新疆工程學(xué)院畢業(yè)論文聲明摘要2-基于PLC的蘋果自動多級分揀控制系統(tǒng)摘要隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的推進(jìn)，自動分級分揀系統(tǒng)在果品生產(chǎn)中扮演著越來越重要的角色。本論文基于可編程邏輯控制器（PLC）設(shè)計(jì)了一種蘋果自動分級分揀系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過先進(jìn)的傳感技術(shù)和自動化控制實(shí)現(xiàn)了對蘋果按照大小進(jìn)行多級分揀。本設(shè)計(jì)采用西門子品牌的S7-200PLC為主控制器，并配備壓力傳感器丹尼斯科PT460E-50MPA-6集成了稱重傳感器、計(jì)數(shù)傳感器OmronE3ZM-B、電源模塊以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)等多個(gè)關(guān)鍵組件。系統(tǒng)按照蘋果的重量分為五個(gè)級別，實(shí)現(xiàn)了高效的分級分揀過程。通過監(jiān)控軟件，操作人員能夠?qū)崟r(shí)了解系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，保障了系統(tǒng)的可操作性。本設(shè)計(jì)為果品生產(chǎn)領(lǐng)域的自動化提供了可行的解決方案，對于提高果品分級分揀的效率和準(zhǔn)確性具有重要意義。未來的研究可以進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)性能，引入更先進(jìn)的技術(shù)手段，推動自動分級分揀系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用。關(guān)鍵詞：PLC；稱重傳感器；計(jì)數(shù)傳感器；實(shí)時(shí)監(jiān)控Abstract聲明Abstract

AbstractWiththeadvancementofagriculturalmodernization,automaticgradingandsortingsystemsplayanincreasinglyimportantroleinfruitproduction.Inthispaper,anautomaticgradingandsortingsystemforappleswasdesignedbasedonprogrammablelogiccontroller(PLC),whichrealizedmulti-levelsortingofapplesaccordingtosizethroughadvancedsensingtechnologyandautomaticcontrol.ThisdesignadoptsSiemensbrandS7-200PLCasthemaincontroller,andisequippedwithpressuresensor,DeniscoPT460E-50MPA-6,integratedloadcell,countingsensor,OmronE3ZM-B,powermoduleandactuatorandotherkeycomponents.Thesystemisdividedintofivelevelsaccordingtotheweightoftheapples,whichenablesanefficientgradingandsortingprocess.Throughthemonitoringsoftware,theoperatorcanunderstandtheoperatingstatusofthesysteminrealtime,ensuringtheoperabilityofthesystem.Thisdesignprovidesafeasiblesolutionfortheautomationoffruitproduction,andisofgreatsignificanceforimprovingtheefficiencyandaccuracyoffruitgradingandsorting.Futureresearchcanfurtheroptimizetheperformanceofthesystem,introducemoreadvancedtechnicalmeans,andpromotethewideapplicationofautomaticgradingandsortingsysteminagriculturalproduction.Keywords：PLC;Weighingsensor;Countingsensor;Realtimemonitoring;目錄目錄 目錄2394摘要 PLC的概述3PLC的概述3.1PLC的產(chǎn)生和應(yīng)用20世紀(jì)60年代末，為了適應(yīng)工業(yè)需要以及計(jì)算機(jī)科技的進(jìn)步，向美國汽車制造業(yè)提出倡議開發(fā)一種Mod-ularDigitalController(MODICON)取代繼電控制盤。該方案的主要思路是通過軟件程序來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硬件布線模式，為實(shí)現(xiàn)大型工業(yè)生產(chǎn)提供了豐富的數(shù)據(jù)采集接口。這就是后來人們所熟知的可編程邏輯控制器PLC（ProgrammableLogicController）的起源。MODICON084型PLC是全球首款量產(chǎn)可編程控制器?？删幊炭刂破鳟a(chǎn)生于70年代，首先在機(jī)動車領(lǐng)域得到了廣泛的使用，隨后又?jǐn)U展到其他領(lǐng)域。到了80年代趨于完善，全部使用了微機(jī)和微機(jī)技術(shù)，并得到了大規(guī)模的普及。在國內(nèi)，PLC的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，覆蓋電力、鋼鐵、石油、化工、建材、機(jī)械制造、交通運(yùn)輸以及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械、環(huán)保工業(yè)等行業(yè)；另外，還有一支龐大的PLC銷售、服務(wù)、應(yīng)用、系統(tǒng)集成隊(duì)伍?？梢哉f：PLC在中國已成為工業(yè)控制的一種適用技術(shù)。PLC在我國的應(yīng)用領(lǐng)域大致可歸納如下：開關(guān)量的邏輯控制。這是PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動化流水線。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、組合機(jī)床等。模擬量控制。在工業(yè)生產(chǎn)中，存在著大量的變量，例如溫度，壓力，流量，液面等都是仿真的。PLC制造商均提供與之相匹配的A/D、D/A變換器，從而實(shí)現(xiàn)了PLC在模擬量控制中的廣泛應(yīng)用。運(yùn)動控制。PLC既可以進(jìn)行環(huán)形移動，也可以進(jìn)行線性移動。從機(jī)械裝置的結(jié)構(gòu)上看，較早使用在交換機(jī)輸入輸出組件的地方。