觸摸屏和PLC在農產品立體倉庫中的應用

分類：技術教程日期：2009-06-03 17:09:22 來源：李偉楊中平馮輝

摘要：自動倉庫是現代物流與計算機控制技術相結合的產物。本文介紹了基于觸摸屏和PLC的農產品自動化立體倉庫控制系統。它以三菱FX2N-48MR 型可編程控制器為控制核心，結合三菱 F940GOT-LWD-C 型觸摸屏，采用了光電檢測、步進驅動等新技術，將農產品的存儲過程自動化，減少了外來因素對于農產品質量的影響，此系統友好的人機界面和可靠的控制性能，使其在實際生產應用中獲得了良好的效果，對于我國農產品加工儲藏業的發展具有重要意義。

關鍵詞：觸摸屏 PLC 農產品自動化立體倉庫

0 引言

　　改革開放以來，我國農產品加工儲藏業取得了快速發展。但與國外發達國家相比，還處于起步階段，加工工藝粗糙，工業化大規模加工更是無從談起。如初加工，我國的水果多是采摘后用紙箱、柳條筐一裝，大大咧咧地擺到地攤、貨架上賤賣。而發達國家水果采摘后通常要經過預冷、貯藏、洗果、涂蠟分級、冷鏈運輸等規范配套的處理，產后商品化處理量幾乎達100%。因此，對于農產品自動化立體倉庫的研究成為我們迫切的要求。在實際生產中，聯合使用觸摸屏與PLC，能提高農產品質量、穩定工藝狀況。[5]本系統集PLC控制技術、位置控制技術、檢測技術, 局域網絡技術，具有高可靠性、易編程、易操作等特點。立體倉庫可一臺單獨控制也可兩臺或兩臺以上聯機控制, 經RS232C電纜與計算機直接相連, 無需另加適配器。作單臺控制，通過傳感器采集信號，PLC編程，實現對步進電機的位置控制及時序邏輯控制等功能，而上位機的監控可與實際監控現場的控制相似。

1 系統組成

　　1.1 控制要求

　　系統中的關鍵部件堆垛機由水平、垂直及伸叉機構三部分組成，水平、垂直部分運動分別由X軸、Y軸步進電動機驅動絲杠完成，伸叉機構由氣動裝置組成。為保證堆垛機存貨準確安全，對堆垛機位置控制的可靠性有較高的要求，主要包括：

　　⑴ 堆垛機應能準確尋找目標倉位進行操作，避免各種碰撞情況發生，各機構應保證較高的定位精度;

　　⑵ 為提高作業效率，應提高各機構的運行速度，加快起、制動過程;

　　⑶ 按農產品類型分類并推入相應料倉。

表1 農產品信息

　　系統將農產品按類送入相應的料倉并統計其數量和總量。農產品信息是根據不同的條碼顏色檢測產生的。農產品信息由三位二進制數表示D0、D1、D2。（其中D2為不合格品的信息）

　　1.2 系統工作原理及組成

　　正常工作時，通過觸摸屏，我們可方便地觀察系統的操作狀態、當前過程值以及可能發生的PLC故障。觸摸屏通過組態變量能與PLC進行通信，將各項設定值輸入PLC。同時，PLC接受現場各狀態檢測信號，按照程序實現計算和控制輸出功能，控制電氣柜和氣壓系統，來完成農產品的分類和入庫。

　　控制系統結構如圖1所示。

圖1 控制系統結構圖

2 系統設計

　　2.1 系統硬件設計

　　采用三菱 F940GOT-LWD-C 型觸摸屏，三菱FX2N-48MR 型48點可編程控制器，晶體管輸出。觸摸屏通過COM0 RS 422串口與PLC進行通信, COM1 RS 232C串口與計算機相連，可對PLC的軟件進行監視的同時顯示數據變化;可以顯示制作的畫面GOT（圖示顯示終端）預置的內容;可通過GOT的操作ON/OFF可編程的位元件;可將顯示屏作為觸摸鍵行使開關功能。觸摸屏顯示320×240象素的圖象，字符串 40×15行。[4]

　　三菱FX2N-48MR 型48點可編程序控制器（PLC） I/O地址端子圖如下所示。