基于PLC水果清洗打蜡分级包装控制系统样本.doc

本科生毕业论文（设计）

基于PLC水果清洗打蜡分级包装
控制系统

院 － 系： 工学院自动化系
专 业： 电气工程及其自动化
年 级： 级
学生姓名：
学 号：
导师及职称：

3月
Annual Graduation Thesis (Project) of the College Undergraduate

Cleaning waxing grading and packing fruit PLC based control system

Department：Institute of Automation
Major：Electrical Engineering and Automation
Grade：
Student’s Name：
Student No.：
Tutor：Lecturer)

March，
毕业论文（设计）原创性声明

本人所呈交毕业论文（设计）是我在导师指引下进行研究工作及获得研究成果。据我所知，除文中已经注明引用内容外，本论文（设计）不包括其她个人已经刊登或撰写过研究成果。对本论文（设计）研究做出重要贡献个人和集体，均已在文中作了明确阐明并表达谢意。

作者签名： 日期：

毕业论文（设计）授权使用阐明

本论文（设计）作者完全理解红河学院关于保存、使用毕业论文（设计）规定，学校有权保存论文（设计）并向有关部门送交论文（设计）电子版和纸质版。有权将论文（设计）用于非获利目少量复制并容许论文（设计）进入学校图书馆被查阅。学校可以发布论文（设计）所有或某些内容。保密论文（设计）在解密后合用本规定。

作者签名： 指引教师签名：

日期： 日期：
毕业论文（设计）答辩委员会(答辩小组)成员名单

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专家

主席（组长）

讲师

讲师

讲师

摘要

随着计算机不断成长，控制应用领域技术也在不断走向美好明天，可编程控制器件应用已成为家喻户晓自动化技术要素之一。国内国际竞争力为什么会如此之地下？追其因素，本来是咱们国家水果产后解决(清洗、打蜡、烘干、分级、包装)技术落后,从而导致水果混等混级,参差不齐,质量混淆,影响价值,无法在国际出口原则中获得一席之地,进而也无法在国际市场上获得好经济效益。因而能不能提高水果产后解决技术；产后解决能力能不能到强化；如何让实现水果自动产后解决技术，对提高国内水果在国际贸易中竞争力非同小可意义。
PLC生产线完毕自动化、智能化有较强能力是众所周知,并且拥有很高生产效率。国内水果在国际贸易中竞争力持续偏低，成为水果生产线难题之一。本文运用三菱FX2N-32MR型PLC,依照水果产后解决规定,设计出水果产后解决控制系统，通过PLC较强逻辑运算、逻辑控制和顺序控制能力来完毕水果产后工作流水线上分级、清洗、烘干、打蜡、包装工作等。同步简介了此系统构成。水果自动分选在集约化水果生产与销售中地位可见一斑,水果产后附加值需要如何提高,国内水果市场竞争力又该如何去提高,如何增进果业产业化与国际化使其在国际生产线上具重要意义。自动生产线则是其最核心控制装置，该装置可以实现一种相对较高水平自动化。PLC技术运用在水果生产线上具备特定优势在生产线运营中扮演了一种决定性角色。如何设计PLC控制系统，为控制生产线提高效率是一种核心性因素。

核心字：水果 ；PLC；自动化；水果产后解决

ABSTRACT
With one computer control technology applications in continuous improvement and progress，programmable control devices have been popular applications become an important component of automation technology. An important reason for China's fruit in international trade is the low competitiveness of postpartum fruit processing (cleaning，waxing，grading，packing)，backward technology，resulting in mixed fruit and other mixed-level，mixed，mixed quality，impact value，can not be achieved international export standards，and thus can not achieve good economic in the international market. Thereby increasing fruit postproduction technology，increase processing capacity postpartum，postpartum achieve automatic handling of fruit fruit in international trade to improve our competitiveness is important.
PLC production line can achieve more automation，intelligent，and get high productivity. In order to solve our fruits low in international trade competitiveness problem，this paper，Mitsubishi FX2N-32MR-type PLC，according to the fruit processing requirements postpartum，postpartum designed fruit processing control system stronger by PLC logic operations，logic and sequential control ability to complete grading work on the assembly line postpartum fruit，washing，waxing，packaging work. At the same time introduced the composition of this system. Automatic sorting fruit is intensive fruit production and sales of an important part of improving the fruit of postpartum added value，improve the competitiveness of China's fruit market，the core of the fruit industry to promote industrialization and internationalization of a significant automatic production line is a kinds of control means can achieve a relatively high level of automation. PLC technology advantage in the use of a particular fruit production line has played a decisive role in the running of the production line. How to become a key factor in the design PLC control production line efficiency.