目前，傳感器與執(zhí)行器通常采用專門的動作控制模組。例如，可以用來驅(qū)動步進(jìn)馬達(dá)或者是伺服馬達(dá)的單軸式或多軸式定位模組。好了，幾本公司生產(chǎn)的各種可編程控制器均可實(shí)現(xiàn)動作控制，適用于各類機(jī)械，機(jī)床，機(jī)器人，電梯等。過程控制。過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。大中型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC也具有此功能模塊，在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合廣泛應(yīng)用。數(shù)據(jù)處理?，F(xiàn)代PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算(含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算)、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲在存儲器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票?。通訊和網(wǎng)絡(luò)（communication）。PLC通訊包括PLC之間的通訊以及PLC與其他智能化裝置之間的通訊。在工業(yè)生產(chǎn)中，由于電腦控制技術(shù)的進(jìn)步，工業(yè)生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)化PLC的發(fā)展非常迅速，各個(gè)PLC生產(chǎn)廠家對PLC的通訊作用非常關(guān)注，相繼開發(fā)了自己的聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，以方便交流。3.2PLC的組成和原理3.2.1PLC的組成PLC是一種以微處理器為核心的工業(yè)通用自動控制裝置，其硬件結(jié)構(gòu)與微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)相似。PLC也是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成的。（1）PLC的硬件結(jié)構(gòu)可編程邏輯控制器實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，一套PLC系統(tǒng)在硬件上由基本單元、I／O擴(kuò)展單元及外部設(shè)備組成。其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同，例如：電源、中央處理單元、存儲器、輸入單元等。（2）PLC的軟件PLC的軟件系統(tǒng)指PLC所使用的各種程序的集合，它由系統(tǒng)程序（系統(tǒng)軟件）和用戶程序（應(yīng)用軟件）組成。系統(tǒng)程序：包括監(jiān)控程序、輸入譯碼程序及診斷程序等。用戶程序是用戶根據(jù)控制要求，用PLC的編程語言（如梯形圖）編制的應(yīng)用程序。PLC除上述幾部分外，根據(jù)機(jī)型的不同還有多種外部設(shè)備，其作用是幫助編程、實(shí)現(xiàn)監(jiān)控以及網(wǎng)絡(luò)通信。常用的外部設(shè)備有編程器、打印機(jī)、盒式磁帶錄音機(jī)、計(jì)算機(jī)等。3.2.2PLC的原理當(dāng)可編程邏輯控制器投入運(yùn)行后，其工作過程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，可編程邏輯控制器的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。（1）輸入采樣可編程邏輯控制器在輸入采樣階段，可編程邏輯控制器以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)的單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。（2）用戶程序執(zhí)行在用戶程序執(zhí)行階段，可編程邏輯控制器總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。即，在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。在程序執(zhí)行的過程中如果使用立即I/O指令則可以直接存取I/O點(diǎn)。即使用I/O指令的話，輸入過程映像寄存器的值不會被更新，程序直接從I/O模塊取值，輸出過程映像寄存器會被立即更新，這跟立即輸入有些區(qū)別。（3）輸出刷新當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，可編程邏輯控制器就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)，才是可編程邏輯控制器的真正輸出。3.3PLC的分類及特點(diǎn)3.3.1PLC的分類PLC的種類很多，可以按結(jié)構(gòu)形式、控制規(guī)模和實(shí)現(xiàn)功能對PLC進(jìn)行分類。1、按結(jié)構(gòu)形式分類按硬件的結(jié)構(gòu)形式不同，PLC可分為整體式和模塊式。整體式PLC又稱箱式PLC,其外形像一個(gè)方形的箱體，這種PLC的CPU、存儲器、I/0接口等都安裝在一個(gè)箱體內(nèi)。整體式PLC的結(jié)構(gòu)簡單、體積小、價(jià)格低。小型PLC一般采用整體式結(jié)構(gòu)。模塊式PLC又稱組合式PLC,模塊式PLC有一個(gè)總線基板，基板上有很多總線插槽，其中由CPU、存儲器和電源構(gòu)成的一個(gè)模塊通定安裝在某個(gè)插槽中，其他功能模塊可隨意安裝在其他不同的插槽內(nèi)。模塊式PLC配活，可通過增減模塊而組成不同規(guī)模的系統(tǒng)，安裝維修方便，但價(jià)格較貴。大、中型PLC一般般采用模塊式結(jié)構(gòu)。2、按控制規(guī)模分類I/0點(diǎn)數(shù)(輸入/輸出端子的個(gè)數(shù))是衡量PLC控制規(guī)模的重要參數(shù)，根據(jù)I/0點(diǎn)數(shù)多少，可將PLC分為小型、中型和大型3類。（1）小型PLC:其IO點(diǎn)數(shù)小于256點(diǎn)，采用8位或16位單CPU,用戶存儲器容量4KB以下。（2）中型PLC:其I/O點(diǎn)數(shù)在256點(diǎn)～2048點(diǎn)之間，采用雙CPU、用戶存儲器容量2~8KB。（3）大型PLC:其I/O點(diǎn)數(shù)大于2048點(diǎn)，采用16位、32位多CPU、用戶存儲器容量8~16KB。3、按功能分類根據(jù)PLC具有的功能不同，可將PLC分為低檔、中檔、高檔三類。（1）低檔PLC:它具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、移位以及自診斷、監(jiān)控等基本功能，有些還有少量模找量輸入/輸出、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和比較、通信等功能。