等优点,并且拥有良好的加工工艺,整体适应性良好。与电机相适配的是浙江微特电机生产的SC-A电子无级速度控制器。该产品采用PD比例调节器,电流负反馈技术,实现恒力矩无级调速,具有运转平稳,起动迅速,控制精度高等特点。,www.1ppt.com,功能描述,四、输送部分,产品经过光耦后,经由输送系统送到出料口,电机功率P=0.65KW。选择由上海锐进电机公司生产的MBL07-Y0.75-C5(一级齿轮减速,减速比为1:5)。 该电机主要由压紧的主动轮装置、摩檫传动机构、调速控制机构组成,并具有以下的特点: (1).高强度:在加冲击负栽或机器逆转时,本机性能可靠,能精确转动,无后坐力。 (2).变速范围大:变速比均为1:5,即输出转速可在1:45至1:7.25之间任意变化。 (3).调速精度高:调速精度为1-0.5转。(4).性能稳定:本机的传动部件都经过特殊的热处理,精密度加工摩檫部位,润滑良好,运行平稳、噪音低、寿命长。,www.1ppt.com,功能描述,五、视觉系统,视觉系统主要包括光耦、采集卡、摄像灯、摄像头等,主要完成对产品信息的采集功能。,作为产品等级划分的指令输出部分,采集卡及采集灯需要稳定的电源供应,以满足系统的稳定性要求,来保证产品规格划分的可靠性。选用德力西公司生产的SA-350-24型号交直流转换器。SA-350-24转换器采用薄膜量程电阻器,能够提供非比寻常的转换准确度,其总不确定度低达2%,并且能够提供较宽的电压范围和宽频率范围。该转换器拥有良好的温度稳定性和快速的稳定时间。,www.1ppt.com,电控设计,一、输入部分,产品信息由光耦采集PC分析后,给出两种规格结果并输入给PLC。由于采集卡给出信号为弱电输入,不足以作为指令信号输送给PLC,因此这里需要两个继电器进行调节。需要直流控直流继电器作为PLC指令的输入,负载电流为5A左右,因此选用2个美格尔公司的JGX-1 D10型号固态继电器。 美格尔公司生产的JGX型固态继电器,是一种性能优良的新型无触点电子开关。其输入端仅要求很小的控制电流,能与各集成电路较好地兼容;而输出回路则采用可控硅或大功率晶体管接通和断开负载电流。输入和输出之间采用光电耦合,通断没有可动接触部件,因此具有工作可靠、开关速度快、无噪音、寿命长、体积小、耐蚀防爆抗震等特点。,www.1ppt.com,电控设计,二、输出部分,系统的进料、出料部分由PLC发出指令,控制电磁阀完成。樱桃番茄的重量一般为10g-20g,因此流量 Cv : 0.18即可满足需要。选用MAC公司的MAC 35A ACA DDAA-1BA型号电磁阀。其主要特点: 1,平衡式阀门设计,反应时间不受压力变化影响; 2,阀芯防卡死保护设计,避免电线圈烧毁; 3,电线圈吸力大,确保动作快速,精确,每分钟精确作动速度最高可达14000次以上。 4,自动补偿磨损,增长阀门的使用寿命; 5,电线圈与空气隔离,增长线圈的寿命。,www.1ppt.com,电控设计,三、控制面板,系统共设置总行、送料、输送、手/自动转换四个控制按钮。 输送电机为三相交流电机,所需继电器负载电压为24V,负载电流为40A。选用美格尔电子电器公司生产的JGX-3 380D40三相交流固态继电器。排队电机为单相电机,所需继电器的负载电压为24V,负载电流为10A,因此选用美格尔公司的JGX-1 D4810交流固态继电器。,www.1ppt.com,电控设计,设计系统供电电压为220,电流10A左右,选用江阴长江电器公司的LA38-11型号开关。该开关适用于交流50Hz(或60Hz),电压380V及以下,直流电压220V及以下的电磁起动器、接触器、继电器及其它电气线路中作遥远控制之用 。寿命指标:按钮:机械寿命:100104次电寿命:50104次旋钮:机械寿命:20104次 电寿命:10104次电寿命:10104次 信号灯,选择江阴长江电器公司的AD11-22/21(AC/DC24V)信号灯,该信号灯适用于电讯、电器等设备的线路中作指示信号、预告信号、事故信号及其它指示用信号,它采用LED作光源,具有寿命长、可靠性高、耐振动等优点,是原钨丝和氖泡信号灯的最佳更新换代产品 。,www.1ppt.com,PLC选择,PLC简介,国际电工委员会(IEC)制定了PLC的标准,并给出了它的定义。:可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为工业环境下应用而设计,它采用可编程序的存储器,用来在其内部储存执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数和算术运算等才操作,并通过数字式,模拟式的输入与输出,控制各类的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备,都应按易于与工业控制系统联成一个整体,易于扩充功能的原则设计。,具有体积小,功能强,程序设计简单,灵活通用,维护方便等优点,特别是高可靠性和较强的适应恶劣工业环境的能力,使其在一般的工业自动化系统中得到了广泛的应用。,www.1ppt.com,根据分拣机功能要求,并考虑到成本等,整体集中式小型的PLC就可以满足系统使用要求。因此选用西门子S7-200型号的PLC,CPU224. 该PLC适用于各行各业,各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中,或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因此S7-200系列具有极高的性能/价格比。 S7-200系列出色表现在以下几个方面: -* 极高的可靠性 -* 极丰富的指令集 -* 易于掌握 -* 便捷的操作 -* 丰富的内置集成功能 -* 实时特性 -* 强劲的通讯能力 -* 丰富的扩展模块,PLC选择,www.1ppt.com,结束语 本控制系统设计完成后,经过安装、检测,实际使用表明,能够可靠、快速的完成产品的分拣任务。并且该控制系统性能稳定可靠,操作简便,经济实用且灵活性强,可以应用于其他类似的分拣机构中。 但是该控制系统也存在着很多不足,目前的生产效率为3个/秒,还有待提高。希望各位老师提出更多的不足之处,我一定尽快改正!,Thank You!,
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