Keywords：fruit；PLC；automation；fruit postproduction

目录

第1章 前言 1
1.1论文研究背景 1
1.2选题研究意义 1
1.3既有水果产后解决技术 2
1.4本文研究重要内容 2
第1章 PLC概述 3
2.1 PLC简介 3
2.1.1PLC功能与特点 3
2.1.2 PLC发展趋势 4
2.1.3 PLC运用领域 5
2.2 PLC构造 6
2.3 PLC工作工程及特点 8
2.3.1 PLC工作原理 8
2.3.2 PLC工作过程 9
2.3.3 PLC工作过程特点 10
第3章 水果清洗打蜡烘干分级包装控制系统硬件设计 12
3.1图像采集方式选取 12
3.2 控制开关选取 13
3.3 控制系统构成 14
3.4 电动机选取 14
3.5传动机构选取 15
3.6温度传感器选取 16
3.6湿度传感器选取 17
第4章 水果清洗打蜡分级包装控制系统工作过程 18
4.1工作过程总体构造 18
4.2清洗机构造 19
4.3烘干机构造 19
4.4打蜡机构造 19
4.5分级操作过程 20
第5章 PLC控制系统设计 21
5.1 PLC控制系统设计 21
5.2程序流程设计 21
5.3 PLC控制I/O连接 25
5.4 PLC控制I/O分派表 25
5.5 硬件电路设计 26
5.6 PLC外围接线设计 27
5.7 PLC梯形图编写 28
第6章 组态软件简介 32
6.1通用组态软件基本概念及特点 32
6.2工控组态软件发展背景和发展方向 33
6.2.1组态软件发展背景 33
6.2.2组态软件发展方向 34
6.3组态软件构造框架 35
6.4组态软件与FX2N-32MR通信 36
6.5组态软件界面设计 38
第7章 结论 40
参照文献 41
附录 43

第1章 前言

1.1论文研究背景
中华人民共和国是名副其实农业大国,水果产业种植规模逐年加大，已成为种植业中仅次于粮食、蔬菜之后第三大产业,总产量增长迅速。据国家记录局、中华人民共和国农业年鉴编辑委员会记录：国内水果产量为15340.88万吨,水果产量则达到了25093万吨,间产量增长了5000万吨左右；但是，每年水果产量上升势头不断加强。水果产后解决能力掉队,导致水果附加值大大下降,使拥有世界水果总量近1/3中华人民共和国,在国际贸易份额比例只有5%实在是九牛一毛,与总产量比例形成鲜明对比,形成了很大反差口一,如图1-1所示：
图1-1水果生产、贸易记录图
1.2选题研究意义
国内水果产后价值应当如何提高呢？这是一种很核心也很重要问题。然而，水果分选要害环节是产后解决,揣摩如何抬高水果分选效率；分选技术能否和水果分选市场相得益彰，从而实现国内果业产业化、国际化。近年来，政府和科研机构在此方面投入不可等闲视之。“农产品加工技术与设备研究开发”被列为国内“十五”重大科技攻关项目第1项,在“国家长期科学和技术发展规划纲要(一)中“农产品精深加工与当代储运”被列为优
先主题,受注重限度不可预计。
1.3既有水果产后解决技术
加入WTO之后，水果市场开放度三复斯言，关税下降达60%-70%,国内水果价格降至低谷,价格优势被削弱，精细加工环节就显示出了其口耳并重地位。
1.4本文研究重要内容
本文设计水果清洗、打蜡、烘干、分级、包装系统需要使用PLC较强逻辑运算、逻辑控制和顺序控制能力。对于各种复杂工业控制功能，是以上五个环节分工最需要性能。基本上动态水果产后解决全过程如下图1-2所示：
图1-2 动态水果产后解决全过程

