【正文】 本科 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 基于 PLC 的自動(dòng)紅棗去核包裝控制系統(tǒng) 的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 院 － 系： 工學(xué)院 專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 年 級(jí)： 2022 級(jí) 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 導(dǎo)師及職稱： 2022 年 4 月 摘 要 在核果類水果的前加工工作中，去核是一項(xiàng)很重要的加工工序，作為核果類水果之一的紅棗，紅棗去核是一個(gè)比較困難的事情，在紅棗收獲 之際，一邊要著急收獲紅棗，一方面又要趕著把紅棗去核賣更好的價(jià)錢。 目前大多數(shù)紅棗種植戶、工廠采用的去核方法是傳統(tǒng)的手工去核，這種去核方式不僅效率低，而且費(fèi)時(shí)費(fèi)力，偶爾還會(huì)弄傷手指，因此， 設(shè)計(jì) 一種新型的 自動(dòng) 去核 控制系統(tǒng) 是很有必要的。 本文 主要內(nèi)容包括 對(duì)紅棗自動(dòng)去核包裝控制 系統(tǒng)進(jìn)行 方案設(shè)計(jì)、電氣設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì) 。采用 PLC 和組態(tài)王對(duì)紅棗去核包裝控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) ，建立人機(jī)界面，對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控 。 在操作臺(tái)內(nèi)用獨(dú)立的 PLC專門對(duì) 稱量器上紅棗的重量 、 孔狀運(yùn)輸帶的位置與速度、推進(jìn)去核電機(jī)與清除廢料電機(jī)的推進(jìn)與伸縮、裝箱前稱量器內(nèi)紅棗的質(zhì)量、紙箱的位置等 進(jìn)行自動(dòng)控制 ， 將控制信號(hào)傳給主控 PLC,完成對(duì) 儲(chǔ)物倉倉門閉（合）、運(yùn)輸帶停止（啟動(dòng)）、推進(jìn)器推進(jìn)（收縮）、封口機(jī)的工作與否，實(shí)現(xiàn)各部分之間的協(xié)調(diào)運(yùn)行。 同時(shí)對(duì)上料系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、抓取系統(tǒng)、沖核系統(tǒng)、頂核系統(tǒng)等進(jìn)行了初步計(jì)算設(shè)計(jì)。使得其工作效率更高更精確，產(chǎn)品質(zhì)量更好。 自動(dòng)紅棗去核包裝系統(tǒng)能在短時(shí)間內(nèi)對(duì)采摘回來的紅棗進(jìn)行去核并包 裝，省時(shí)省力，在很大程度上幫助了紅棗種植戶、加工廠更輕松更有效率的完成去核并包裝的任務(wù)，讓紅棗產(chǎn)品生產(chǎn)線 的控制 更加方便快捷。 關(guān)鍵詞 ：紅棗去核機(jī) ； PLC； 組態(tài) ； 控制系統(tǒng) Abstract In stone fruits before processing work, to go nuclear is a very important process step, as one of the dates drupe fruit, red dates is a more difficult thing, in occasion of harvest dates, Side to worry harvest dates, on the one hand but also to catch the red dates to sell a better price. For now,most of jujube growers and factory to go nuclear by traditional manual, this is not only inefficient way to go nuclear, timeconsuming, occasionally injured your finger. And so, to develop a new type of nuclear equipment is necessary. The main contents include enucleated of automation and package get design include the control system design, electrical design, software design. With PLC and King, design the Control Systems and Implement, establish HMI, Realtime monitoring of equipment. In the console inside use a separate PLC weigh the jujube,Control the speed of the conveyor belt and location, Enucleated of the motor and Cleaning Machine, control them forward and backward. The weight of the jujube before testing into cartons, detect the location of the carton, Pass the signal to PLC, make the valve opened or closed, control the start or stop of conveyor belt, Sealing machine or stop work, let the coordination between the parts. At the same time, control conveying material system, positioning system, fetching system, remove the stone of the fruit and calculation and design for them, let them work more efficient, better the quality of the product. The control system can in a short period of time to go to big jujube nuclear and packaging, to save time and effort, to a great extent, helped the jujube farmers and processing plants, more easily remove the date and the packaging more efficient task, make jujube produced goods more convenient and quick. Keyword： Jujube to nuclear equipment； PLC； Configuration software； Control system 目 錄 目錄 1. 前言 .......................................................... 1 研究背景及意義 ................................................ 