《毕业设计--基于PLC的农产品加工机械性能检测系统硬件设计--论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计--基于PLC的农产品加工机械性能检测系统硬件设计--论文（50页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、基于PLC的农产品加工机械性能检测系统硬件设计摘 要随着社会的发展和科技的进步，人们对农产品加工机械产品的要求越来越高，而目前我国农产品加工设备品种繁多、规格复杂，产品鉴定采用传统方法检测周期长、工作量大、效率低。为了使农产品加工机械在大批量生产和投放市场之前达到国家规定的性能指标和要求，本文根据现场要求和系统技术指标，采用数据采集技术和PLC控制技术研究和设计了农产品加工机械性能检测系统的硬件。本文首先概述了计算机控制系统和PLC在工业控制中的重要性，分析了农产品加工机械产品的质量现状。其二，介绍了数据采集技术及PLC控制技术。其三，提出了检测系统的总体设计方案，设计了检测系统的硬件。通过数
2、据采集卡PCL813采集现场各个传感器传来的数据，然后通过工控机的PCI数据总线把数据传给上位工控机，工控机与下位机PLC之间采用RS232C进行串行通信，PLC控制农产品加工机械的性能检测系统，PLC与变频器之间通过RS485串口通信，变频器通过改变交流变频电动机的频率从而控制交流异步电动机的转速，从而控制原料的流量。本文所设计的农产品加工机械性能检测系统运行稳定，系统的各项控制功能均能可靠实现，结果证明该系统方案切实可行。关键词： PLC控制，数据采集，串行通信，变频器 The Hardware Design of Agricultural Products Processing Mech
3、anical Property Examination System Based on PLCABSTRACTWith the development of the society and the progress of technology, peoples request to the agricultural products processing mechanical products is more and more high, but agricultural products processing machines are various in style and complic
4、ated in specification in our country. Products examination with traditional method exist the following questions: long measure cycle, heavy work load, low efficiency. In order to make the agricultural products processing machines can reach the performance and requirement that the country stipulates
5、before producing in enormous quantities and putting on market, this article adopts data acquisition technology and PLC control technology to research and design the hardware of performance examination system about agricultural products processing machines in foundation the require live and systemati
6、c technical indicator.Firstly, this article summed up the importance for the computer control system and PLC in industrial control and analyzed the quality current situation of agricultural products processing machines. Secondly, the article recommended the data acquisition technology and PLC contro
7、l technology. Thirdly, the article proposed the overall design scheme of the examination system, designed the hardware of the examination system. Data acquisition card PCL813 gathers the data transmitted by the testing scenes each sensor, and then the data are transmitted to the industrial personal
8、computer(IPC) by the data bus PCI of IPC, RS232C realizes the serial communication between the IPC and lower position machine PLC, PLC controls the performance examination system of agricultural products processing machines, RS485 realizes the serial communication between PLC and the variable-freque