第2章 PLC概述
2.1 PLC简介
2.1.1PLC功能与特点
工业环境、简朴以便、可靠通用工业自动化控制装置。PLC具备占用空间小、适应性强、编程简易、维护以便等长处，故而成为了工业自动化生产领域主流设备。
PLC可以成为工业自动化生产领域主流设备，这与它所具备良好控制系统特点是密不可分。
（1） 编程办法简朴易学
（2）功能强，性价比高
PLC可以实现非常复杂控制功能，仅一台小型PLC,其内部便有集成了上千个编程元件，只需对PLC进行简朴编程便可以实现非常复杂控制功能，如具备逻辑运算、计时、计数、顺序控制等功能一种生产设备或一条生产线。此外，还具备数字和模仿量输入输出功能。而继电器要实现一种生产设备或一条生产线控制意味着要使用成千上万个继电器，且还要进行非常复杂接线，这无论是对生产成本还是后期维护都带来了沉重承担，可以看出对继电器来说PLC具备非常高性价比。
（3） 抗干扰能力强，可靠性高
当代化生产过程规定控制系统要有很高抗干扰能力和可靠性。与采用了大量中间继电器、时间继电器等元件继电器控制系统相比，PLC仅仅用到了很少量与输入、输出关于电器元件，这就使得PLC控制系统接线数量大为减少，同步就很大限度减少了控制系统因元件接触不良导致系统故障，给系统维护与检修带来了巨大以便。此外，PLC还拥有继电器所不具备软件和硬件抗干扰技术，这就从本质上超越了继电器，取代了继电器抗干扰能力弱，可靠性差特点。
（4） 体积小，能耗低
使用中间继电器和时间继电器，从很大成度上节约外部材料使用，便于设备安装，再加上开关柜体积缩小更节约了大量空间及能耗。
(5) 维护工作量小，维修以便
PLC可靠性非常高，发生故障概率非常低，且虽然发生故障，其维修也是非常以便，由于它自身就自带了完善自我诊断和故障显示功能，维修人员可以依照显示故障信息迅速查明因素，更换模块可以迅速排除故障，节约时间，使得自动化生产损失最小化。
（6） 设计、安装、调试以便
中间继电器、时间继电器、计数器等器件使用与老式继电器相比，PLC用软件方式代替了，这就从主线上解决了继电器接线安装工作量大缺陷。更有甚者，PLC在系统设计好之后不用到现场就可以在实验室中模仿调试，发现问题可以通过修改程序来解决，光其调试时间就比使用继电器系统节约了几倍，为工业自动化生产带来了不可预计效益。
2.1.2 PLC发展趋势
自动化科技技术发展可谓日新月异，大规模集成电路以及超大规模集成电路技术更是突飞猛进，现今PLC都是运用了这些集成电路，更有高性能微解决器CPU也在PLC中得到广泛运用，这些发展徐徐缩小了PLC与工业控制计算机之间在本质上距离。以此同步PLC网络功能及I/O模块功能进一步增强，更是弥补了工业自动化生产控制在各个方面实际需要。PLC技术将来会向如下方面发展：
（1） 体积更小
小型化、高可靠性是自动化生产设备目的，为了适应这一需要，将来PLC发展必将沿着这个趋势进一步扩展，取代原先大中型生产设备，让生产设备安装、使用更为以便顾客。
（2） 速度更快
公司生产效率决定着公司生存与发展，生产效率就是公司生命，因而，如何是PLC具备较强生产效率至关重要。
（3） 成本更低
PLC浮现带动了工业上得一场革命，而PLC内部元件需要不断更新与完善。生产力发展涌现出了大批新型器件，且PLC所用到重要元件价格在不断下降，这个发展趋势不但完善了PLC功能，减少了PLC制导致本。
（4） 模块化、智能化
公司生产对自动化控制系统控制功能日益膨胀，规定PLC拥有更全新功能模块。近年来，智能I/O模块、温度控制模块、智能检测故障模块浮现，又一次刷新了PLC运用范畴及系统自身稳定性。
(5) 编程语言多样化
程语言以梯形图为主。但有时，某些特殊控制规定使得PLC梯形图编程语言变得不再合用，但是，PLC完善在于各种编程语言互补发展。
2.1.3 PLC运用领域
PLC已经被广泛用于汽车、电力、机械制造、建材、纺织、采矿、水利、交通运送以及文化娱乐等各个领域。蕴含了从单机自动化到工厂自动化，从机器人、柔性制造系统到工业控制网络。特别是PLC在机器人、CAD/CMA等方面运用最为明显。PLC运用了新技术及增强了系统开放性。当代PLC运用
2.2 PLC构造
能I/O模块等构成。整体式PLC与模块式PLC虽然在机构上有一定差别，但她们各某些功能作用是基本相似。PLC最基本构成构造如下图2-1所示：