低檔PLC主要用于邏輯控制、順序控制或少量模擬量控制的單機(jī)控制系統(tǒng)（2）中檔PLC:它具有低檔PLC的功能外，還具有較強(qiáng)的模擬量輸入/輸出、算術(shù)運(yùn)算數(shù)據(jù)傳送和比較、數(shù)制轉(zhuǎn)換、遠(yuǎn)程I0、子程序、通信聯(lián)網(wǎng)等功能，有些還增設(shè)有中斷控制、PID控制等功能。中檔PLC適用于比較復(fù)雜的控制系統(tǒng)。（3）高檔PLC:它除了具有中檔機(jī)的功能外，還增加了帶符號算術(shù)運(yùn)算、矩陣運(yùn)算、位邏輯運(yùn)算、平方根運(yùn)算及其他特殊功能函數(shù)的運(yùn)算、制表及表格傳送功能等。高檔PLC機(jī)具有很強(qiáng)的通信聯(lián)網(wǎng)功能，一般用于大規(guī)模過程控制或構(gòu)成分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工控制自動化。3.3.2PLC的特點(diǎn)PLC是一種用于工業(yè)自動化控制的專用計(jì)算機(jī)，實(shí)質(zhì)上屬于計(jì)算機(jī)控制方式。PLC與普通微機(jī)一樣。以通用或?qū)Ｓ肅PU作為字處理器，實(shí)現(xiàn)字運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲，另外還有位處理器（布爾處理器），進(jìn)行點(diǎn)（位）運(yùn)算與控制。PLC控制一般具有可靠性高、易操作、維修。編程簡單、靈活性強(qiáng)等特點(diǎn)。1、可靠性對可維修的產(chǎn)品，可靠性包括產(chǎn)品的有效性和可維修性。（1）PLC不需要大量的活動元件和接線電子元件，它的接線大大減少，與此同時(shí)，系統(tǒng)的維修簡單，維修時(shí)間短。（2）PLC采用了一系列可靠性設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，例如，冗余設(shè)計(jì)，斷電保護(hù)，故障診斷和信息保護(hù)及恢復(fù)等，提高了MTTF（平均無故障時(shí)間），使可靠性提高。（3）PLC有較高的易操作性，它具有編程簡單，操作方便，維修容易等特點(diǎn)，一般不易發(fā)生操作的錯(cuò)誤。（4）PLC是為工業(yè)生產(chǎn)過程控制而專門設(shè)計(jì)的控制裝置，它具有比通用計(jì)算機(jī)更簡單的編程語言和更可靠的硬件。采用了精簡化的編程語言，編程錯(cuò)誤率大大降低，而為工業(yè)惡劣操作環(huán)境設(shè)計(jì)的硬件使可靠性大大提高。（5）在PLC的硬件方面，采用了一系列提高可靠性的措施。例如，采用可靠性的元件；采用先進(jìn)的工藝制造流水線制造；對干擾的屏蔽、隔離和濾波等；對電源的斷電保護(hù)；對存儲器內(nèi)容的保護(hù)等。（6）PLC的軟件方面，也采取了一系列提高系統(tǒng)可靠性的措施。例如，采用軟件濾波等；軟件自診斷；簡化編程語言等。2、易操作性，PLC的易操作性表現(xiàn)在下列幾個(gè)方面：（1）操作方便PLC的操作包括程序輸入和程序更改的操作。大多數(shù)PLC采用編程器進(jìn)行輸入和更改的操作。編程器至少提供了輸入信息的顯示，對大中型的PLC，編程器采用了CRT屏幕顯示，因此，程序的輸入直接可以顯示。更改程序的操作也可直接根據(jù)所需要的地址編號或接點(diǎn)號進(jìn)行搜索或順序?qū)ふ?，然后進(jìn)行更改。更改的信息可在液晶屏或CRT上顯示。（2）編程方便PLC有多種程序設(shè)計(jì)語言可供使用。對電氣技術(shù)人員來說，由于梯形圖與電氣原理圖較為接近，容易掌握和理解。采用布爾助記符編程語言，十分有助于編程人員的編程。（3）維修方便PLC具有的自診斷功能對維修人員維修技能的要求減低。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通過硬件和軟件的自診斷，維修人員可以很快的找到故障的部位，以便維修。3、靈活性PLC的靈活性表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）編程的靈活性。PLC采用的編程語言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊和語句描述編程語言。編程方法的多樣性使編程方便、應(yīng)用面拓展。（2）擴(kuò)展的靈活性。PLC的擴(kuò)展靈活性是它的一個(gè)重要特點(diǎn)。它可根據(jù)應(yīng)用的規(guī)模不同，即可進(jìn)行容量的擴(kuò)展、功能的擴(kuò)展、應(yīng)用和控制范圍的擴(kuò)展。（3）操作的靈活性。操作十分靈活方便，監(jiān)視和控制變得十分容易。3.4本章小結(jié)在本章中對PLC（可編程邏輯控制器）進(jìn)行了全面的探討。PLC是一種專為工業(yè)控制而設(shè)計(jì)的電子裝置，具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡單直觀等顯著特點(diǎn)。它通過數(shù)字或模擬式的輸入和輸出，能夠?qū)崿F(xiàn)對各種工業(yè)過程的精確控制。PLC的硬件組成包括中央處理器、存儲器、輸入輸出接口等部分，各部分協(xié)同工作，保障了系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。其編程語言多樣化，如梯形圖等，方便了技術(shù)人員的編程操作。在工業(yè)自動化領(lǐng)域，PLC廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、化工、電力等諸多行業(yè)，發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。通過對PLC概述的學(xué)習(xí)，明晰了它的基本概念、結(jié)構(gòu)、功能和應(yīng)用范圍，為進(jìn)一步深入研究和應(yīng)用PLC奠定了基礎(chǔ)。 4控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 4控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)4.1硬件選型4.1.1PLC的選型1.PLC中I/O表的作用：（1）輸入信號采集與處理：PLC的I/O模塊負(fù)責(zé)采集來自傳感器、按鈕、開關(guān)等各種外部設(shè)備的輸入信號。這些信號通過輸入通道被傳遞給PLC中的邏輯控制程序，以供進(jìn)一步處理。2.輸出信號控制：除了采集輸入信號，I/O模塊還負(fù)責(zé)控制外部設(shè)備的輸出信號。通過輸出通道，PLC可以向執(zhí)行器、電機(jī)、閥門等發(fā)送指令，以實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)線或工業(yè)過程的精確控制。3.信號隔離與保護(hù)：I/O模塊通常具備信號隔離和保護(hù)功能，以防止外部干擾對控制系統(tǒng)造成不良影響。