【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 紐。例如，如果我們要在顯示器上看到實(shí)時(shí)的監(jiān)控畫(huà)面就必須將顯示器的通信接口與PLC通信接口連接，要實(shí)現(xiàn)大規(guī)?？刂粕a(chǎn)就要將許多PLC之間的通信接口互連。（5） 智能接口模塊 從結(jié)構(gòu)上理解，智能接口模塊相當(dāng)于一個(gè)與PLC系統(tǒng)相互獨(dú)立的微機(jī)系統(tǒng)，這種獨(dú)立主要體現(xiàn)在它工作上的獨(dú)立性。它通過(guò)總線的方式與PLC相連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，但它又受到PLC的管理、調(diào)度。（6） 編程裝置式輸入程序。相比于簡(jiǎn)易型，智能型顯得更加直觀、靈活，它可以直接用梯形圖語(yǔ)言進(jìn)行編程又可以脫機(jī)編程。（7） 電源PLC采用的開(kāi)關(guān)電源僅供內(nèi)部設(shè)備使用，它具有比外部電源更高的穩(wěn)定性及可靠性。只要外部電源的波動(dòng)范圍在額定值的15%之內(nèi)，PLC都能夠正常工作。（8） 其他外部設(shè)備PLC系統(tǒng)的多種組成部件，除了以上所說(shuō)的設(shè)備外還有許多外部設(shè)備，如外存儲(chǔ)器卡、打印機(jī)、EPROM寫(xiě)入器等。 PLC的工作工程及特點(diǎn) PLC的工作原理的順序掃描過(guò)程，他按順序?qū)χ噶钸M(jìn)行掃描，直到完成任務(wù)。這個(gè)工作過(guò)程就稱(chēng)為PLC的掃描工作方式。因CPU處理數(shù)據(jù)的速度非?？?，故而從宏觀角度上看，PLC執(zhí)行程序的結(jié)果像是同時(shí)（并行）完成的。PLC的工作原理如下圖22所示：圖22 PLC工作原理PLC的工作原理及工作方式的特點(diǎn)與繼電器控制系統(tǒng)的工作原理及方式明顯有差異。繼電器控制系統(tǒng)采用的是邏輯并行工作方式，因而只要繼電器控制系統(tǒng)中某一個(gè)繼電器的線圈動(dòng)作，那么無(wú)論處于什么位置的該繼電器的所有動(dòng)合觸點(diǎn)都會(huì)立即同時(shí)動(dòng)作，這就是所謂的繼電器并行工作方式；在程序執(zhí)行中，若某個(gè)軟繼電器的線圈動(dòng)作，則其他所有動(dòng)合觸電不會(huì)立即動(dòng)作，必須等CPU掃描到該指令后觸點(diǎn)才會(huì)動(dòng)作。 PLC的工作過(guò)程PLC在執(zhí)行用戶(hù)程序時(shí)不僅僅只是單一的去掃描執(zhí)行用戶(hù)程序，PLC內(nèi)部處理、通信服務(wù)、輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新五個(gè)步驟的執(zhí)行過(guò)程如下圖23所示。PLC的一個(gè)掃描周期的時(shí)間長(zhǎng)短取決于三個(gè)方面，即CPU處理數(shù)據(jù)的速度、PLC系統(tǒng)執(zhí)行每條指令所花的時(shí)間和用戶(hù)程序中的指令條數(shù)，一般其周期時(shí)長(zhǎng)為1~100ms，掃描過(guò)程如下圖所示：圖23 PLC掃描過(guò)程示意圖PLC在通電執(zhí)行程序之前，首先要進(jìn)行自檢及處理一些其他的內(nèi)部工作，確定自身的完好性，若發(fā)現(xiàn)故障在顯示相應(yīng)得故障信息后還要對(duì)故障的性質(zhì)進(jìn)行判別以確定是一般性故障還是嚴(yán)重故障，這就是內(nèi)部處理階段當(dāng)PLC處于通信服務(wù)階段時(shí)，PLC需要完成的工作是與其他智能裝置建立通信并響應(yīng)用戶(hù)對(duì)編程器輸入的指令以及刷新編程器的顯示內(nèi)容等。 PLC工作過(guò)程的特點(diǎn)PLC執(zhí)行程序的過(guò)程可以分為輸入端子的采樣階段、程序執(zhí)行和輸出端子的刷新階段三個(gè)階段如圖24所示。圖24 PLC執(zhí)行程序的過(guò)程（1） 輸入處理階段輸入處理階段也叫做輸入采樣階段，在這個(gè)階段開(kāi)始以及在接下來(lái)的兩個(gè)階段中，即使PLC再次接收到輸入信息，映象寄存器中的內(nèi)容也不會(huì)再改變，只有PLC進(jìn)入下一個(gè)掃描周期的采樣階段映象寄存器中中的內(nèi)容才會(huì)被再次刷新。