图2-1 PLC构造框图
下面对PLC种种构成某些实行简略概述：
（1） 中央解决单元CPU
跟微机系统类似，CPU是PLC系统核心，完毕对系统数据解决（如逻辑运算）工作，就像人大脑对人同样重要。普通来说中央解决单元CPU需要完毕重要工作归结起来有：
a. 取指令，读取顾客从编程器输入程序和数据。
b. 解释程序，翻译从存储器读取顾客程序，然后逐渐执行。
c. 诊断功能，在PLC工作工程中若其系统内部电路或电源浮现故障，甚至编程语法中存在差错，PLC都可以敏捷测验出问题所在。
d. 接受功能，中央解决单元CPU可以从输入接口接受外部状态或数据，并把接受到数据或状态存入有关寄存器中。

（2） 存储器
户存储器。随着生产工艺复杂限度日益增长，顾客需要更大容量RAM来存储顾客存储器。随着生产工艺复杂限度日益增长，顾客需要更大容量RAM来存储顾客程序，而PLC系统也提供了有关PLC系统存储器扩展功能。
（3） 输入/输出单元
PLC系统中输入/输出单元（I/O单元）是连接PLC系统与外部自动化生产环境之间媒介，输入单元重要是PLC系统用来接受和采集生产现场被控对象实时数据（模仿信号和开关量信号），这些数据便是PLC系统对被控对象实行控制重要根据；输出单元重要用来将PLC系统对数据解决成果传播给被控对象，以实现控制被控对象目。与存储器同样，PLC系统也为顾客提供了I/O接口扩展功能。
（4） 通信接口
要真正实现控制目，光有输入输出单元是远远不够，在工业生产领域中大某些生产设备都配有通信接口，在这些设备和PLC系统I/O接口连接时，其通信接口也必要和PLC通信接口进行连接，换言之，通信接口是信息传递和人机交互中心枢纽。例如，如果咱们要在显示屏上看到实时监控画面就必要将显示屏通信接口与PLC通信接口连接，要实现大规模控制生产就要将许多PLC之间通信接口互连。
（5） 智能接口模块
从构造上理解，智能接口模块相称于一种与PLC系统互相独立微机系统，这种独立重要体当前它工作上独立性。它通过总线方式与PLC相连接，进行数据互换，但它又受到PLC管理、调度。
（6） 编程装置
式输入程序。相比于简易型，智能型显得更加直观、灵活，它可以直接用梯形图语言进行编程又可以脱机编程。
（7） 电源
PLC采用开关电源仅供内部设备使用，它具备比外部电源更高稳定性及可靠性。只要外部电源波动范畴在额定值15%之内，PLC都可以正常工作。
（8） 其她外部设备
PLC系统各种构成部件，除了以上所说设备外尚有许多外部设备，如外存储器卡、打印机、EPROM写入器等。
2.3 PLC工作工程及特点
2.3.1 PLC工作原理
顺序扫描过程，她按顺序对指令进行扫描，直到完毕任务。这个工作过程就称为PLC扫描工作方式。因CPU解决数据速度非常快，故而从宏观角度上看，PLC执行程序成果像是同步（并行）完毕。PLC工作原理如下图2-2所示：
图2-2 PLC工作原理
PLC工作原理及工作方式特点与继电器控制系统工作原理及方式明显有差别。继电器控制系统采用是逻辑并行工作方式，因而只要继电器控制系统中某一种继电器线圈动作，那么无论处在什么位置该继电器所有动合触点都会及时同步动作，这就是所谓继电器并行工作方式；在程序执行中，若某个软继电器线圈动作，则其她所有动合触电不会及时动作，必要等CPU扫描到该指令后触点才会动作。
2.3.2 PLC工作过程
PLC在执行顾客程序时不但仅只是单一去扫描执行顾客程序，PLC内部解决、通信服务、输入采样、程序执行和输出刷新五个环节执行过程如下图2-3所示。PLC一种扫描周期时间长短取决于三个方面，即CPU解决数据速度、PLC系统执行每条指令所花时间和顾客程序中指令条数，普通其周期时长为1~100ms，扫描过程如下图所示：

