張桂勇 高國瑞 鄭經寶 劉圣化

溫州卓展機電科技有限公司 浙江溫州 325000

隨著我國科技的進步和社會的發(fā)展，我國機械自動化進程也逐步加快，檳榔作為農作物來說具有巨大的經濟價值，但是在進行工藝加工過程中，人工操作具有效率低、成本高等消極影響，因此，需根據實際情況加大對自動化技術的應用，有利于達到檳榔切割自動化生產的目的。

1 基于PLC 的檳榔自動切割機的運作流程

在PLC 控制下，對于檳榔自動切割機來說，對在送料斗底部安裝的震動變壓器，以及步進電機控制器等具有較強的控制作用，能夠根據實際情況對震動強度和運送速度進行有效調節(jié)，確保每個檳榔都能夠平穩(wěn)的、準確的落入滑槽內。

具體切割流程可詳細分為以下步驟：首先，當電源開始輸送電力時，PLC 開始對自身運作能力進行檢驗，各個機械零部件都恢復到初始位置，當開始進行切割時，震動變壓器按照系統預設的震動頻率開始正規(guī)操作，與此同時，通過步進電機的運轉初始傳送帶始終保持平穩(wěn)運行狀態(tài)，帶動檳榔傳送至規(guī)定的定位槽上；其次，通過PLC 與光電傳感器系統進行聯合操作，當感應到檳榔掉落到定位槽后，通過送料汽缸將其進行位置轉移，與此同時，機械手的雙軸氣缸動作使連桿下移，當到達檳榔所在位置時，進行自動抓取并調高到設定位置[1]；再次，PLC 驅動雙軸汽缸連桿向下移動，當到達切片槽準確位置后抓手松開，通過汽缸進行切片向下推動將檳榔切成兩半，當完成此項步驟后，各部位機械裝置回到初始位置；最后，在PLC 的驅動下，當完成檳榔切割后需要應用連接桿，將切割好的檳榔推到儲料斗內，開始自動進行接下來的循環(huán)工作。

2 基于PLC 的檳榔自動切割機電控系統硬件設計分析

2.1 電控系統設計

在進行電氣控制系統設計時，需要明確設計的主要內容和目的，由于檳榔自動切割系統涵蓋了多種先進的信息化技術，比如：傳感器、自動化等，能夠有效完成檳榔的篩選、輸送、自動切割和出料等全部過程，因此，具有明確的目的性和操作性，而對于其中硬件系統來說，主要是外在的、可直觀的硬件設施，其中包括傳送帶、震動篩料斗、切刀系統和機械手等，在電氣控制系統中，所需硬件內容能夠對整體機械自動化操縱起到保障作用，能夠切實實現對檳榔切割的自動化控制，與此同時還要滿足控制系統內部所需的各項組裝技術，確保其具有較強的穩(wěn)定性、安全性和經濟性等特點，因此，需要在電氣控制系統中應用步進電機、電磁閥、PLC 控制器等。在PLC 控制器的操作下，其發(fā)出的脈沖信號對電磁閥開關進行有效控制。對于氣壓缸來說，其實際運動主要是基于繼電器影響下，通過PLC 控制開關對繼電器發(fā)出的信號驅動的電磁換向閥進行控制，相應的定位槽、切片槽等位置都受到限位開關的影響，對實際運行活動起到一定限制作用。

2.2 信號輸送地址分配

對于信號輸入/ 輸出模塊來說，其主要是操作系統中CPU 與外部設備之間的信息交換渠道，對于輸入模塊來說，一般情況下都是根據信息系統，通過信號接收按鈕、開關及多樣式傳感器等進行信號的有效輸入；而對于信號輸出模塊而言，能夠以系統準則為依據，進一步實現系統中CPU 運行程序對工作負載情況進行有效驅動，比如電磁閥、接觸器等相關設備。對于可編程控制器來說，其信號輸入/ 輸出的地址主要是根據系統預先設定的控制要求，以及檳榔自動切割機動作過程中所需輸入點和輸出點的數量進行有效分配的，在此基礎上，還要根據輸入和輸出繼電器的具體作用進行地址分配。通常情況下，為了提高檳榔切割機的自動化程度和生產力水平，在進行系統運行過程中，主要對位置感應開關、PLC 控制器和限位開關的使用，在三者進行有機結合的基礎上進一步完成物料和設備的定位檢測，觀察機械手位置、切刀的精準程度等，確保其符合檳榔自動化切割的實際要求，從而達到提高檳榔生產質量和效率的目的。

3 基于PLC 的檳榔自動切割機電控系統軟件設計分析

在可編程控制器的影響下，想要對電氣控制系統進行軟件的優(yōu)化設計，必須首先要對控制系統各部分功能進行有效劃分。對于控制系統的動作流程來說，可將檳榔自動切割過程詳細劃分為14 個工作狀態(tài)，以指示燈為起始點，當指示燈開始閃爍則證明進入工作狀態(tài)，通過料斗輸送到出料氣缸動作，再進行循環(huán)反復，每個環(huán)節(jié)及狀態(tài)對應的感應開關都具有唯一特性，同時也是跳轉到規(guī)定狀態(tài)的有效條件，當一個循環(huán)周期結束時，則所有環(huán)節(jié)的運行情況都會恢復到初始狀態(tài)，在此基礎上，設置了單次運行和循環(huán)運行的轉移條件模塊，才能切實達到對檳榔自動切割機電氣控制系統軟件設計開發(fā)的目的[2]。

對于可編程邏輯控制器來說，其主要是為實現自動化控制而設計的數字運算操作電子系統，其主要是由內部CPU、各項指令、數據儲存器、信號輸送單元、電源模塊以及數字模擬器等單元所模塊化組合而成，通過數字式或模擬式的輸入輸出來對檳榔自動切割機進行的生產活動進行有效控制，對于檳榔自動切割機來說，PLC控制器的程序內容包括主程序和初始化子程序兩種形式，主程序指的是在執(zhí)行后調用單周期，或者是對程序進行循環(huán)控制的主要構成，能夠促使檳榔切割機實現自動化運行；初始化子程序主要是用于初始化系統的參數運算、對照等，根據實際情況對數據進行有效清除，為了達到循環(huán)操作目的需要該程序將清除的數據進行有效復位，從而達到啟動送料氣缸，進行檳榔的實際切割等具體自動化工作，切實達到對自動切割機電控系統進行軟件設計的目的。

4 結語

綜上所述，加大對檳榔自動切割機電控系統設計開發(fā)的重視力度，是滿足現代化社會發(fā)展的必然趨勢，同時也是提高檳榔生產質量和效率的重要途徑，將PLC 控制器與其電控系統進行有機結合，在實現檳榔自動化生產的基礎上，降低生產成本，對企業(yè)經濟發(fā)展起到一定推動作用。