触摸屏和PLC在农产品立体仓库中的应用

　　0 引言

　　改革开放以来，我国农产品加工储藏业取得了快速发展。但与国外发达国家相比，还处于起步阶段，加工工艺粗糙，工业化大规模加工更是无从谈起。如初加工，我国的水果多是采摘后用纸箱、柳条筐一装，大大咧咧地摆到地摊、货架上贱卖。而发达国家水果采摘后通常要经过预冷、贮藏、洗果、涂蜡分级、冷链运输等规范配套的处理，产后商品化处理量几乎达100%。因此，对于农产品自动化立体仓库的研究成为我们迫切的要求。在实际生产中，联合使用触摸屏与PLC，能提高农产品质量、稳定工艺状况。[5]本系统集PLC控制技术、位置控制技术、检测技术, 局域网络技术，具有高可靠性、易编程、易操作等特点。立体仓库可一台单独控制也可两台或两台以上联机控制, 经RS232C电缆与计算机直接相连, 无需另加适配器。作单台控制，通过传感器采集信号，PLC编程，实现对步进电机的位置控制及时序逻辑控制等功能，而上位机的监控可与实际监控现场的控制相似。

　　1 系统组成

　　1.1 控制要求

　　系统中的关键部件堆垛机由水平、垂直及伸叉机构三部分组成，水平、垂直部分运动分别由X轴、Y轴步进电动机驱动丝杠完成，伸叉机构由气动装置组成。为保证堆垛机存货准确安全，对堆垛机位置控制的可靠性有较高的要求，主要包括：

　　⑴ 堆垛机应能准确寻找目标仓位进行操作，避免各种碰撞情况发生，各机构应保证较高的定位精度;

　　⑵ 为提高作业效率，应提高各机构的运行速度，加快起、制动过程;

　　⑶ 按农产品类型分类并推入相应料仓。

　　表1 农产品信息

　　系统将农产品按类送入相应的料仓并统计其数量和总量。农产品信息是根据不同的条码颜色检测产生的。农产品信息由三位二进制数表示D0、D1、D2。(其中D2为不合格品的信息)

　　1.2 系统工作原理及组成

　　正常工作时，通过触摸屏，我们可方便地观察系统的操作状态、当前过程值以及可能发生的PLC故障。触摸屏通过组态变量能与PLC进行通信，将各项设定值输入PLC。同时，PLC接受现场各状态检测信号，按照程序实现计算和控制输出功能，控制电气柜和气压系统，来完成农产品的分类和入库。

　　控制系统结构如图1所示。

图1 控制系统结构图

　　2 系统设计

　　2.1 系统硬件设计

　　采用三菱 F940GOT-LWD-C 型触摸屏，三菱FX2N-48MR 型48点可编程控制器，晶体管输出。触摸屏通过COM0 RS 422串口与PLC进行通信, COM1 RS 232C串口与计算机相连，可对PLC的软件进行监视的同时显示数据变化;可以显示制作的画面GOT(图示显示终端)预置的内容;可通过GOT的操作ON/OFF可编程的位元件;可将显示屏作为触摸键行使开关功能。触摸屏显示320×240象素的图象，字符串 40×15行。[4]