图2-3 PLC扫描过程示意图
PLC在通电执行程序之前，一方面要进行自检及解决某些其她内部工作，拟定自身完好性，若发现故障在显示相应得故障信息后还要对故障性质进行鉴别以拟定是普通性故障还是严重故障，这就是内部解决阶段当PLC处在通信服务阶段时，PLC需要完毕工作是与其她智能装置建立通信并响应顾客对编程器输入指令以及刷新编程器显示内容等。
2.3.3 PLC工作过程特点
PLC执行程序过程可以分为输入端子采样阶段、程序执行和输出端子刷新阶段三个阶段如图2-4所示。

图2-4 PLC执行程序过程
（1） 输入解决阶段
输入解决阶段也叫做输入采样阶段，在这个阶段开始以及在接下来两个阶段中，虽然PLC再次接受到输入信息，映象寄存器中内容也不会再变化，只有PLC进入下一种扫描周期采样阶段映象寄存器中中内容才会被再次刷新。
（2） 程序执行阶段
PLC进入程序实际履行阶段后，程序将被按顺序扫描贯彻实行。通过CPU运算后将成果再次存入映象寄存器中。
（3） 输出解决阶段
子状态；输出寄存器状态随着程序执行周期而发生变化；输出锁存器电路状态取子状态；输出寄存器状态随着程序执行周期而发生变化；输出锁存器电路状态取决于顾客对程序最后一次赋值，即输出状态寄存器最后状态。

第3章 水果清洗打烘干蜡分级包装控制系统硬件设计

该系统硬件构造重要由主PLC控制系统、传送带、清洗机、打蜡机、红外线测控开关、分传送带、分级通道、包装机构构成。接下来我将分别简介这几种重要硬件构造，以及其选型。
3.1图像采集方式选取
选取一：普通相机+扫描仪
使用普通照相机拍照后运用扫描仪进行数字化解决，从而扫描水果种类。但是，考虑到普通相机误差率也许会比较大，如果在产后解决系统中浮现错误，将会导致较大损失。
选取二：CCD图像传感器
CCD图像传感器可直接将光学信号转换为模仿电流信号，电流信号通过放大和模数转换。其图像获得、储存、传播、解决和复现。
摄像头工作流程图如图3-1所示