信號隔離技術(shù)，如使用光耦合器或隔離放大器，確保輸入和輸出信號之間的電隔離，從而提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。4.數(shù)據(jù)處理與濾波：I/O模塊包含數(shù)據(jù)處理和濾波功能，用于處理從外部設(shè)備獲取的原始輸入信號。這包括去除噪聲、平滑化信號等預(yù)處理步驟，以確保PLC系統(tǒng)對輸入信號能夠做出準(zhǔn)確響應(yīng)，并減少誤操作。5.實(shí)時(shí)監(jiān)測與診斷：I/O模塊負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)監(jiān)測和診斷輸入輸出信號的狀態(tài)。這有助于工程師追蹤系統(tǒng)性能，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問題，從而提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。6.靈活性與可擴(kuò)展性：PLC的I/O模塊設(shè)計(jì)考慮到工業(yè)控制系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性需求。模塊化設(shè)計(jì)使用戶能夠根據(jù)需要添加或移除特定的輸入輸出通道，以適應(yīng)不同的應(yīng)用場景和變化的需求。綜上所述，PLC中的I/O表在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，它不僅是系統(tǒng)與外部設(shè)備之間的接口，還是確保系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠運(yùn)行的關(guān)鍵組件。PLC中I/O表的分配是一個(gè)關(guān)鍵步驟，它確保PLC能夠正確、高效地與外部設(shè)備進(jìn)行通信。以下是一些關(guān)于PLC中I/O表分配的原則和步驟：2.分配原則：（1）電柜內(nèi)與遠(yuǎn)程I/O的分配：電柜內(nèi)的I/O應(yīng)優(yōu)先分配給CPU上的模塊或電柜內(nèi)的遠(yuǎn)程I/O模塊，以避免遠(yuǎn)程接線。對于距離電柜較遠(yuǎn)的信號，如氣源處理上的壓力開關(guān)信號、緊急停止按鈕信號等，需要分配給遠(yuǎn)程I/O模塊來連接。（2）安全受控輸出的分配：輸出點(diǎn)應(yīng)區(qū)分安全受控，將安全受控對應(yīng)的輸出點(diǎn)放入對應(yīng)的地址區(qū)域內(nèi)，以確保安全操作的準(zhǔn)確性。輸入輸出的平衡與預(yù)留：輸入輸出的分配應(yīng)平衡，并有一定的預(yù)留。例如，一個(gè)伺服電機(jī)的控制一般需要三個(gè)輸入和兩個(gè)輸出，但在分配時(shí)可能會分配四個(gè)輸入和四個(gè)輸出，以留出一定的余量。（3）氣缸I/O的對應(yīng)分配：氣缸上磁簧開關(guān)的輸入和電磁閥的輸出應(yīng)對應(yīng)原位和工作位，并且電磁閥應(yīng)按照雙電控來安排，確保邏輯位置與物理位置的一致性。（4）I/O地址的緊湊分配：輸入輸出在一個(gè)BYTE內(nèi)盡量不要不滿，要有一到兩個(gè)預(yù)留，以優(yōu)化地址使用效率。（5）多工位線體的I/O分配：對于多工位線體，應(yīng)盡量把每個(gè)工位都有的硬件I/O放置在前面相同的BYTE內(nèi)，然后根據(jù)最復(fù)雜的工位分配I/O，其他工位相應(yīng)地去做減法。（6）I/O地址與工位信息的關(guān)聯(lián)：根據(jù)設(shè)備布局從全局去考慮I/O地址，要攜帶工位信息，以便通過地址就能知道當(dāng)前的I/O是屬于設(shè)備哪個(gè)部分。綜上所述，根據(jù)系統(tǒng)I/O分配原則對系統(tǒng)輸入、輸出進(jìn)行了分配，如下表4-1所示。表4-1I/O表信號輸入信號輸出自動按鈕I0.0自動燈Q0.0手動按鈕I0.1手動燈Q0.1稱重檢測點(diǎn)接近開關(guān)I0.2主傳送帶Q0.21級蘋果計(jì)數(shù)傳感器I0.3主檔桿Q0.32級蘋果計(jì)數(shù)傳感器I0.41級檔桿Q0.43級蘋果計(jì)數(shù)傳感器I0.52級擋桿Q0.54級蘋果計(jì)數(shù)傳感器I0.63級擋桿Q0.65級蘋果計(jì)數(shù)傳感器I0.74級擋桿Q0.7手動傳送帶擋板I1.05級擋桿Q1.0手動檔桿I1.1手動1級擋桿I1.2手動2級擋桿I1.3手動3級擋桿I1.4手動4級擋桿I1.5手動5級擋桿I1.6稱重傳感器AIW0經(jīng)過分析，該系統(tǒng)共需16路數(shù)字量輸入和9路數(shù)字量輸出，屬于小型自動化應(yīng)用范疇。鑒于S7-200系列PLC的高效能和成本效益，以及其廣泛的應(yīng)用基礎(chǔ)、簡便的編程和接線過程，該系列成為了合適的選擇。在設(shè)計(jì)基于PLC的蘋果自動分級分揀系統(tǒng)時(shí)，PLC的選型是至關(guān)重要的一環(huán)。我們需要選擇適合項(xiàng)目需求的PLC型號，以確保系統(tǒng)能夠穩(wěn)定可靠地運(yùn)行，并具有足夠的性能滿足系統(tǒng)的功能要求。在進(jìn)行PLC選型時(shí)，我們考慮了以下幾個(gè)關(guān)鍵因素：我們考慮了PLC的性能參數(shù)，包括處理器速度、內(nèi)存容量、輸入/輸出（I/O）數(shù)量等。這些參數(shù)直接影響到PLC對系統(tǒng)的控制能力和處理能力，我們需要確保選擇的PLC具有足夠的性能來滿足系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制需求和數(shù)據(jù)處理需求。我們考慮了PLC的可靠性和穩(wěn)定性。作為控制系統(tǒng)的核心部件，PLC的穩(wěn)定性直接關(guān)系到系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性。我們選擇了具有良好口碑和穩(wěn)定性的品牌，以確保系統(tǒng)能夠長期穩(wěn)定地運(yùn)行。我們也考慮了PLC的擴(kuò)展性和靈活性。隨著系統(tǒng)的不斷發(fā)展和升級，我們可能需要增加新的功能模塊或擴(kuò)展現(xiàn)有的功能。因此，我們選擇了支持多種擴(kuò)展模塊和通信接口的PLC，以便在未來能夠靈活地?cái)U(kuò)展和升級系統(tǒng)。我們還考慮了PLC的成本和性價(jià)比。在滿足系統(tǒng)性能需求的前提下，我們希望選擇性價(jià)比較高的PLC，以盡可能節(jié)約成本，并提高項(xiàng)目的投資回報(bào)率。西門子品牌的S7-200PLC的主要特點(diǎn)：（1）I/O點(diǎn)數(shù)：可提供最多248個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)，滿足多種控制需求。（2）存儲能力：內(nèi)置高達(dá)4096字節(jié)的用戶程序存儲空間，可存儲豐富的控制程序。（3）高速計(jì)數(shù)器：擁有多個(gè)高速計(jì)數(shù)器，最高計(jì)數(shù)頻率可達(dá)30kHz，實(shí)現(xiàn)快速精確的計(jì)數(shù)。