plc红枣去核机的电控设计
【】红枣去核是红枣工业化生产流水线上最为重要的一个环节。本文从对红枣去核系统的控制要求和工作流程用简易的PLC控制系统流程图和工作流程图进行阐述。主要是运用SIMATICS7－200作为控制系统，对硬件进行了选型，在调节阀上选用了电控，在卡槽传送上运用了步进电机，在气泵上选用了电控，在运送箱子的传送带上运用了三相异步电机，在称重上运用了电阻应变式传感器，在顶枣装置和封箱装置上都运用了电位器式位移传感器，在两个传送带上使用了两个光电传感器。根据硬件的设计对PLC程序进行接线和编写程序。在PLC软硬件设计完成后，再采用人机界面对系统运行实施监控，本文主要运用的是组态王7.0人机操控。
[Abstract]：Hardware design of nuclear removal mechanism;Decoer PLC design circuit;Configuration design to realize monitoring 目录
引言 1
一、 选题的背景和意义 2
二、红枣去核系统控制要求与工作过程 2
（一） 红枣去核系统控制要求 2
（二） 红枣去核系统的工艺流程图 3
三、基于PLC的红枣去核系统硬件设计 4
（一） PLC概述及选型 4
（二）PLC扩展模块的选型 5
（三）电机的选择 5
（四）调节阀的选择 6
（五）气泵的选择 6
（六）传感器的选择 6
四、基于PLC红枣去核的软件设计 7
（一）I/O分配表 7
（二） I/O接线图 7
（三）系统的主接线图 8
（四） PLC实际接线图 9
（五） 梯形图程序设计 9
五、组态设计 16
（一） 组态王7.0概述 16
（二） 组态建立过程 17
（三） 组态的运行监控画面 20
总结 21
参考文献 22
致谢 23
引言
随着人们生活水平的不间断提高，人们对养生产品需求也在不断提高。红枣具有增强肝功能，抑制 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
胆结石，抗癌等作用。同时它也是我国历史悠久的食用保健品，所以说需求量很大。红枣产品的畅销推动了红枣加工工业的蓬勃发展。红枣去核是红枣加工工业极为重要的一步。红枣去核便于产品的进一步加工，且便于运输和储存。同时去核方便人们日常生活中的食用和使用，进一步的扩大了红枣产业链的发展。红枣去核一开始我国采用人工或半机械来加工，这种加工方法由于生产效率低、卫生条件差、劳动强度大、安全隐患多限制了红枣加工工业的发展，红枣去核产业化是红枣产业的重要一步，此过程应该更加智能化，对产品实施监控，从而使成品率更高并且使工作环节更加严谨。
单片机去核系统及其它外围芯片，根据设计的电路板，再编写程序进行控制。这种控制方式至今都被一些个体化企业使用，但不是很适合去核系统。单片机的抗干扰能力差，当系统需要升级时则要对整个系统进行重新编写，如果系统出现问题，则需要对整个系统进行更换，控制方法极为繁琐，非专业人士无法解决控制系统出现的问题，故红枣去核系统很少采用单片机。现今很多红枣去核机构都采用PLC控制，PLC可编程控制器，采用PLC作为红枣的去核的控制中心，通过对可编程存储器进行编程，并通过模拟量输入/输出来模拟其外围模块的控制要求。对于红枣去核而言，采用PLC控制有着无可比拟的优势，通过简单的PLC梯形图，仍能实现较为复杂的功能，PLC相较于单片机在数据处理、通信联网等方面都有优势，可将红枣去核系统较为复杂的机械实物和上位机关联到一起，增强对系统的掌控。PLC比其他操纵系统抗干扰能力和可靠性更强，并且PLC标准化、模块化、系列化使适应性更强，这些优点完全符合红枣去核系统对于控中心的要求。
选题的背景和意义
多年来红枣去核系统的研究在不断的发展，不过现今很多单一的枣农根据自身实际需要使用某一类型单一的去核机器，而市场上正规红枣去核厂家规模也较小，不能完全满足市场实际需求。
目前市场上使用的大多红枣去核系统存在着以下缺陷：