9、ncy driver(VFD), VFD changes the alternative variable frequency motors frequency, thus which control the flow of raw materials.The performance examination system about agricultural products processingmachines run steadily, every control function of the system can be realized reliably. It proves the
10、scheme of this system is feasible.KEY WORDS：PLC Control, Data Acquisition, Serial Communication, Variable-Frequency Driver目录前 言1第1章 数据采集技术和PLC控制技术31.1 数据采集技术31.1.1 微型计算机数据采集系统的结构41.1.2 数据采集系统的几个主要考虑因素51.1.3 数据采集系统设计基本原则61.2 PLC控制技术71.2.1 可编程控制器的组成及功能71.2.2 PLC的工作原理81.2.3 PLC的主要特点10第2章 检测系统的总体设计方案122
11、.1 检测系统的总体设计要求122.2 检测系统的技术要求122.3 检测系统的组成及工作原理14第3章 检测系统的硬件设计及实现163.1 数据采集系统硬件实现163.1.1 传感器的选择163.1.2 称重传感器与其信号调理电路173.1.3 数据采集卡的选择173.1.4 上位工控机193.2 PLC控制系统硬件实现213.2.1 PLC控制系统的工作原理213.2.2 下位机PLC243.2.3 上位工控机与下位机PLC之间的通信253.2.4 变频器27结论31参考文献32致谢34附录35前 言农产品加工机械是对农业生物资源进行加工所使用的各种机械和设备的总称，是实现先进的农产品加工
12、技术的载体。长期以来计划经济下形成的农产品检验检测体系与当前我们面临的形势很不适应，无论是在农产品检验检测机构的设置、基础建设还是在有关政策等方面，都还跟不上形势发展的要求，存在着大量亟需解决的问题。因此，完善能有效提高农产品国际竞争力的农产品安全检验检测体系已迫在眉睫。为了对农产品加工机械(如碾米机、榨油机、茶叶加工机、饲料机等)的性能进行检测和鉴定，使其在大批量生产和投放市场之前达到国家规定的性能指标和要求，必须有一个完善的检测和鉴定系统对农产品加工机械进行检测和鉴定。本设计的研究目的是设计农产品加工机械性能检测系统，在检测过程中用自动化控制和通信的技术来测定被测机械的相关性能参数，然后再
13、把这些测得的性能参数和国家标准进行比较，进而判断该被测机械的性能好坏。该检测系统的运用使农产品加工机械在大批量生产之前先确定其性能好坏，从而避免性能不合格的农产品加工机械流入市场，扰乱农产品加工市场。本设计通过对数据采集和PLC工业控制系统的基本理论研究和实践，掌握数据采集和PLC工业控制系统的基本结构和控制方法。通过个人计算机与PLC控制系统的通信，实现对PLC工业控制系统的数据读写和基本管理、质量管理等。本设计研究了PLC控制技术，在熟悉PLC基本原理的基础上完成农产品加工机械性能检测系统硬件设计包括：（1）数据采集系统实现；（2）工控机与下位机PLC之间的通信实现；（3）PLC与变频器之
14、间通信实现。具体每一章的内容如下：第一章介绍数据采集技术和PLC控制技术。数据采集技术包括数据采集的概念和方法、数据采集系统的结构、基本功能和性能参数以及系统设计原则；介绍PLC的基本组成及各部分功能以及PLC的工作原理和主要特点。第二章阐述农产品加工机械性能检测系统的总体方案。总体设计方案包括系统的功能要求与技术要求、检测系统的组成及工作原理。第三章介绍检测系统的硬件设计及实现。硬件设计包括数据采集系统与PLC控制系统的设计，数据采集系统包括传感器的选型、称重传感器的信号调理电路、数据采集卡的选型、上位工控机，PLC控制系统包括下位机PLC的设备选型、控制系统中PLC的输入输出、上位工控机与
15、下位PLC之间的RS-232C串口通信、变频器VFD-M的性能介绍、变频器参数重新设定、PLC与变频器的连接等。第1章 数据采集技术和PLC控制技术随着大规模及超大规模集成电路的发展，计算机的可靠性和性能/价格比越来越高，这使得计算机控制系统得到越来越广泛的应用。计算机数据采集系统是计算机控制系统的一个重要的组成部分，系统的主要功能是对过程参数进行采集、处理、显示、记录和报警，对过程进行监督。而PLC是微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物，它按照用户程序存储器中预先编制的控制程序，通过输入接口采用现场信息，执行逻辑或数值运算，进而通过接口控制各种执行机构动作。本章主要介绍数据采集技术及PLC控制技术。1.1 数据采集技术数据采集与处理是计算机应用的一个重要分支，主要研究信息数据的采集、存贮、处理及控制等内容。70年代以来，由于微机技术的快速发展及其在军、民用工程领域的广泛应用，尤其是适于通用微机（如IBM PC系列）使用的板卡级数据采集产品的大量出现，以微机为核心的可编程数据采集与处理技术得到迅速发展。现在的微机，只需在其扩展槽内插上一块数据采集板，并辅以应用软件，即可组成一套微机数据采集与处理系统，实现信息处理和实时控制功能。数据采集与处理技术主要研究模数、数模转换（A/D、D/A）、数据处理等问题，需要计算机硬件电路和软件编程知识。