（4）定時(shí)器資源：提供多種定時(shí)器，如1ms、10ms、100ms等精度的定時(shí)器，滿足不同定時(shí)需求。（5）中斷源：支持多個(gè)中斷源，提高系統(tǒng)響應(yīng)速度。（6）通訊接口：具備RS-485通訊接口，便于與其他設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。（7）程序執(zhí)行速度：特定指令的執(zhí)行時(shí)間在微秒級，確保實(shí)時(shí)控制。（8）擴(kuò)展能力：可擴(kuò)展最多7個(gè)擴(kuò)展模塊，擴(kuò)展點(diǎn)數(shù)可達(dá)256。（9）密碼保護(hù)級別：可設(shè)置三級密碼保護(hù)，保護(hù)程序安全。這些特點(diǎn)使得S7-200PLC在廣泛的工業(yè)應(yīng)用中具有優(yōu)勢、展示了S7-200PLC在功能、性能和擴(kuò)展性等方面的特點(diǎn)。豐富的I/O點(diǎn)數(shù)和存儲空間支持復(fù)雜的控制邏輯；高速計(jì)數(shù)器和定時(shí)器確保精確的控制；多種通訊接口便于集成；擴(kuò)展能力提供了靈活性；密碼保護(hù)確保了知識產(chǎn)權(quán)的安全。其快速的程序執(zhí)行速度滿足實(shí)時(shí)性要求，使其成為許多工業(yè)控制領(lǐng)域的優(yōu)選控制器。PLC實(shí)物如圖4.1所示。圖4.1PLC實(shí)物圖綜合考慮以上因素，我們最終選擇了西門子品牌的S7-200型號。CPU的型號為CPU226該P(yáng)LC具有較高的性能參數(shù)、優(yōu)良的穩(wěn)定性和可靠性、豐富的擴(kuò)展接口以及合理的價(jià)格，能夠很好地滿足我們項(xiàng)目的需求。通過合理的PLC選型，我們?yōu)樽詣臃旨壏謷到y(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，確保了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，為項(xiàng)目的順利實(shí)施提供了重要保障。PLC具體參數(shù)如下表4-2表4-2PLC具體參數(shù)型號S7-200PLCCPU226輸入點(diǎn)數(shù)24個(gè)數(shù)字量輸入輸出點(diǎn)數(shù)16個(gè)數(shù)字量輸出電源可選DC/DC/DC或AC/DC/繼電器模擬電位計(jì)2個(gè)模擬電位計(jì)輸入高速計(jì)數(shù)器6個(gè)高速計(jì)數(shù)器（30kHz）脈沖輸出2個(gè)高頻脈沖輸出（最大20kHz）通訊接口2個(gè)通訊接口，支持PPI、MPI等協(xié)議實(shí)時(shí)時(shí)鐘用于時(shí)間標(biāo)記和記錄4.1.2計(jì)數(shù)傳感器計(jì)數(shù)傳感器在自動分級分揀系統(tǒng)中扮演著至關(guān)重要的角色，其設(shè)計(jì)和應(yīng)用對于確保系統(tǒng)的精準(zhǔn)性和效率至關(guān)重要。計(jì)數(shù)傳感器的主要任務(wù)是實(shí)時(shí)監(jiān)測通過系統(tǒng)的蘋果數(shù)量，并通過相應(yīng)的信號計(jì)數(shù)機(jī)制記錄每一個(gè)經(jīng)過的水果。這類傳感器通?；诠怆娀虼判栽恚軌蛟谔O果經(jīng)過時(shí)產(chǎn)生觸發(fā)信號，通過這些觸發(fā)信號進(jìn)行精確計(jì)數(shù)。在自動分級分揀系統(tǒng)中，計(jì)數(shù)傳感器的性能直接關(guān)系到最終產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。這些傳感器通常具有高靈敏度和快速響應(yīng)的特點(diǎn)，能夠準(zhǔn)確地捕捉蘋果經(jīng)過的瞬間。通過運(yùn)用光電或磁性檢測技術(shù)，計(jì)數(shù)傳感器能夠在水果通過時(shí)產(chǎn)生脈沖信號，這些信號隨后被用于計(jì)數(shù)。其高精度的計(jì)數(shù)功能使得系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測不同級別蘋果的數(shù)量，從而實(shí)現(xiàn)對分級過程的細(xì)致控制。在硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，選擇適用的計(jì)數(shù)傳感器至關(guān)重要?？紤]到蘋果分級分揀系統(tǒng)對計(jì)數(shù)準(zhǔn)確性的高要求，通常會選擇具備高分辨率和低誤差率的計(jì)數(shù)傳感器。此外，對傳感器的布置也需要精心設(shè)計(jì)，以確保在蘋果通過時(shí)能夠準(zhǔn)確觸發(fā)傳感器，從而保證計(jì)數(shù)的可靠性。計(jì)數(shù)傳感器在自動分級分揀系統(tǒng)中充當(dāng)著不可或缺的角色，為系統(tǒng)提供了關(guān)鍵的數(shù)據(jù)支持。其精準(zhǔn)的計(jì)數(shù)功能不僅有助于監(jiān)控生產(chǎn)過程，還能為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和質(zhì)量控制提供可靠的基礎(chǔ)。因此，在硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，對計(jì)數(shù)傳感器的選擇、布置和接口設(shè)計(jì)都需要精心考慮，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和高效工作。OmronE3ZM-B：這是一款常用的紅外線計(jì)數(shù)傳感器，具有高精度和快速響應(yīng)的特點(diǎn)，適用于對物體進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)數(shù)的場合。實(shí)物如圖4.2所示。圖4.2計(jì)數(shù)傳感器實(shí)物圖選擇OmronE3ZM-B計(jì)數(shù)傳感器的原因主要有以下幾點(diǎn)：1.高性能檢測能力：OmronE3ZM-B計(jì)數(shù)傳感器采用逆反射檢測方式，檢測范圍可達(dá)500mm，能夠滿足多種應(yīng)用場景的需求。其高精度的檢測能力可以確保計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性，提高生產(chǎn)效率。2.快速響應(yīng)時(shí)間：該傳感器的響應(yīng)時(shí)間僅為1ms，能夠迅速捕捉到物體的變化，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)，滿足高速生產(chǎn)線的要求。3.高防護(hù)等級：E3ZM-B傳感器具有IP67和IP69K的防護(hù)等級，這意味著它能夠在惡劣的環(huán)境條件下正常工作，如塵埃、水汽、油污等環(huán)境，確保生產(chǎn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。