(1) 适应性差。现有去核机产品多数只能适应范围较小的红枣去核，一台三工位去核机根据大小差别较大的红枣设定不同规格的夹具，提升了成本，增加了不便；现有的红枣去核机产品多数只能对干枣或鲜枣进行去核，未能满足实际加工生产中对各种大小种类红枣去核的需要。
(2) 调控系统设计的不足。现有产品多以实现去核功能为主，在关于实际工况下的最好工作参数，没有一个规范化的标准。
(3) 结构设计不合理。现有去核机产品由于生产企业规模比较小，部分机器在机构布局上不是很合理，工作状态下力学状况非常不好，缺乏保护机构的设计，机械使用寿命非常短。
本系统采用了步进电机作为卡槽传送带主电机，因为步进电机是用角速度和线速度所以在转速和停止的位置不受负载的影响，可控又可靠，利用步进电机的特点可以解决红枣在传送带的运行过程中移动距离的不可操控问题。采用PLC作为红枣去核系统的主控制器，是因为PLC的调控可以随时监控到整个系统的运行状况，同时针对不同种类和大小的红枣的工作参数的调整也是极为方便的。
二、红枣去核系统控制要求与工作过程
红枣去核系统控制要求
采用PLC作为主控制器，控制红枣去核系统的运行过程，提高了对红枣运行过程的实时掌控能力，同时精简操作步骤，提高了运行效率，PLC红枣去核示意图如图21所示。
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图21 红枣去核系统的PLC控制系统示意图
初始阶段
检测系统是否存在故障，将大量红枣倒入红枣原料箱中，在枣箱封顶装置处安放枣箱封盖。
出料
出料口的闸门打开，红枣落入待处理红枣箱。红枣达到质量要求，出料停止，枣箱中的卡槽步进电机启动。
卡槽传送带载料
红枣由待处理箱中的随卡槽传送带往上输送，由于传送带上有设计好的卡槽，红枣将顺着卡槽的位置横放，并且根据卡槽的位置，限定好了每个卡位的红枣个数和红枣轴线位置，使其可以定点定位定形停放好，由于其形状，一个卡槽中一个红枣，红枣轴线将保持水平，多余的红枣都将随着传送带启动时产生的震动落下。
顶枣
气泵顶枣装置由一个气泵，一个气缸，一根顶枣横板，一根顶枣杆，和一根弹簧构成，具体启动步骤，光电传感器检测到卡槽中有枣，气泵给气缸充气，气缸气压增大，将顶枣横板向前推动，顶枣杆向前顶枣。从红枣轴线顶入，将枣从另一面的卡板中小洞里顶出，红枣将随着卡板留在卡槽里，此时气泵停止运作，气缸气压减小，顶枣横杆因为弹簧的拉力反向运动，顶枣杆回缩到初始位置，此为一个循环。
[Abstract]：Hardware design of nuclear removal mechanism;Decoer PLC design circuit;Configuration design to realize monitoring 目录
引言 1
一、 选题的背景和意义 2
二、红枣去核系统控制要求与工作过程 2
（一） 红枣去核系统控制要求 2
（二） 红枣去核系统的工艺流程图 3
三、基于PLC的红枣去核系统硬件设计 4
（一） PLC概述及选型 4
（二）PLC扩展模块的选型 5
（三）电机的选择 5
（四）调节阀的选择 6
（五）气泵的选择 6
（六）传感器的选择 6
四、基于PLC红枣去核的软件设计 7
（一）I/O分配表 7
（二） I/O接线图 7
（三）系统的主接线图 8
（四） PLC实际接线图 9
（五） 梯形图程序设计 9
五、组态设计 16
（一） 组态王7.0概述 16
（二） 组态建立过程 17
（三） 组态的运行监控画面 20
总结 21
参考文献 22
致谢 23
引言
随着人们生活水平的不间断提高，人们对养生产品需求也在不断提高。红枣具有增强肝功能，抑制 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
胆结石，抗癌等作用。同时它也是我国历史悠久的食用保健品，所以说需求量很大。红枣产品的畅销推动了红枣加工工业的蓬勃发展。红枣去核是红枣加工工业极为重要的一步。红枣去核便于产品的进一步加工，且便于运输和储存。同时去核方便人们日常生活中的食用和使用，进一步的扩大了红枣产业链的发展。红枣去核一开始我国采用人工或半机械来加工，这种加工方法由于生产效率低、卫生条件差、劳动强度大、安全隐患多限制了红枣加工工业的发展，红枣去核产业化是红枣产业的重要一步，此过程应该更加智能化，对产品实施监控，从而使成品率更高并且使工作环节更加严谨。
