前言:尋找寫作靈感?中文期刊網用心挑選的雙軌運輸機自動停車系統設計論文,希望能為您的閱讀和創作帶來靈感,歡迎大家閱讀并分享。
1整機結構及工作原理
山地果園牽引式雙軌運輸機主要由驅動裝置、軌道、載物滑車和鋼絲繩等組成。驅動裝置內設置卷揚機、排繩裝置、防松及超載保護裝置等。載物滑車由車架、行走輪、防翻輪、導向桿和斷繩保護裝置等組成。軌道單元由2根外徑為48mm的鋼管和若干橫梁、支撐柱焊接而成。實際應用時,軌道依次沿果園設定的方向鋪設,驅動裝置固定于軌道上端或下端,載物滑車置于軌道之上,鋼絲繩一端繞卷在驅動裝置內卷筒上,另一端與載物滑車相連。工作原理:運輸機運行時,電動機的驅動力依次經過電磁制動器和減速箱后傳遞至卷筒,鋼絲繩在卷筒的卷繞作用下牽引載物滑車運行,且在排繩裝置的作用下順著卷筒表面有序繞卷。當載物滑車需要轉彎時,鋼絲繩在軌道轉彎處約束輪的限制下沿軌道轉彎,保證鋼絲繩始終與軌道平齊。載物滑車運行可通過電控箱、無線遙控器和人機交互界面表面的運行按鈕等操控方式實現運輸機上、下和停止運行。
2系統硬件設計及工作原理
控制系統PLC選用臺達DVP-ES2型,共有24點(輸入16個點、輸出8個點);觸摸屏選用臺達系列的DOP-B07S411觸摸顯示屏,觸摸屏與PLC通訊采用RS232協議;脈沖讀取裝置選用臺達光電脈沖式旋轉編碼器。該傳感器由一個光電脈沖發生器和可逆計數器組成,是可直接將角位移信號轉換成數字信號的傳感器件,被廣泛地應用于速度和位置測量系統中。該編碼器輸出兩相信號,即A相、B相。正轉時,輸出脈沖B相超前A相45°~135°;反轉時,輸出脈沖A相超前B相45°~135°。本控制系統中,編碼器采集載物車首末端停止位置對應的三相異步電動機角位移信號,以數字信號傳至PLC,后由操作者進行人為設定。PLC根據首末端位置對應的數字信號,比較運輸機在運行時編碼器實時的角位移信號,使運輸機始終在設定的軌道范圍內運行,到達自動定位停車的目的。
2.1自動定位停車原理
運輸機軌道上任意位置均對應編碼器的某個脈沖值,運輸車運行時,編碼器的脈沖數值也隨之呈線性規律改變。當運輸車運行至上或下限位置、當前編碼器的脈沖數值與設定數值相等時,禁止上或下行的輔助繼電器被觸發;PLC發出停車的命令,電機停止運行,載物滑車停止運行。
2.2自動往返原理
運輸車到達上/下限位置時,禁止上/下行的輔助繼電器被觸發;停止一段時間后,PLC發出電機反方向運行的命令,載物滑車朝相反方向運行,實現自動往返。2.3人機交互界面人機交互界面采用DOPSoft1.01.08軟件進行編寫,并存放于觸摸屏內存中。自動停車系統界面由主控制界面和往返參數設置界面組成。主控制界面主要控制雙軌運輸機的上行、下行、停止和上下限置位,往返參數設置界面用于設定往返次數以及反向運行前的停車時間。觸摸屏將觸摸動作信號通過RS-485總線傳送至PLC,亦可以從PLC中讀取相應的狀態信息和相應參數,實現人機交互。
3程序設計
上/下位置設定流程及工作原理:將電控箱表面的設置旋鈕置于設置檔,將運輸機運行至希望到達的位置,此時相應的編碼器脈沖數值被PLC內的高速計數器讀取;按下電控箱表面的上/下限置位開關,完成上/下限位置脈沖數值保存;將設置旋鈕置于運行檔,完成上/下限位置設置。運輸機運行過程中,當高速計數器的實時脈沖數值介于設定的下限位置脈沖數值及上限位置脈沖數值之間時,運輸車繼續保持運行;反之,則運輸機停止運行。自動往返原理:在上/下位置自動停車程序基礎上,增加往返運行次數計算及定時程序。當載物滑車到達上或下限位置時,載物滑車自動停止,然后自動反向運行。載物滑車每次到達上限位置,計數器自動加1,每次停車時間可由定時程序人為設定。當運輸機的運行次數達到設定值后,載物滑車自動停止。程序設計大概可以分成以下幾個模塊:上下限位置設置、位置比較、計數和計時模塊。
4結語
基于PLC設計了一種山地果園雙軌運輸機自動定位停車系統,實現了載物滑車在設定區間內運行、自動定位停車及自動往返等功能,為運輸機安全使用與便捷操控提供了基礎。該控制系統定位準確、運行可靠、程序設計方法簡單易行,提高了控制系統的可靠性與柔性。
作者:歐陽玉平 洪添勝 蘇建 焦富江 馬煜東 蔡志成 單位:華南農業大學 國家柑橘產業技術體系機械研究室 梅州振聲現代農業裝備有限公司