同時(shí)，其不銹鋼外殼設(shè)計(jì)進(jìn)一步增強(qiáng)了傳感器的耐用性。4.多樣化的輸出類型：傳感器提供NPN輸出類型，方便與各種控制系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)。此外，它還具有多種功能，如計(jì)時(shí)、渦輪計(jì)數(shù)等，可滿足不同生產(chǎn)需求。5.廣泛的應(yīng)用范圍：OmronE3ZM-B計(jì)數(shù)傳感器適用于各種自動化生產(chǎn)線，特別是在需要精確計(jì)數(shù)的場合，如包裝、制造、物流等行業(yè)。其高性能和穩(wěn)定性使得它成為這些行業(yè)的理想選擇。6.可靠的品質(zhì)和售后服務(wù)：作為Omron品牌的產(chǎn)品，E3ZM-B計(jì)數(shù)傳感器繼承了Omron一貫的高品質(zhì)和可靠性。同時(shí)，Omron提供全面的售后服務(wù)和技術(shù)支持，確保用戶在使用過程中遇到的問題能夠得到及時(shí)解決。綜上所述，選擇OmronE3ZM-B計(jì)數(shù)傳感器是基于其高性能、快速響應(yīng)、高防護(hù)等級、多樣化的輸出類型、廣泛的應(yīng)用范圍以及可靠的品質(zhì)和售后服務(wù)等多方面的優(yōu)勢。這些特點(diǎn)使得E3ZM-B計(jì)數(shù)傳感器成為自動化生產(chǎn)線上的理想之選。計(jì)數(shù)傳感器的具體參數(shù)如下表4-3。表4-3計(jì)數(shù)傳感器具體參數(shù)檢測范圍100毫米→500毫米輸出類型NPN電氣連接M84引腳連接器最大直流電壓30VIP防護(hù)等級IP67,IP69K最大電流100mA響應(yīng)時(shí)間1ms檢測距離紅光2m功能計(jì)時(shí),渦輪,自查,外部檢查等輸出方式NPN輸出控制輸出繼電器輸出電源電壓AC/DC24V4.1.3重量傳感器模塊稱重傳感器模塊是自動分級分揀系統(tǒng)中的核心組件，其主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)對蘋果重量的高精度檢測和測量。采用先進(jìn)的傳感技術(shù)，如壓力傳感器或電阻應(yīng)變傳感器，該模塊能夠?qū)⑻O果的重量精準(zhǔn)地轉(zhuǎn)化為電信號輸出。這種高靈敏度的傳感器模塊具有出色的測量精度和穩(wěn)定性，使其能夠準(zhǔn)確感知蘋果的質(zhì)量變化，提供實(shí)時(shí)的重量數(shù)據(jù)給系統(tǒng)。在硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，選擇適用的稱重傳感器至關(guān)重要?？紤]因素包括傳感器的測量范圍、精度、穩(wěn)定性、響應(yīng)速度等。高質(zhì)量的稱重傳感器保證了系統(tǒng)對蘋果分級準(zhǔn)確性的要求。這些傳感器通常設(shè)計(jì)成能夠適應(yīng)不同尺寸和質(zhì)量的蘋果，確保系統(tǒng)在處理各種果實(shí)時(shí)都能保持高度的可靠性。稱重傳感器模塊的數(shù)據(jù)輸出通常通過A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，為PLC控制器提供可靠的輸入。這使得系統(tǒng)能夠通過數(shù)字化的方式更加精準(zhǔn)地處理和分析蘋果的重量信息。這一模塊的高精度、穩(wěn)定性以及快速響應(yīng)的特性，為自動分級分揀系統(tǒng)提供了可靠的基礎(chǔ)，確保了對蘋果質(zhì)量的精準(zhǔn)監(jiān)測和有效分級，從而提高了生產(chǎn)線的效率和質(zhì)量。丹尼斯科PT460E-50MPA-6壓力傳感器是丹尼斯科公司推出的一款高性能傳感器，特別適用于分揀行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)型重力壓力測量。實(shí)物如圖4.2所示圖4.2稱重傳感器選用丹尼斯科PT460E-50MPA-6壓力傳感器的原因主要有以下幾點(diǎn)：1.高精度測量：丹尼斯科PT460E-50MPA-6壓力傳感器的精度優(yōu)于±0.5%FS，這種高精度可以確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，滿足對精確測量有較高要求的工業(yè)應(yīng)用。2.穩(wěn)定的輸出信號：該傳感器提供3.33mV/V的滿量程輸出信號，這種穩(wěn)定的輸出使得信號處理變得更加準(zhǔn)確和容易，有助于后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和控制。耐用的材質(zhì)和設(shè)計(jì)：傳感器采用不銹鋼材質(zhì)，具有出色的耐腐蝕性和機(jī)械強(qiáng)度，能夠在惡劣的工業(yè)環(huán)境中長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。作為剛性桿熔體壓力傳感器，其設(shè)計(jì)簡單且結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，安裝簡便，適用于各種工業(yè)現(xiàn)場。廣泛的應(yīng)用范圍：由于其高精度和穩(wěn)定性，該傳感器特別適用于聚合行業(yè)的熔體壓力測量，同時(shí)也可應(yīng)用于其他需要精確測量壓力的領(lǐng)域，如石油化工、水利水電等。安全性和認(rèn)證：產(chǎn)品已通過CE認(rèn)證，符合相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)，可以在各種工業(yè)環(huán)境中安全使用。綜上所述，丹尼斯科PT460E-50MPA-6壓力傳感器憑借其高精度、穩(wěn)定輸出、耐用材質(zhì)和設(shè)計(jì)以及廣泛的應(yīng)用范圍，成為工業(yè)測量中的優(yōu)選方案。這些特點(diǎn)使得它能夠滿足各種復(fù)雜工業(yè)環(huán)境下的精確測量需求，并確保長時(shí)間穩(wěn)定可靠的運(yùn)行。壓力傳感器具體參數(shù)如下表4-4表4-4壓力傳感器具體參數(shù)型號PT460E-50MPA-6壓力范圍0-50MPa精度優(yōu)于±0.5%FS輸出3.33mV/V滿量程輸出校驗(yàn)內(nèi)部80%校驗(yàn)續(xù)表4-4穩(wěn)定性具有良好的穩(wěn)定性和重復(fù)性認(rèn)證CE認(rèn)證類型剛性桿壓力傳感器用途行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)壓力測量4.1.4按鍵模塊按鍵模塊作為自動分級分揀系統(tǒng)中的輸入裝置，具有關(guān)鍵的用戶交互功能。這一模塊通常包括觸摸按鍵或物理按鈕，旨在為操作人員提供直觀、簡便的系統(tǒng)控制手段。按鍵模塊的設(shè)計(jì)考慮到用戶友好性和操作便捷性，以便操作人員能夠方便地啟動、停止系統(tǒng)，調(diào)整參數(shù)或進(jìn)行其他操作。在硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，按鍵模塊需要與PLC控制器相連接，通過實(shí)時(shí)響應(yīng)操作人員的輸入，實(shí)現(xiàn)對整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制。