单片机去核系统及其它外围芯片，根据设计的电路板，再编写程序进行控制。这种控制方式至今都被一些个体化企业使用，但不是很适合去核系统。单片机的抗干扰能力差，当系统需要升级时则要对整个系统进行重新编写，如果系统出现问题，则需要对整个系统进行更换，控制方法极为繁琐，非专业人士无法解决控制系统出现的问题，故红枣去核系统很少采用单片机。现今很多红枣去核机构都采用PLC控制，PLC可编程控制器，采用PLC作为红枣的去核的控制中心，通过对可编程存储器进行编程，并通过模拟量输入/输出来模拟其外围模块的控制要求。对于红枣去核而言，采用PLC控制有着无可比拟的优势，通过简单的PLC梯形图，仍能实现较为复杂的功能，PLC相较于单片机在数据处理、通信联网等方面都有优势，可将红枣去核系统较为复杂的机械实物和上位机关联到一起，增强对系统的掌控。PLC比其他操纵系统抗干扰能力和可靠性更强，并且PLC标准化、模块化、系列化使适应性更强，这些优点完全符合红枣去核系统对于控中心的要求。
选题的背景和意义
多年来红枣去核系统的研究在不断的发展，不过现今很多单一的枣农根据自身实际需要使用某一类型单一的去核机器，而市场上正规红枣去核厂家规模也较小，不能完全满足市场实际需求。
目前市场上使用的大多红枣去核系统存在着以下缺陷：
(1) 适应性差。现有去核机产品多数只能适应范围较小的红枣去核，一台三工位去核机根据大小差别较大的红枣设定不同规格的夹具，提升了成本，增加了不便；现有的红枣去核机产品多数只能对干枣或鲜枣进行去核，未能满足实际加工生产中对各种大小种类红枣去核的需要。
(2) 调控系统设计的不足。现有产品多以实现去核功能为主，在关于实际工况下的最好工作参数，没有一个规范化的标准。
(3) 结构设计不合理。现有去核机产品由于生产企业规模比较小，部分机器在机构布局上不是很合理，工作状态下力学状况非常不好，缺乏保护机构的设计，机械使用寿命非常短。
本系统采用了步进电机作为卡槽传送带主电机，因为步进电机是用角速度和线速度所以在转速和停止的位置不受负载的影响，可控又可靠，利用步进电机的特点可以解决红枣在传送带的运行过程中移动距离的不可操控问题。采用PLC作为红枣去核系统的主控制器，是因为PLC的调控可以随时监控到整个系统的运行状况，同时针对不同种类和大小的红枣的工作参数的调整也是极为方便的。
二、红枣去核系统控制要求与工作过程
红枣去核系统控制要求
采用PLC作为主控制器，控制红枣去核系统的运行过程，提高了对红枣运行过程的实时掌控能力，同时精简操作步骤，提高了运行效率，PLC红枣去核示意图如图21所示。
/
图21 红枣去核系统的PLC控制系统示意图
初始阶段
检测系统是否存在故障，将大量红枣倒入红枣原料箱中，在枣箱封顶装置处安放枣箱封盖。
出料
出料口的闸门打开，红枣落入待处理红枣箱。红枣达到质量要求，出料停止，枣箱中的卡槽步进电机启动。
卡槽传送带载料
红枣由待处理箱中的随卡槽传送带往上输送，由于传送带上有设计好的卡槽，红枣将顺着卡槽的位置横放，并且根据卡槽的位置，限定好了每个卡位的红枣个数和红枣轴线位置，使其可以定点定位定形停放好，由于其形状，一个卡槽中一个红枣，红枣轴线将保持水平，多余的红枣都将随着传送带启动时产生的震动落下。
顶枣
气泵顶枣装置由一个气泵，一个气缸，一根顶枣横板，一根顶枣杆，和一根弹簧构成，具体启动步骤，光电传感器检测到卡槽中有枣，气泵给气缸充气，气缸气压增大，将顶枣横板向前推动，顶枣杆向前顶枣。从红枣轴线顶入，将枣从另一面的卡板中小洞里顶出，红枣将随着卡板留在卡槽里，此时气泵停止运作，气缸气压减小，顶枣横杆因为弹簧的拉力反向运动，顶枣杆回缩到初始位置，此为一个循环。
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