苹果分拣机构.docx

《机电系统设计基础》课程设计——基于PLC的苹果检测及分拣系统班级：***组 长：***组 员：****指导老师：杨**教授日 期：2015/12/20摘要我国是苹果的生产种植大国，却不是强国，原因之一是我国对水果的品质检测及分离技术落后，因此农产品的检测以其无损，快速，自动化程度高等众多特点使其成为国内外相关学者的一个重要的研究课题。本文采用多种传感器，对贮藏期苹果的表面及内部品质进行检测，分析得出各自对应的存储特性。建立一套分拣机构与检测机构相连接。然后根据分析结果将不同的苹果进行分类储存。发挥出不同品质的苹果的最大利用率，提高苹果在市场上的竞争力。关键词：苹果；传感器；分拣系统；PLC控制目录摘要I0绪论40.1题目研究背景40.2题目介绍40.3论文结构51农产品检测技术61.1国内外农产品检测技术概述61.2检测所用传感器61.2.1X射线传感器61.2.2色彩传感器71.2.3电容传感器82分拣机构设计92.1分拣机构的结构设计92.2关键零件的零件图绘制113PLC编程控制113.1PLC编程简介113.1.1PLC技术简介113.1.2PLC的应用领域133.1.3PLC的国内外发展状况与未来展望133.2本设计的具体编程143.2.1西门子S7-200系列的编程简介143.2.2分拣机构的硬件连接163.2.3分拣机构的PLC编程194总结23参考文献25附：小组分工260绪论0.1题目研究背景我国是水果的生产大国，其中苹果是我国第一大水果，其种植面积和产量都居于全国第一位，在世界范围内占据着重要的位置。特别是改革开放以来，我国实行农业结构调整政策，苹果产业已经成为农民增收的支柱性产业，在国民经济中占有举足轻重的地位。截止2010年底，我国苹果种植面积达213.91万公顷，占世界苹果种植总面积的41.32%。与此同时，我国苹果总产量为3326.33万吨，占全国水果总产量的15.54%，世界苹果总产量的42.92%，是1990年全国苹果总产量的7.7倍，并保持着年均28%的增长率。但是，我们不能被这些数字所蒙蔽，纵然中国的出口量占到世界所有出口国家的首位，但是与我国巨大的苹果产量相比，出口量仅占苹果产量的3%-5%左右，而且主要出口国家集中在亚洲以及俄罗斯等中低端市场，由于产品品质、上市时间等原因，我国鲜苹果在欧美等国的高端市场占有量很小。究其原因，苹果的种植品种不合理、种植方式较为粗放、农药残留较高等，但是更深层次的原因是各个环节的技术有待提高。比如在我国水果采后，对于果品的品质检测及分离等相关的技术和配套设施就比较落后，以至于我国的优质果品无法按照其应当的价格出售，无法带来可观的经济效益。0.2题目介绍果品的品质检测及分级技术的发展和进步，对于提高我国水果质量，跨越国外技术壁垒的限制，改变我国水果在国际高端币场的不利局面，提高相关行业的市场竞争力，有重大而深远的意义。使用传感器检测方式，对水果外部及内部品质进行联合检测，尽管该类方法发展时间短，也没有严格的行业标准，但是它无损，快速，自动化程度高等众多特点使其成为国内外相关学者的一个重要的研究课题，这必将为我国现代化农业的发展带来新的契机。结合检测技术对苹果进行数字化分析处理后，可以对苹果进行分级处理，在本论文中，我们自行设计一种自动控制的分拣机构，完成检测结果的对应分类，并且使用PLC控制此套分拣系统，使其实现自动化控制。对于不同品质的苹果采用不同的加工和存储，发挥每一个苹果的潜在价值。此套设备具体的工作流程如下图1：图1 设备工作流程图0.3论文结构论文在结构上共分为四个章节，各章节的主要内容如下：第一章是绪论，主要介绍了该题目的研究背景、国内外研究状况、题目研究内容、题目研究方法和论文构成等。第二章是农产品传感器检测简介，主要包括国内外的一些常用检测方法，本实验中检测方法原理简介。主要是三种传感器的介绍。第三章是分拣机构的设计，包括机构的设计计算过程，整个机构的结构设计三维图及关键零件的零件图。第四章是 PLC编程控制，主要包括PLC编程简介，本实验的具体编程过程、梯形图和硬件连接图。1农产品检测技术1.1国内外农产品检测技术概述近年来，随着人们对食品安全的关注程度不断提高，以及国际贸易中技术壁垒的存在，相关政府部门、生产者以及消费者对于快速、无损、便捷的检测手段的需求与日俱增。在这种背景下，农产品检测技术应运而生并成为当前检测领域的研究重点。农产品检测技术是以不损坏被检测对象为前提，利用被测物内部结构或者外部特征所引起的对光、声、热、电、磁等反应，获取与农产品有关的内容、性质或成分等物理、化学信息，来探测其性质和数量的变化，农产品无损检测是一门新兴的综合性应用学科，它起源于工业检测，根据检测原理不同，无损检测大致可分为电学特性检测