通過巧妙設(shè)計(jì)按鍵布局和靈敏度，按鍵模塊在提高系統(tǒng)可操作性的同時(shí)，也確保了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。德力西S-100-24V整合按鍵模塊是一款集成按鍵控制功能的電源模塊，適用于24V電壓系統(tǒng)，為用戶提供便捷的設(shè)備操作體驗(yàn)。實(shí)物圖如下圖4.3所示。4.3按鍵模塊選用德力西S-100-24V整合按鍵模塊的原因可以歸納為以下幾點(diǎn)：1.品牌信譽(yù)與質(zhì)量保證：德力西是一個(gè)知名品牌，以其電氣產(chǎn)品的質(zhì)量和多樣化的選擇而受到市場的認(rèn)可。該品牌注重產(chǎn)品的實(shí)用性和安全性，有著良好的質(zhì)量擔(dān)保。2.便捷的操作體驗(yàn)：德力西S-100-24V整合按鍵模塊集成了按鍵控制功能，使得用戶可以更方便地進(jìn)行現(xiàn)場操作或參數(shù)調(diào)整。這種整合設(shè)計(jì)簡化了操作步驟，提高了工作效率。3.廣泛的適用性：該模塊適用于24V電壓系統(tǒng)，這是工業(yè)級設(shè)備的常規(guī)電壓要求，因此可以廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化、機(jī)械設(shè)備等領(lǐng)域。4.簡約的設(shè)計(jì)風(fēng)格：德力西的產(chǎn)品設(shè)計(jì)風(fēng)格偏大眾簡約，不僅美觀大方，而且使得用戶界面更加直觀易懂，降低了操作難度。按鍵模塊的具體參數(shù)如下表4-5。表4-5按鍵模塊具體參數(shù)模塊型號S-100-24V輸入電壓AC220V輸出電壓DC24V輸出功率100W保護(hù)功能過流、過壓、過熱保護(hù)效率≥85%工作溫度-10℃~+50℃存儲溫度-20℃~+85℃綜上所述，選用德力西S-100-24V整合按鍵模塊可以享受到品牌信譽(yù)、便捷操作、廣泛適用性、簡約設(shè)計(jì)以及優(yōu)質(zhì)的技術(shù)支持與售后服務(wù)等多方面的優(yōu)勢。這些因素共同構(gòu)成了選擇該產(chǎn)品的充分理由。4.1.5電源模塊電源模塊在自動分級分揀系統(tǒng)中扮演著至關(guān)重要的角色，其任務(wù)是提供系統(tǒng)所需的穩(wěn)定、可靠的電力供應(yīng)。這一模塊主要負(fù)責(zé)將電源輸入轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)內(nèi)部各組件所需的合適電壓和電流，以確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。電源模塊通常包括變壓器、整流器和穩(wěn)壓器等組件，用于將來自電網(wǎng)或其他電源的電能進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，需要考慮到不同組件對電力特性的需求，以及可能存在的電壓波動、電流峰值等問題，以確保各個(gè)組件能夠在穩(wěn)定的電力環(huán)境中工作。精心設(shè)計(jì)的電源模塊不僅能夠提供穩(wěn)定的電力，還能有效防止電力波動對系統(tǒng)關(guān)鍵部件造成損害，從而提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。在自動分級分揀系統(tǒng)中，電源模塊扮演了系統(tǒng)的心臟，為各個(gè)部件提供持續(xù)、可靠的電力支持，確保系統(tǒng)高效運(yùn)行，為自動化生產(chǎn)提供了堅(jiān)實(shí)的電力基礎(chǔ)。DZL18-20系列漏電保護(hù)器模塊是一款適用于交流50Hz、額定電壓220V、額定電流至20A及以下的單相線路中的漏電保護(hù)設(shè)備，主要用于提供間接接觸保護(hù)、過電流保護(hù)，以及防止由于接地故障引起的電氣火災(zāi)危險(xiǎn)。電源如圖4.4所示。圖4.4漏電保護(hù)器模塊選用DZL18-20系列漏電保護(hù)器模塊的原因主要包括以下幾個(gè)方面：(1)提供人身觸電間接保護(hù)：該模塊能夠?qū)τ兄旅ｋU(xiǎn)的人身觸電提供間接保護(hù)，確保人員安全。(2)防止電氣火災(zāi)：DZL18-20系列漏電保護(hù)器模塊可以有效地防止由于設(shè)備絕緣損壞、產(chǎn)生接地故障電流而引起的電氣火災(zāi)危險(xiǎn)，提高電氣系統(tǒng)的安全性。(3)過電流保護(hù)：該模塊還具備過電流保護(hù)功能，能夠?qū)ㄖ锛邦愃朴猛镜木€路進(jìn)行過電流保護(hù)，防止因過電流導(dǎo)致的設(shè)備損壞和火災(zāi)事故。(4)可靠性高：DZL18-20系列漏電保護(hù)器模塊具有體積小、分?jǐn)喔?、動作可靠及抗振性好等特點(diǎn)，能夠在各種環(huán)境下穩(wěn)定可靠地工作。(5)適用范圍廣：該模塊適用于電熱水器、太陽能熱水器、自動售貨機(jī)、飲水機(jī)、電冰箱、洗衣機(jī)等多種用電設(shè)備，提供觸電、漏電保護(hù)，是用戶使用的理想產(chǎn)品。(6)符合標(biāo)準(zhǔn)：DZL18-20系列漏電保護(hù)器模塊符合GB16916.1《家用及類似用途的不帶過電流保護(hù)的剩余電流動作斷路器》標(biāo)準(zhǔn)，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性。綜上所述，選用DZL18-20系列漏電保護(hù)器模塊可以為用戶提供全面、可靠、安全的電氣保護(hù)，確保電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行和人員安全。具體參數(shù)如下表4-6。表4-6漏電保護(hù)器模塊具體參數(shù)型號DZL18-20系列額定電壓220V額定頻率50Hz額定電流20A及以下極數(shù)2極額定剩余動作電流30mA額定剩余不動作電流15mA額定接能分?jǐn)嗄芰?00A最大分?jǐn)鄷r(shí)間0.1s漏電保護(hù)類型電子式快速型漏電保護(hù)沖擊電流不動作型是主電源輔助電源是外殼材質(zhì)塑料適用范圍單相線路中的間接接觸保護(hù)、過電流保護(hù)4.1.6指示燈模塊指示燈模塊是自動分級分揀系統(tǒng)中的重要組成部分，其設(shè)計(jì)旨在為操作人員提供實(shí)時(shí)的系統(tǒng)狀態(tài)信息。指示燈模塊通常包括不同顏色的LED指示燈，用于顯示系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、故障信息或其他重要提示。指示燈的布局和顏色選擇經(jīng)過精心設(shè)計(jì)，以使操作人員能夠迅速、清晰地了解系統(tǒng)的工作狀況。在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，綠色指示燈可能表示系統(tǒng)處于工作狀態(tài)；而在出現(xiàn)故障或需要注意事項(xiàng)時(shí)，紅色或黃色指示燈則可以提醒操作人員。