如图3-1 摄像头工作流程图
如下是两个摄像头对照参照数据如表3-1所示：
参数
普通相机
CCD摄像头
感光芯片
cmos 3030 1/4
CCD 3089 1/3
辨别率
656*492(N/P)
728*582(N/P)
实际广角
120°
150°
最低照度
0.00Lux
0.00Lux
视频输出
1.1VP.P 75Ω
1.1VP.P 75Ω
电子快门
1/50-1/100000（秒）
1/50-1/100000（秒）
水平解析度
520 TV Lines
600 TV Lines
功耗
DC12V 100MA±10%
DC12V 100MA±10%
工作温度
-40℃~85℃ RH95%
-40℃~85℃ RH95%
防水级别
IP67
IP67
表3-1 普通摄像头与CCD摄像头技术参数图
由于该系统需要通过摄像头最后精准辨认水果种类，然后再进行清洗打蜡操作等，因此选取CCD图像传感器。
3.2 控制开关选取
该系统中控制开关作用一是检测水果与否来到清洗池和打蜡池，二是对清洗池、打蜡池开关进行控制。
选取一：反光板型光电开关
选取二：红外测距传感器
当红外信号遇到障碍物远近距离不同其反射信号强度也不同是红外测距传感器原理，障碍物远近距离检测原理如图3-1所示：

图3-2 红外测距传感器原理图
E18-D80NK红外线传感器技术参照据数指标如表3-2所示:

表3-2 E18-D80NK红外线传感器技术参照数据指标
因此此控制系统中选取E18-D80NK红外线传感器是最抱负选取。
3.3 控制系统构成
控制系统以可编程控制器(PLC )为核心,电机用简朴辅助电路来控制 启动和执行机构。可编程控制器采用日本三菱公司FX系列中FX2N-32MR，此系列PLC在小型化、高速度、高性能等方面都优于FX系中其他PLC ，指令速度为0.08/步。
3.4 电动机选取
选取一：单相异步电动机
这种形式电动机构造简朴，制造低廉，价格优惠、易于保养、故障误差少等长处。但是有效率低，转差率大等缺陷。
选取二：三相异步电动机

异步电机其特点是构造简易、成本低廉、结实耐用、运营可靠性高，低转矩脉动，噪声很低，可以不使用位置传感器，转速极限相称高。
由于该系统中电动机运营可靠性规定较高因此选取三相异步电动机。综合水果产后解决系统需要同步对大批量水果进行清洗、烘干、打蜡解决，因此清洗机、烘干机、打蜡机、分级机选取JO3系列JO3-140M-2型号三相交流异步电动机（铜线）技术参数如表1-1，分级通道1、2、3和包装机1、2、3使用JO3-100S-2型号三相交流异步电动机（铜线）技术参数如表1-2。
JO3-140M-2三相交流异步电动机（铜线）技术参照数据如表3-3：

表3-3 JO3-140M-2三相交流异步电动机（铜线）技术参照数据
JO3-100S-2型号三相交流异步电动机（铜线）技术参照数据如表3-4：

表3-4 JO3-100S-2型号三相交流异步电动机（铜线）技术参照数据
3.5传动机构选取
传动机构有摩擦轮传动 、齿轮传、带传动、动链传动等，这里初选带传动和链传动。下面比较链传动和带传动优缺陷：
选取一：带传动

选取二：链传动
与带传动相比较，链传动重要长处是：
（1） 没有滑动；
（2）当工况同样时，传动尺寸非常紧凑；
（3）张紧力规定不高，只有载荷较小作用在轴上；
（4）效率较高；
（5）可以在湿度较大、温度较高环境中使用等。因链传动有中间元件(链)，在使用时轴间距离是很大。
链传动缺陷是：
（1） 只能用于平行轴之间传动；
（2） 瞬时速度运营不均匀，带传动平稳高速运转时更好；
（3） 在急促反向和载荷很大传动中不适当应用；
（4） 工作时有噪音；
（5） 制造费用比带传动高。
考虑到分选机工作效率和使用寿命规定都要较高某些，综合选用链传动机构更为合理。
3.6温度传感器选取
本文中温度传感器在烘干机和打蜡机环节使用用于检测烘干机和打蜡机有无温度过高而是水果发生病变，导致水果质量下降。需要高实时性、稳定好、迅速性、温度范畴等设计规定，而铂热电阻PT100择较好具备着写长处，其技术参数如下表3-5所示：
项目
参数
测量范畴
—50℃～250℃
精度
A≈0.004℃
探针末端角度
3=30°（默认）
接线
二线制
电流
≤5mA
电压
220V
表3-5 温度传感器有关参数
3.7湿度传感器选取
方案一：电阻式作为湿度传感器
温度范畴内，而在本实验中测量范畴比较大，因而电阻式不适当选取。
方案二：电容式作为湿度传感器
项目
参数
测量湿度范畴
0～100%RH
精度
2%
电压
10V
工作温度
-40～100℃