1 PLC的自動(dòng)紅棗去核包裝控制系統(tǒng)概述 .......................... 1 .............................................. 2 主要研究?jī)?nèi)容 .................................................. 3 2 紅棗去核包裝控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) .................................... 5 紅棗去核包裝控制系統(tǒng)的構(gòu)成 ...................................... 5 .................................... 6 紅棗去核包裝控制系統(tǒng)的控制方案 .................................. 8 人機(jī)界面設(shè)計(jì)方案 ............................................... 10 3 紅棗自動(dòng)去核包裝控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) ............................. 12 主要控制元件 ................................................... 12 PLC的選型 ..................................................... 13 傳感器的選型 ................................................... 14 壓力傳感器的選型 ......................................... 14 接近傳感器的選型 ......................................... 16 料位傳感器的選型 ......................................... 16 電動(dòng)機(jī)的選型 ................................................... 18 限位開關(guān)的選擇 ................................................. 19 報(bào)警器的選擇 ................................................... 19 控制系統(tǒng)的 I/O 分配 ............................................. 20 PLC接線圖 ..................................................... 21 4 紅棗自動(dòng)去核包裝控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) ............................. 22 控制系統(tǒng)的程序流程圖 ........................................... 22 編程軟件的選擇 ................................................. 22 5 人機(jī)界面的建立 ................................................. 24 組態(tài)王 ...................................... 24 料位、質(zhì)量監(jiān)控界面設(shè)計(jì) ......................................... 24 組態(tài)王與 FX2N48MRD 通信的建立 ................................ 27 6 總結(jié) ........................................................... 28 參考文獻(xiàn) ........................................................... 29 附錄 A:梯形圖 ...................................................... 30 附錄 B：指令表 ..................................................... 34 致謝 ............................................................... 37 1 1. 前言 研究背景 及意義 我國(guó)從 80 年代后期就對(duì)核果類水果的去核 系統(tǒng) 、技術(shù)進(jìn)行了開發(fā)和 設(shè)計(jì) ，但是取得的成果并不理想，很少有較好的 自動(dòng)控制系統(tǒng) 能進(jìn)行大范圍的推廣，研究成果也是寥寥無幾。目前國(guó)內(nèi)的果核去除工具及技術(shù)大多仍然是停留在手工去核或者簡(jiǎn)陋的工具去核的層次，投入的勞力大，強(qiáng)度也 大 ，而且不能達(dá)到衛(wèi)生 水平的要求。在工人們進(jìn)行去核生產(chǎn)的時(shí)候還會(huì)刺傷手指，為人們的人身安全帶來了極大的安全隱患，并且在去核處理中會(huì)破壞果肉，造成極大的浪費(fèi)。 而隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，人力勞動(dòng)力的成本在生產(chǎn)過程中所占的比例越來越多，人們對(duì)食品安全衛(wèi)生的要求也越來越高，因此實(shí)現(xiàn)核類水果的自動(dòng)去核并包裝是非常有必要的。 而作為核類水果中的 紅棗，有的地方又叫做 大棗，它 維生素含量非常高，有“天然維生素丸”的美譽(yù) ,具有滋陰補(bǔ)陽，補(bǔ)血等功效。我國(guó)是紅棗生產(chǎn)大國(guó)，也是紅棗制品消費(fèi)大國(guó)，在我們的日常生活中，紅棗產(chǎn)品隨處可 見，紅棗飲料、紅棗雪糕、紅棗月餅、紅棗干、紅棗糕、紅棗茶??但是在生產(chǎn)這一些 產(chǎn)品之前，大都需要把紅棗先去核，而紅棗去核是一個(gè)比較困難的事情， 目前大多數(shù)紅棗種植戶、工廠采用的去核方法是傳統(tǒng)的手工去核，這種去核方式不僅 生產(chǎn) 效率低，而且費(fèi)時(shí)費(fèi)力， 往往去核后的棗肉質(zhì)量也得不到保證，偶爾還會(huì)使人受傷 ，因此，設(shè)計(jì) 一種新型的 自動(dòng)紅棗去核包裝控制系統(tǒng) 是 一種必然的發(fā)展趨勢(shì) 。 基于 PLC 的自動(dòng)紅棗去核包裝控制系統(tǒng)概述 紅棗去核包裝控制系統(tǒng)主要用于紅棗前加工的去核工作與去核后的稱重包裝 工作。紅棗由儲(chǔ)物倉倒入運(yùn)輸帶，由運(yùn)輸 帶輸送至臨時(shí)儲(chǔ)物箱中，前言 2 跟隨孔狀運(yùn)輸帶輸送到去核針部分，去核針由 PLC控制對(duì)孔狀運(yùn)輸帶內(nèi)的紅棗進(jìn)行沖核，沖核的同時(shí)氣壓機(jī)由 PLC控制適時(shí)噴射高壓空氣把棗核噴射到廢料運(yùn)輸帶，與此同時(shí)頂棗桿對(duì)殘留在孔狀運(yùn)輸帶里面的殘余棗肉進(jìn)行清理，去核之后的棗肉隨即掉落在成品運(yùn)輸帶上，隨之被運(yùn)輸至稱量裝置上，當(dāng)稱量器內(nèi)