（2） 程序執(zhí)行階段PLC進(jìn)入程序?qū)嶋H履行階段后，程序?qū)⒈话错樞驋呙柝瀼貙?shí)施。經(jīng)過(guò)CPU運(yùn)算后將結(jié)果再次存入映象寄存器中。（3） 輸出處理階段子的狀態(tài)；輸出寄存器的狀態(tài)隨著程序執(zhí)行周期而發(fā)生變化；輸出鎖存器的電路狀態(tài)取子的狀態(tài)；輸出寄存器的狀態(tài)隨著程序執(zhí)行周期而發(fā)生變化；輸出鎖存器的電路狀態(tài)取決于用戶(hù)對(duì)程序的最后一次賦值，即輸出狀態(tài)寄存器的最后狀態(tài)。第3章 水果清洗打烘干蠟分級(jí)包裝控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)該系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)主要由主PLC控制系統(tǒng)、傳送帶、清洗機(jī)、打蠟機(jī)、紅外線測(cè)控開(kāi)關(guān)、分傳送帶、分級(jí)通道、包裝機(jī)構(gòu)組成。接下來(lái)我將分別介紹這幾個(gè)主要的硬件結(jié)構(gòu)，以及其選型。選擇一：普通相機(jī)+掃描儀 使用普通照相機(jī)拍照后利用掃描儀進(jìn)行數(shù)字化處理，從而掃描水果的種類(lèi)。但是，考慮到普通相機(jī)的誤差率可能會(huì)比較大，如果在產(chǎn)后處理系統(tǒng)中出現(xiàn)錯(cuò)誤，將會(huì)造成較大的損失。選擇二：CCD圖像傳感器CCD圖像傳感器可直接將光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電流信號(hào)，電流信號(hào)通過(guò)放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換。其圖像的獲得、儲(chǔ)存、傳輸、處理和復(fù)現(xiàn)。攝像頭工作流程圖如圖31所示如圖31 攝像頭工作流程圖 以下是兩個(gè)攝像頭對(duì)照參考數(shù)據(jù)如表31所示：參數(shù)普通相機(jī)CCD攝像頭感光芯片cmos 3030 1/4CCD 3089 1/3分辨率656*492(N/P)728*582(N/P)實(shí)際廣角120176。150176。最低照度視頻輸出 75Ω 75Ω電子快門(mén)1/501/100000（秒）1/501/100000（秒）水平解析度520 TV Lines600 TV Lines功耗DC12V 100MA177。10%DC12V 100MA177。10%工作溫度40℃~85℃ RH95%40℃~85℃ RH95%防水等級(jí)IP67IP67表31 普通攝像頭與CCD攝像頭技術(shù)參數(shù)圖由于該系統(tǒng)需要通過(guò)攝像頭最終精確的識(shí)別水果的種類(lèi)，然后再進(jìn)行清洗打蠟操作等，所以選擇CCD圖像傳感器。 控制開(kāi)關(guān)的選擇 該系統(tǒng)中控制開(kāi)關(guān)的作用一是檢測(cè)水果是否來(lái)到清洗池和打蠟池，二是對(duì)清洗池、打蠟池的開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制。選擇一：反光板型光電開(kāi)關(guān)選擇二：紅外測(cè)距傳感器當(dāng)紅外信號(hào)遇到障礙物遠(yuǎn)近距離的不同其反射的信號(hào)強(qiáng)度也不同是紅外測(cè)距傳感器原理，障礙物遠(yuǎn)近距離的檢測(cè)原理如圖31所示：圖32 紅外測(cè)距傳感器原理圖E18D80NK紅外線傳感器技術(shù)參考據(jù)數(shù)指標(biāo)如表32所示: 表32 E18D80NK紅外線傳感器技術(shù)參考數(shù)據(jù)指標(biāo) 所以此控制系統(tǒng)中選擇E18D80NK紅外線傳感器是最理想的選擇。 控制系統(tǒng)的組成控制系統(tǒng)以可編程控制器(PLC )為核心,電機(jī)的用簡(jiǎn)單的輔助電路來(lái)控制 啟動(dòng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)?？删幊炭刂破鞑捎萌毡救夤镜腇X系列中的FX2N32MR, 此系列PLC在小型化、高速度、高性能等方面都優(yōu)于FX系中的其它PLC , 。 電動(dòng)機(jī)的選擇選擇一：?jiǎn)蜗喈惒诫妱?dòng)機(jī)這種形式的電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造低廉，價(jià)格優(yōu)惠、易于保養(yǎng)、故障誤差少等優(yōu)點(diǎn)。