表3-6 湿度传感器有关参数

第4章 水果清洗打蜡分级包装控制系统工作过程

4.1工作过程总体构造
该系统硬件构造由主传送带、清洗机、打蜡机、光电开关、分传送带、分级 通道及包装机构构成，总体构造如图4-1所示。系统构造如图4-2所示。1、2、3表达分级通道；4表达清洗机；5表达烘干机；6表达打蜡机。
当主传送带上水果进入光电传感器1检测区域时，红外线光电开关1触发,从而使控制系统中清洗机工作，对水果进行清洗；当水果进入光电传感器2 检测区域时，红外线光电开关2触发,从而使控制系统中烘干机工作，对水果进行烘干；当水果进入光电传感器3 检测区域时，红外线光电开关3触发,从而使控制系统中打蜡机工作，对水果进行打蜡。
图4-1 系统构造
1、2、3表达分级通道；4表达清洗机；
5表达烘干机；6表达打蜡机

图4-2 光电开关组

4.2清洗机构造
水果清洗过程我选用喷刷式清洗办法，其整体构造如下图4-3所示：

图4-3 喷刷式水果清洗池构造示意图

4.3烘干机构造
当红外线光控开关检测到水果随皮带移动到烘干机某些，则烘干机吹风口吹出冷风开始对水果进行烘干，其操作过程如图4-4所示：

如图4-4 烘干机工作过程示意图
4.4打蜡机构造
当红外线光控开关检测到水果随皮带移动到打蜡机某些，则打蜡机上下喷蜡口开始喷蜡开始对水果进行喷蜡作业，使水果表面充分覆盖蜡液。其操作过程如图4-5所示：
如图4-5 烘干机工作过程示意图
4.5分级操作过程
收集盒，从出料口尺寸最小一端进入收集盒，分选结束。分级操作原理如图4-6所示：

图4-6 分选原理

第5章 PLC控制系统设计

5.1 PLC控制系统设计
本系统采用是三菱FX2N-48MR-001系列PLC，此PLC采用是AC100～240V，50/60Hz电源，电压容许波动范畴为AC85～264V（-15%～+10%）。为了保证整个系统供电可靠性，抑制其她大型用电设备对系统干扰，在电源回路中安装隔离变压器。PLC控制系统与其她动力设备（如传送带、清洗机机、烘干机、分级机等）用电采用两个不同回路供电。同步，为了整个控制系统与电网隔离，PLC控制系统必要要安装电源总开关，以保证在生产过程中遇到紧急状况时可以有足够分断能力断开所有用电设备电源。
5.2程序流程设计
该程序程序流程图如图5-1，其清洗、烘干、打蜡、分级操作过程如图5-2，当红外线光电传感器检测到有水果进入到入料口时，CCD摄像头对水果进行图像采集，辨认水果种类，在辨认成功后调出该水果资料，需要清洗水果进入清洗机中，水果来到清洗机，红外线光电传感器开关打开清洗机，对其进行清洗。清洗完毕随皮带进入烘干机烘干，在来到打蜡池，红外光电传感器开关打开打蜡操作开关实行打蜡作业。接下来进行分级操作，分级操作机分级，分级传送带将需要120s时间来到包装厂，进行包装操作。
但是由于生产中尚有只进行清洗、烘干、分级操作过程，如图5-3所示；例外，尚有只进行分级操作过程，如图5-4所示：

