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摘要:水果去把机的出现为我国农业的发展提供了极大地便利,为了进一步增强去把的效果,设计樱桃去把机胶辊旋转去把自动化控制系统。设计去把控制器,关联总控旋转电源,实现樱桃去把自动化控制系统的硬件设计;进行管理总控制模块的设计,并在此基础上建立数据处理库,便于使用者对樱桃去把情况以及相关数据信息进行查询。系统测试结果表明:对于不同数量的樱桃,实际去把完成率均在95%以上,表明系统对樱桃的去把控制效果较好,具有一定的可靠性。
关键词:自动化控制;胶辊旋转;樱桃去把机
0引言
自动化控制技术应用在农业种植、采集、水果去把等方面都发挥了极大的作用[1]。为了确保水果的外观保持最佳,或者为了便于制作罐头,一些果农会选择在采摘完毕之后,将水果的把去掉,避免造成水果损坏的现象。尤其是樱桃这一类的水果,更加容易发生损坏,去把操作后在一定程度上是可以减少突发成本的增加的[2]。在去把工作的初期,一般是采用人工的方式来进行去把的,虽然也是可以达到预期的目的,但是效率十分低,并且极容易造成樱桃外部的损坏,形成更多的坏果[3]。出现自动化的控制设备后,在此设备的辅助下,去把的效率有了明显的提升,但是由于技术的不够完整,在实际应用的过程中还是会存在一些问题和缺陷,导致去把结果不佳。胶辊是最近几年较为常见的一种工业制造材料,主要是以部分的金属或者其他类似于金属的材料为芯,在金属的外部覆盖一层橡胶经硫化材料而最终形成的辊状制品。胶辊旋转去把机是当前去把质量相对较好的机器,将其与自动化控制系统相关联,便可以设计出更加灵活多样化的去把控制系统[4]。因此,对樱桃去把机胶辊旋转去把自动化控制系统进行设计,在新的農业发展背景之下,通过多元化的技术以及精密的逻辑控制器,来进一步提升总体的去把效率,以此推动农业的发展迈入一个新的发展台阶。
1系统硬件设计
在进行系统的整体设计之前,需要先对相关的硬件进行设计。樱桃去把机胶辊旋转去把自动化控制系统的硬件设计中,最为重要的是去把控制器以及总控旋转电源设计。去把控制器主要分为PLC去把基础,模块、独立控制模块、CPLI、PC/PCL联接区域以及去把频率控制模块[5]。每一个处理模块在去把的过程中都是相互独立的,但是一定程度上也存在着部分联系。在系统的自动化控制电路中安装驱动器,选择西门子300系列PCL作为整个系统的总控制器[6]。在驱动器上设置5个去把端口,并将其分别与电抗器、分拣器关联。将总控制器与核心CPU相连,对2个电磁阀通断以及电动分离调动泵调作出行管理与控制。计算樱桃去把的处理控制范围,具体如下公式1所示:
公式1中:G表示樱桃去把的处理控制范围,D表示控制运行压力,δ表示应用层级比值。通过以上计算,最终可以得出实际的樱桃去把的处理控制范围。将其设定在总控制器之中,完成设计。接下来是总控旋转电源的设计。此电源通常是在樱桃去把的过程中开启的,它会稳定樱桃去把机胶辊旋转得到频率和压力,并且采集相关的数据信息,以此来完成稳定高效的去把操作控制,形成一个完整而又全面的樱桃去把硬件系统。
2系统软件设计
在完成硬件设计之后,接下来,依据系统的实际运行情况,对软件作出设计。将樱桃去把自动化控制系统设定成一个管理总控制模块,并下设不同的控制区域,分别为信息传输区域、总控区域、分控区域、分离区域以及内部控制管理软件等。首先,需要对去把的指令传输信号进行计算,具体如下公式2所示:
公式2中:K表示去把指令传输信号,B表示去把的距离,E表示留用长度。通过以上计算,最终可以得出实际的去把指令传输信号。将其添加在系统的控制区域之中,并将其与其他的操控系统相关联,完成自动化控制系统的一体化设置。
樱桃去把系统还存在部分的处理系统,对应的模块均与软件有着较大的关联。主传动部分与软件的主控区域相连,通过更改调整不同功能的指令协议,来完成串杆链带、去把胶辊、带把胶辊、模具链等几部分的并行实施。将樱桃摆正,在运行的过程中将其压紧在连杆与胶辊之间。毛刷部分与预处理控区相连,利用分离功能将不同大小的果实分离开来,在软件中设置相应的扫果分离蒂把标准,对樱桃的表面作出处理,完成设计。最终是出料部分,它与处理管控区域是关联的,用以将去把完成的樱桃果实自动筛选分离,装箱待售。完成去把之后,跳转清洁控制区域,对去把架体以及分离框架进行清洗,确认设备的实际情况,延长其使用寿命。在此基础上进行数据处理库的设计,主要是对系统的日常樱桃的去把情况进行归纳汇总,便于相关人员查询使用。至此,便完成了系统的软件设计。
3系统测试
3.1测试准备
