论文总字数：13854字

摘 要

本设计采用PLC控制电磁阀，从而控制气动系统完成套网切割。最近苹果的大量销售，使苹果在中国各地销售和交易日益增加。苹果在运输过程中的机械损伤是其损失较大的主要原因之一，而用泡沫塑料网进行包装可有效降低苹果的损伤率。目前，苹果收获后立即使用网套保护苹果，但这一过程增加了生产和劳动力成本。设计一款能够自动实现苹果快速套网的设备至关重要。装置采用三菱FX2N系列PLC作为控制核心，进而控制定位输送机构的运行状态。设计该装置的所有动作流程，写出I/O 表，画出各个部位的接线图。通过控制要求设计对应程序，最终实现控制要求。

关键词：电磁阀，气动控制，PLC

Abstract:This design uses PLC to control the solenoid valve to control the pneumatic system. The recent large sales of Apple have caused Apple to increase sales and transactions throughout China. Mechanical damage, mechanical damage during the apple transportation process is one of the main reasons for its large loss. The foam plastic net used for buffer packaging can effectively reduce the damage rate of apple. At present, the use of net sleeves to protect apples immediately after harvest is an important way to effectively avoid mechanical damage, but this process increases production and labor costs. It is important to design a device that can automatically implement Apple"s rapid network deployment. The device uses the Mitsubishi FX2N series PLC as the control core to control the operation status of the positioning conveyor. Design all the operation flow of the device, write out the I/O table, draw the wiring diagram of each part. Through the control requirements of the design of the corresponding program, the ultimate realization of the control requirements.

Keywords: the electromagnetic valve , pneumatic control, PLC

目录

1前言 3

1.1 课题的研究背景及意义 3

1.2 国内外包装机的发展与研究概况 3

1.3 课题的研究内容 3

2 苹果套网装置机械系统总体设计方案 3

2.1 苹果定位盘设计 4

2.2 套网机构设计 4

2.3 气动控制系统 5

2.4 电机驱动系统设计 6

3 系统控制的硬件设计方案 7

3.1 系统工艺控制要求 8

3.2 PLC 的选型 9

3.3 传感器的选型 11

3.4 I/O口分配及硬件接线图 11

4 软件设计 15

4.1 系统设计流程图 15

4.2 状态初始化指令 16

4.3 手动控制程序 17

4.4 自动操作程序设计 18

总结 21

参考文献 22

致谢 23

附录 24

1 前言

1.1 课题的研究背景及意义

如今苹果产业对我国经济起着很大作用，由于苹果的抗灾性好，收入稳定，使其成为果农的重要经济来源。然而在买卖过程中，苹果经常受到挤压导致苹果损坏，使得其价格降低。目前由于苹果的迅速商品化，在运输过程中的振动摩擦损伤是苹果损坏的重要因素^[1]。外力使苹果的整体受到破坏，以至于苹果发霉不能食用^[2]。

实践证明，为了减少苹果的挤压损坏，可以给其套上一个缓冲网是一种不错的措施^[3]。

然而这个过程是手动完成的，随着产量的增加和劳动力成本的增加，以及苹果包装的自动化程度。设计一款能够自动实现苹果快速网络部署的设备势在必行。苹果的网络设备取代了人工操作，实现了苹果自动化网络，有效提高了网络效率，增加了苹果的附加值。提高水果经济效益，增加农民收入和农村经济发展。

1.2 包装机的发展与研究

机械包装主要追求的是快速便捷，消耗少，占地空间小。把高新技术应用到现代化先进包装机械设备上是国外包装机械的发展的总体趋势^[4]，尤其是欧美及日本等国家科学技术和经济高度发达，为了满足包装多样化要求，机械包装的技术越来越成熟^[5]。

随着传统机械包装消失在历史舞台，新的包装设备需求越来越迫切。通过在机、电、气、光、磁等各个方面进行设计，提高其功能^[6]。目前应该积极扩大需求，开拓市场，大力发展高端包装机械设备，以适应市场多元化，高质量的需求。

1.3 课题的研究内容

本课题主要研究苹果套网装置机械系统及控制系统。苹果套网装置以 PLC 为控制核心，完成对各个部分的控制。该课题主要包括以下研究内容:

（1）根据控制方法和要求，设计系统硬件。根据包装机各部分需要完成的动作，确定输入信号和输出信号的数量，选择PLC型号，进行I/O分配，绘制硬件接线图，选择磁性开关，光电传感器，并设计传动机构。基于电机，固态继电器，电磁离合器模型的选择。

（2）控制系统的软件设计，绘制系统流程图，满足各个部位的功能，通过PLC编程软件编写各个指令。

2 苹果套网装置机械系统总体设计方案

苹果套网装置主要由机械、气动、控制三大模块组成，该装置分为定位区和网套套置区两个区域。机械部分主要是定位输送机构及套网机构，其中，苹果进入定位输送机构后，能够使苹果在定位盘快速实现自动定位，即在定位区实现果梗垂直于水平面的定位；完成自动定向后苹果随着定位盘在链条的带动下水平运动，进入网套套置区，光电开关检测到苹果的到来，传送链条停止，套网机构通过各种机构驱动执行元件按照设定的运动轨迹在网套套置区完成预期的给苹果套网兜功能。

2.1 苹果定位盘设计

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