图5-1 程序流程图

图5-2 清洗、烘干、打蜡、分级操作过程

图5-3 只清洗、烘干、分级环节示意图
图5-4 只清洗、烘干环节示意图

5.3 PLC控制I/O连接
输入信号。因此这些设备只要通过接线端子形式直接与PLC连接便可。
5.4 PLC控制I/O分派表
控制系统PLCI/O分派表
I/O 号
信号定义
I/O 号
信号定义
X0
总停按钮手动按钮SB1
Y0
CCD摄像头工作
X1
总起按钮手动按钮SB2
Y1
清洗机工作
X2
光控开关1自动按钮SB3
Y2
清洗池出料口
X3
光控开关2自动按钮SB4
Y3
烘干机工作工作
X4
光控开关3自动按钮SB5
Y4
烘干机传送带
X5
光控开关4自动按钮SB6
Y5
温度传感器工作
X6
光控开关5自动按钮SB7
Y6
湿度传感器工作
X10
光控开关6自动按钮SB8
Y7
报警批示灯工作
X11
光控开关7自动按钮SB9
Y10
打蜡机工作
X12
光控开关8自动按钮SB10
Y11
打蜡机传送带工作
X13
光控开关9自动按钮SB11
Y12
分级机工作
－－
－－
Y13
1#分级传送带工作
－－
－－
Y14
2#分级传送带工作
－－
－－
Y15
3#分级传送带工作
－－
－－
Y16
1#包装机工作
－－
－－
Y17
2#包装机工作
－－
－－
Y20
3#包装机工作
控制系统PLCI/O内某些配表
I/O 号
信号定义
M1
电脑选取工作模式1只分级操作
M2
电脑选取工作模式2只清洗、烘干、分级操作
T0
清洗延时
T1
打蜡延时
T2
1#分级传送带延时
T3
2#分级传送带延时
T4
3#分级传送带延时
T5
1#包装延时
T6
2#包装延时
T7
3#包装延时
表5-1 系统I/O分派表
5.5 硬件电路设计
如下图5-5所示，为PLC控制系统硬件电路图，电路中，各电动机启停均受到PLC控制系统输出信号控制。
图5-5 PLC硬件电路图

5.6 PLC外围接线设计
依照水果产后控制系统规定，对控制系统I/O点数进行了记录和I/O地址进行了分派，并对PLC型号进行了选取，依照以上记录和分派对PLC外围接线图进行设计PLC接线图如下图5-6所示：
图5-6 PLC接线图

5.7 PLC梯形图编写
梯形图语言是使用最广泛PLC编程语言，它具备形象、直观、实用特点。因而，被广大电气技术人员所熟知，根据步进控制状态图可以很容易编写出PLC梯形图。
水果清洗、烘干、打蜡、包装系统PLC梯形图如下图5-7、5-8、5-9、5-10所示。

图5-7 PLC梯形图

图5-8 PLC梯形图

图5-9 PLC梯形图

图5-10 PLC梯形图

第6章 组态软件简介

6.1通用组态软件基本概念及特点
工控组态软件特点重要有：
（1）延续性和可扩展性。用组态软件开发系统，当现场（涉及硬件设备或系统构造）或顾客需求发生变化时，系统只需要修改一小某些内容便可以便利、简朴完毕软件升级和更新。
（2）封装性。咱们用一种以便顾客用法来包装通用组态软件是顾客可以在不需要掌握太多编程语言（甚至不需要编程技术）基本上，通过“搭积木”办法就能迅速、以便完毕一种复杂工艺。
（3）通用性。每个顾客根据工程实践状况，运用通用组态软件供应

（4）实现多任务。在基于Microsoft Windows操作系统通用组态软件，顾客在公司网络所有层次各个位置都可以实时获取系统及时数据信息状况。从而以便、简朴、灵活实现了系统多任务操作。
一言以蔽之，组态软件具备组态灵活、以便、可靠、延续性、扩展性，可以实现多任务操作等特点。组态软件构造如图6-1所示。

图6-1 组态软件构造图
6.2工控组态软件发展背景和发展方向
6.2.1组态软件发展背景
于20世纪80年代初浮现组态软件产品，80年代末期组态软件进入国内。随着当代化工业控制技术发