本次主要对樱桃去把机胶辊旋转去把自动化控制系统进行设计,搭建系统的测试环境,将自动化控制的模式更改调整为多核心的控制模式,电压为220V,控制属性为层级去把控制测试共分为三组,每一组的樱桃数量各不相同。验证其在不同数量的樱桃下,最终的去把控制效果。进行自动化控制系统的参数设置,去把分布范围时12.35~25.69,去把集中节点为6个,去把监控范围即为系统所控制的范围,FCS去把频率需要依据实际的系统运行情况作出计算,具体如下公式3所示:
公式3中:H表示FCS去把频率,β表示模糊控制系数,d表示胶辊旋转控制系数。通过以上计算,最终可以得出实际的FCS去把频率。完成参数设置之后,检查测试系统以及相关的设备是否处于稳定正常的运行状态,并且确保不存在影响最终测试结果的外部因素,核查完毕之后,开始测试。
3.2测试过程以及结果分析
在以上所创建的系统测试背景之下,进行测试,具体的测试过程如下图1所示:
根据图1中的测试,最终可以得出相应的结果,对这些数据信息作出分析讨论,如下表1所示:
根据表1中的数据信息,最终可以得出相应的结论:对于不同数量的樱桃,执行去把指令后,最终得出的樱桃实际去把完成率均在95%以上,表明去把效果较好,完成质量较高,具有一定的实际应用价值。
结束语
综上所述,便是对樱桃去把机胶辊旋转去把自动化控制系统的设计与分析。本文所设计的系统具有更强的灵活应变性,并且在去把的过程中,胶辊旋转机器会对樱桃作出保护,最大程度地减少坏果率。不仅如此,自动化控制系统除了去把功能,还添加了许多新的功能,进一步扩大了系统的应用范围,将樱桃去把的整个过程更为紧密地联系在了一起,提升了整体的樱桃去把效果。
参考文献
[1]崔彪.基于智能技术的电气自动化控制系统设计与分析[J].电子技术与软件工程,2021(16):119-120.
[2]尚敏娟.基于人工智能技术的电气自动化控制系统设计研究[J].电子设计工程,2021,29(15):171-174.
[3]刘芬.基于PLC的工业机器人轨迹跟踪自动化控制系统设计[J].自动化与仪器仪表,2021(07):84-88.
[4]陆明.奉贤第一水厂自动化控制系统的设计与应用[J].自动化应用,2020(11):155-158.
[5]童晓凡.优化PLC自动化控制系统设计分析[J].信息记录材料,2020,21(11):122-123.
[6]刘永娟,窦伟山,王蕴岭,等.基于计算机技术的电气自动化控制系统设计分析[J].科技风,2020(23):80.
作者简介:姓名:邹刚(1972.10.23-)男,满族,本科,高级工程师,单位:烟台泓润自动化设备有限公司,研究方向:食品机械及自动化,单位所在省份及邮编:山东省烟台市,264001
关键词:自动化控制;胶辊旋转;樱桃去把机
0引言
自动化控制技术应用在农业种植、采集、水果去把等方面都发挥了极大的作用[1]。为了确保水果的外观保持最佳,或者为了便于制作罐头,一些果农会选择在采摘完毕之后,将水果的把去掉,避免造成水果损坏的现象。尤其是樱桃这一类的水果,更加容易发生损坏,去把操作后在一定程度上是可以减少突发成本的增加的[2]。在去把工作的初期,一般是采用人工的方式来进行去把的,虽然也是可以达到预期的目的,但是效率十分低,并且极容易造成樱桃外部的损坏,形成更多的坏果[3]。出现自动化的控制设备后,在此设备的辅助下,去把的效率有了明显的提升,但是由于技术的不够完整,在实际应用的过程中还是会存在一些问题和缺陷,导致去把结果不佳。胶辊是最近几年较为常见的一种工业制造材料,主要是以部分的金属或者其他类似于金属的材料为芯,在金属的外部覆盖一层橡胶经硫化材料而最终形成的辊状制品。胶辊旋转去把机是当前去把质量相对较好的机器,将其与自动化控制系统相关联,便可以设计出更加灵活多样化的去把控制系统[4]。因此,对樱桃去把机胶辊旋转去把自动化控制系统进行设计,在新的農业发展背景之下,通过多元化的技术以及精密的逻辑控制器,来进一步提升总体的去把效率,以此推动农业的发展迈入一个新的发展台阶。
1系统硬件设计
在进行系统的整体设计之前,需要先对相关的硬件进行设计。樱桃去把机胶辊旋转去把自动化控制系统的硬件设计中,最为重要的是去把控制器以及总控旋转电源设计。去把控制器主要分为PLC去把基础,模块、独立控制模块、CPLI、PC/PCL联接区域以及去把频率控制模块[5]。每一个处理模块在去把的过程中都是相互独立的,但是一定程度上也存在着部分联系。在系统的自动化控制电路中安装驱动器,选择西门子300系列PCL作为整个系统的总控制器[6]。在驱动器上设置5个去把端口,并将其分别与电抗器、分拣器关联。将总控制器与核心CPU相连,对2个电磁阀通断以及电动分离调动泵调作出行管理与控制。计算樱桃去把的处理控制范围,具体如下公式1所示:
公式1中:G表示樱桃去把的处理控制范围,D表示控制运行压力,δ表示应用层级比值。通过以上计算,最终可以得出实际的樱桃去把的处理控制范围。将其设定在总控制器之中,完成设计。接下来是总控旋转电源的设计。此电源通常是在樱桃去把的过程中开启的,它会稳定樱桃去把机胶辊旋转得到频率和压力,并且采集相关的数据信息,以此来完成稳定高效的去把操作控制,形成一个完整而又全面的樱桃去把硬件系统。
2系统软件设计
在完成硬件设计之后,接下来,依据系统的实际运行情况,对软件作出设计。将樱桃去把自动化控制系统设定成一个管理总控制模块,并下设不同的控制区域,分别为信息传输区域、总控区域、分控区域、分离区域以及内部控制管理软件等。首先,需要对去把的指令传输信号进行计算,具体如下公式2所示:
公式2中:K表示去把指令传输信号,B表示去把的距离,E表示留用长度。通过以上计算,最终可以得出实际的去把指令传输信号。将其添加在系统的控制区域之中,并将其与其他的操控系统相关联,完成自动化控制系统的一体化设置。
樱桃去把系统还存在部分的处理系统,对应的模块均与软件有着较大的关联。主传动部分与软件的主控区域相连,通过更改调整不同功能的指令协议,来完成串杆链带、去把胶辊、带把胶辊、模具链等几部分的并行实施。将樱桃摆正,在运行的过程中将其压紧在连杆与胶辊之间。毛刷部分与预处理控区相连,利用分离功能将不同大小的果实分离开来,在软件中设置相应的扫果分离蒂把标准,对樱桃的表面作出处理,完成设计。最终是出料部分,它与处理管控区域是关联的,用以将去把完成的樱桃果实自动筛选分离,装箱待售。完成去把之后,跳转清洁控制区域,对去把架体以及分离框架进行清洗,确认设备的实际情况,延长其使用寿命。在此基础上进行数据处理库的设计,主要是对系统的日常樱桃的去把情况进行归纳汇总,便于相关人员查询使用。至此,便完成了系统的软件设计。
3系统测试
3.1测试准备
本次主要对樱桃去把机胶辊旋转去把自动化控制系统进行设计,搭建系统的测试环境,将自动化控制的模式更改调整为多核心的控制模式,电压为220V,控制属性为层级去把控制测试共分为三组,每一组的樱桃数量各不相同。验证其在不同数量的樱桃下,最终的去把控制效果。进行自动化控制系统的参数设置,去把分布范围时12.35~25.69,去把集中节点为6个,去把监控范围即为系统所控制的范围,FCS去把频率需要依据实际的系统运行情况作出计算,具体如下公式3所示:
公式3中:H表示FCS去把频率,β表示模糊控制系数,d表示胶辊旋转控制系数。通过以上计算,最终可以得出实际的FCS去把频率。完成参数设置之后,检查测试系统以及相关的设备是否处于稳定正常的运行状态,并且确保不存在影响最终测试结果的外部因素,核查完毕之后,开始测试。
3.2测试过程以及结果分析
在以上所创建的系统测试背景之下,进行测试,具体的测试过程如下图1所示:
根据图1中的测试,最终可以得出相应的结果,对这些数据信息作出分析讨论,如下表1所示:
根据表1中的数据信息,最终可以得出相应的结论:对于不同数量的樱桃,执行去把指令后,最终得出的樱桃实际去把完成率均在95%以上,表明去把效果较好,完成质量较高,具有一定的实际应用价值。
结束语
综上所述,便是对樱桃去把机胶辊旋转去把自动化控制系统的设计与分析。本文所设计的系统具有更强的灵活应变性,并且在去把的过程中,胶辊旋转机器会对樱桃作出保护,最大程度地减少坏果率。不仅如此,自动化控制系统除了去把功能,还添加了许多新的功能,进一步扩大了系统的应用范围,将樱桃去把的整个过程更为紧密地联系在了一起,提升了整体的樱桃去把效果。
参考文献
[1]崔彪.基于智能技术的电气自动化控制系统设计与分析[J].电子技术与软件工程,2021(16):119-120.
[2]尚敏娟.基于人工智能技术的电气自动化控制系统设计研究[J].电子设计工程,2021,29(15):171-174.
[3]刘芬.基于PLC的工业机器人轨迹跟踪自动化控制系统设计[J].自动化与仪器仪表,2021(07):84-88.
[4]陆明.奉贤第一水厂自动化控制系统的设计与应用[J].自动化应用,2020(11):155-158.
[5]童晓凡.优化PLC自动化控制系统设计分析[J].信息记录材料,2020,21(11):122-123.
[6]刘永娟,窦伟山,王蕴岭,等.基于计算机技术的电气自动化控制系统设计分析[J].科技风,2020(23):80.
作者简介:姓名:邹刚(1972.10.23-)男,满族,本科,高级工程师,单位:烟台泓润自动化设备有限公司,研究方向:食品机械及自动化,单位所在省份及邮编:山东省烟台市,264001