一种球形水果实时分级PLC控制系统的制作方法

本发明涉及一种球形水果实时分级plc控制系统，适用于机械领域。

背景技术：

在水果品质检测和自动分级设备中，不同等级的水果从输送线上落到相应的分级口是重要的功能(即实时分级控制)要求。采用plc来开发该项功能具有成本低，适应水果对象广，系统容易移植和升级的特点。

技术实现要素：

本发明提出了一种球形水果实时分级plc控制系统，采用plc开发水果实时分级控制系统，系统通过实时获取光电开关的信号，利用plc的通信模块，通过rs-232接口，与上位机进行串行通信；实现plc对电磁阀的控制，从而实现通过吹气的方式把水果吹入相应分级口。

本发明所采用的技术方案是：

所述水果实时分级控制系统由三菱fx2nplc、fx-232-bd通信模块、计算机、图像采集卡、ccd摄像头、计算机软件等组成。

所述控制系统采用xp2.5型空气压缩机和欧姆龙公司的常闭型电磁阀，考虑到输送设备的速度为0.3m/s以及水果传动轮有一定的宽度，为保证水果能准确地进入相应的等级槽中，需要有一定的吹气时间，根据试验得出电磁阀合理的断开时间为500ms，吹气导管从水果下方成45°向水果吹气，使水果易被吹离流水线而不会产生吹不动的现象。

本发明的有益效果是：该控制系统当通过计算机把水果等级信号传递给plc后，电磁阀的吹气动作能有效地把水果吹下输送线，试验中准确率达到94.6%。

附图说明

图1是本发明的水果实时分级系统的总体结构图。

图2是本发明的plc吹气结构示意图。

图3是本发明的上位机算法流程图。

图4是本发明的下位机算法流程图。

图中：1电磁阀；2.气嘴；3.水果；4.充电传感器；5.计算机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1，水果实时分级控制系统由三菱fx2nplc、fx-232-bd通信模块、计算机、图像采集卡、ccd摄像头、计算机软件等组成。

如图2，工作时，plc接收光电传感器的开关信号，传至计算机(上位机)，计算机收到信号后开始采集图像，并对图像进行分析、处理。通过在计算机软件中设置一个队列，动态跟踪生产线上水果的位置信息。plc通过接收计算机的控制信息，对分级口处的电磁阀进行控制，通过吹气把水果吹入相应分级口，从而实现水果实时分级。

在该系统中，光电开关作为位置传感器，连接在下位机输入端。当光电开关接收到信号后，输出高电平，触发ccd摄像头拍摄图像信息，并通过图像采集卡输入到计算机，然后通过计算机中的水果分级应用软件，对输入的图像信息进行处理、分析，得到水果的品质等级信息。动态跟踪生产线上水果位置信息的程序计算每个水果所在位置.当已经被分级应用软件判断出等级的水果到达相应水果分级口时，plc使相应位置的电磁阀动作，将水果吹离生产线。

如图3，上位机的算法是为了实现计算机控制图像信息的采集，完成计算机与plc之间的实时通信。首先是系统启动及初始化，系统初始化时，对采集卡、串口及相关的参数进行初始化，通过调用微视公司的相关函数，对图像采集卡进行驱动，配置串行口的参数(输入缓冲区的大小、输出缓冲区的大小、串口的通信模式、上位机与下位机通信的波特率、产生事件的门限值、以及通信时的校验方式等)。vc++6.0设计系统中的mscomm控件，提供了通过串行端口发送和接收数据功能，从而对申口进行侦听。mscomm是微软公司提供的简化window。下串行通信编程的activex控件，它为应用程序提供了通过串行接口收发数据的简便方法。本文采用事件驱动法来实时处理通信信息。如果串口有信号，则mscomm控件会产生oncomm事件；在oncomm事件的处理函数中，通过调用微视公司相关软件中的函数对图像进行采集，通过一个队列实现对生产线上的水果信息进行动态、实时的跟踪，对设置的几个对应分级口位置的信息进行比较，并根据比较结果发控制信息给plc。

如图4，下位机的算法是为了实现与上位机的通信设置，获得光电传感器的信息，控制电磁阀的动作。

plc启动后，cpu在程序的监督下先进行内部处理，包括硬件初始化、i/o模块配置检查、停电保持范围设定及其他初始化处理等工作.本系统需先对8002寄存器进行设置(设置系统的断电扫描时间为20ms)。在执行用户程序之前还应完成通信服务与自诊检查。对plc与上位机的通信格式进行设置(主要设置通信数据帧格式、通信数据长度、波特率、校验方式等)，plc有强大的自诊功能。如果自诊一切正常则进入用户程序的循环扫描周期。扫描光电开关的输出状态，如果是高电平，则发一个字符给计算机，计算机接收到信号后经过一系列的分析、处理得出水果的品质与位置信息，通过plc取各分级口的输出状态，控制电磁阀的动作，实现水果在各分级口的离队。

技术特征：

技术总结
一种球形水果实时分级PLC控制系统，采用PLC开发水果实时分级控制系统，系统通过实时获取光电开关的信号，利用PLC的通信模块，通过RS‑232接口，与上位机进行串行通信；实现PLC对电磁阀的控制，从而实现通过吹气的方式把水果吹入相应分级口。该控制系统当通过计算机把水果等级信号传递给PLC后，电磁阀的吹气动作能有效地把水果吹下输送线，试验中准确率达到94.6%。

技术研发人员：周晓萍
受保护的技术使用者：周晓萍
技术研发日：2016.11.22
技术公布日：2018.05.29