但是有效率低，轉(zhuǎn)差率大等缺點(diǎn)。選擇二：三相異步電動(dòng)機(jī)異步電機(jī)其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易、成本低廉、堅(jiān)固耐用、運(yùn)行可靠性高，低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，噪聲很低，可以不使用位置傳感器，轉(zhuǎn)速極限相當(dāng)高。由于該系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)運(yùn)行可靠性要求較高所以選擇三相異步電動(dòng)機(jī)。綜合水果產(chǎn)后處理系統(tǒng)需要同時(shí)對(duì)大批量的水果進(jìn)行清洗、烘干、打蠟處理，所以清洗機(jī)、烘干機(jī)、打蠟機(jī)、分級(jí)機(jī)選擇JO3系列的JO3140M2型號(hào)的三相交流異步電動(dòng)機(jī)（銅線）技術(shù)參數(shù)如表11，分級(jí)通道3和包裝機(jī)3使用JO3100S2型號(hào)的三相交流異步電動(dòng)機(jī)（銅線）技術(shù)參數(shù)如表12。JO3140M2三相交流異步電動(dòng)機(jī)（銅線）技術(shù)參考數(shù)據(jù)如表33：表33 JO3140M2三相交流異步電動(dòng)機(jī)（銅線）技術(shù)參考數(shù)據(jù)JO3100S2型號(hào)的三相交流異步電動(dòng)機(jī)（銅線）技術(shù)參考數(shù)據(jù)如表34：表34 JO3100S2型號(hào)的三相交流異步電動(dòng)機(jī)（銅線）技術(shù)參考數(shù)據(jù)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有摩擦輪傳動(dòng) 、齒輪傳、帶傳動(dòng)、動(dòng)鏈傳動(dòng)等，這里初選帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)。下面比較鏈傳動(dòng)和帶傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)：選擇一：帶傳動(dòng) 選擇二：鏈傳動(dòng)與帶傳動(dòng)相比較，鏈傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：（1） 沒(méi)有滑動(dòng)；（2）當(dāng)工況一樣時(shí)，傳動(dòng)尺寸非常緊湊；（3）張緊力要求不高，只有載荷較小的作用在軸上；（4）效率較高；（5）可以在濕度較大、溫度較高的環(huán)境中使用等。因鏈傳動(dòng)有中間元件(鏈)，在使用時(shí)軸間距離是很大的。鏈傳動(dòng)的缺點(diǎn)是：（1） 只能用于平行軸之間的傳動(dòng)；（2） 瞬時(shí)速度運(yùn)行不均勻，帶傳動(dòng)平穩(wěn)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)更好；（3） 在急促反向和載荷很大的傳動(dòng)中不宜應(yīng)用；（4） 工作時(shí)有噪音；（5） 制造費(fèi)用比帶傳動(dòng)高?？紤]到分選機(jī)的工作效率和使用壽命要求都要較高一些，綜合選用鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)更為合理。本文中溫度傳感器在烘干機(jī)和打蠟機(jī)環(huán)節(jié)使用用于檢測(cè)烘干機(jī)和打蠟機(jī)有沒(méi)有溫度過(guò)高而是水果發(fā)生病變，導(dǎo)致水果的質(zhì)量下降。需要高實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定好、快速性、溫度范圍等設(shè)計(jì)要求，而鉑熱電阻PT100擇很好的具有著寫(xiě)優(yōu)點(diǎn)，其技術(shù)參數(shù)如下表35所示：項(xiàng)目參數(shù)測(cè)量范圍—50℃～250℃精度A≈℃探針末端角度3=30176。（默認(rèn)）接線二線制電流≤5mA電壓220V表35 溫度傳感器相關(guān)參數(shù) 方案一：電阻式作為濕度傳感器溫度范圍內(nèi)，而在本實(shí)驗(yàn)中測(cè)量范圍比較大，因此電阻式的不宜選擇。 方案二：電容式作為濕度傳感器