這種直觀的狀態(tài)顯示有助于操作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、進(jìn)行維護(hù)，并提高系統(tǒng)的可維護(hù)性。在硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，指示燈模塊通常與PLC控制器相連接，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)狀態(tài)并控制LED燈的亮滅，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的可視化呈現(xiàn)。因此，指示燈模塊不僅提升了系統(tǒng)的用戶友好性，還增強(qiáng)了系統(tǒng)的安全性和可操作性，使操作人員能夠更加輕松地管理和監(jiān)控自動分級分揀系統(tǒng)。RGB-5042是一種LED指示燈的型號。其中，RGB代表紅、綠、藍(lán)三種顏色，而5042則代表LED燈的尺寸為5mm*4.2mm。這種LED指示燈具有多種顏色選擇，通常用于各種電子設(shè)備、儀器和設(shè)備的顯示和指示。系列指示燈模塊具有高亮度、長壽命和防護(hù)等級，適用于惡劣環(huán)境和要求嚴(yán)格的工業(yè)應(yīng)用。指示燈實(shí)物圖如圖4.5所示圖4.5指示燈模塊選擇RGB-5042LED指示燈的原因主要有以下幾點(diǎn)：1.多色顯示：RGB-5042LED能夠顯示紅、綠、藍(lán)三種基色，以及通過不同基色的組合顯示出多種顏色。這種多色顯示功能為設(shè)備提供了豐富的視覺反饋，使得用戶能夠更直觀地了解設(shè)備的狀態(tài)或操作結(jié)果。2.小尺寸：RGB-5042LED的尺寸僅為5mm*4.2mm，非常適合于空間有限的電子設(shè)備或儀器中。同時(shí)，小尺寸也便于在面板上密集排列，實(shí)現(xiàn)更豐富的顯示功能。3.低功耗：LED作為一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，其功耗遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的白熾燈或熒光燈。RGB-5042LED的低功耗特性有助于降低設(shè)備的整體能耗，延長設(shè)備的使用壽命。4.長壽命：LED的使用壽命通?？蛇_(dá)到數(shù)萬小時(shí)，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的照明設(shè)備。RGB-5042LED的長壽命特性使得設(shè)備在長期使用過程中無需頻繁更換指示燈，降低了維護(hù)成本。5.快速響應(yīng)：LED的響應(yīng)時(shí)間非常短，通常在微秒級別。RGB-5042LED的快速響應(yīng)特性使得設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)顯示狀態(tài)變化，提高了設(shè)備的響應(yīng)速度和操作效率。6.環(huán)保：LED在制造和使用過程中不含有害物質(zhì)，符合環(huán)保要求。選擇RGB-5042LED作為指示燈有利于保護(hù)環(huán)境，減少污染。7.可定制性：RGB-5042LED可以根據(jù)客戶需求進(jìn)行定制，如改變顏色、亮度、閃爍頻率等。這種可定制性使得設(shè)備能夠更好地滿足用戶的個(gè)性化需求。綜上所述，選擇RGB-5042LED指示燈的原因主要包括多色顯示、小尺寸、低功耗、長壽命、快速響應(yīng)、環(huán)保和可定制性等方面。這些優(yōu)點(diǎn)使得RGB-5042LED成為電子設(shè)備、儀器和設(shè)備中常用的指示燈類型之一。指示燈的具體參數(shù)如下表4-7。表4-7指示燈模塊具體參數(shù)型號RGB-5042顏色RGB（紅、綠、藍(lán)）尺寸5mmx4.2mm工作電壓（3V、5V）工作電流通常在10毫安到100毫安之間亮度可調(diào)發(fā)光角度120°、150°壽命長壽命，通?？蛇_(dá)數(shù)萬小時(shí)4.2硬件電路設(shè)計(jì)4.2.1PLC輸入和輸出地址分配PLC（可編程邏輯控制器）的輸入和輸出地址分配主要基于其硬件結(jié)構(gòu)、功能需求以及具體的編程規(guī)則。以下是一些常見的PLC輸入和輸出地址分配的原則和示例：1.地址分配方式：（1）輸入輸出編號（X、Y）通常以8進(jìn)制數(shù)的形式進(jìn)行分配，如X0~X7、X10~X17等，但需要注意避免某些特定范圍的編號（如X80~X87、X90~X97）。（2）當(dāng)擴(kuò)展輸入輸出模塊或單元時(shí)，新的地址分配將接著前面的輸入編號和輸出編號，但末位數(shù)必須從0開始分配。例如，如果前一個(gè)模塊的地址分配到了X43，那么下一個(gè)模塊的地址必須從X50開始。2.特定系列PLC的地址分配：（1）對于S7-200系列PLC的I/O模塊，每個(gè)安裝位置都必須分配與其最大開關(guān)量輸入/輸出點(diǎn)數(shù)相對應(yīng)的地址。如果實(shí)際安裝的模塊點(diǎn)數(shù)少于最大點(diǎn)數(shù)，剩余的I/O地址將不可再作為物理輸入點(diǎn)使用。同時(shí)，輸入和輸出的地址是間斷的，并且在輸入與輸出中不可以使用相同的二進(jìn)制字節(jié)與位。（2）X和XA型CPU單元自帶一定數(shù)量的I/O點(diǎn)，其中輸入和輸出點(diǎn)在CIO區(qū)占用不同的通道和位。以X和XA型CPU為例，輸入點(diǎn)占用0~1通道，總共24個(gè)輸入位，而輸出點(diǎn)占用100~101通道，總共16個(gè)輸出位。綜上所述，不同的PLC型號具有不同的地址分配規(guī)則和方式。因此，合理的地址分配對于提高PLC的編程效率和運(yùn)行穩(wěn)定性具有重要意義。在PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，詳細(xì)的輸入輸出地址分配在下表4-2和表4-3所示，這些表格的資源配置信息，以確保PLC系統(tǒng)能夠按照預(yù)定的邏輯和功能進(jìn)行高效、準(zhǔn)確的運(yùn)行。表4-2數(shù)字量輸入分配表數(shù)字量輸入分配數(shù)字量輸出分配序號名稱PLC地址外部編號序號名稱PLC地址外部編號1自動按鈕I0SB117自動燈Q0L12手動按鈕I1SB218手動燈Q1L23稱重檢測點(diǎn)接近開關(guān)I2SQ119主傳送帶Q2KM141級蘋果計(jì)數(shù)傳感器I3SQ220主檔桿Q3YV152級蘋果計(jì)數(shù)傳感器I4SQ3211級檔桿Q4YV263級蘋果計(jì)數(shù)傳感器I5SQ4222級擋桿Q5YV374級蘋果計(jì)數(shù)傳感器X6SQ5233級擋桿Q6YV485級蘋果計(jì)數(shù)傳感器I7SQ6244級擋桿Q7YV69手動傳送帶擋板I9SQ7255級擋桿Q10YV710手動檔桿I10SQ826自動燈Q11L111手動1級擋桿I11SQ912手動2級擋桿I12SQ1013手動3級擋桿I13SQ1114手動4級擋桿I14SQ1215手動5級擋桿I15SQ1316稱重傳感器I16RA表4-3數(shù)字量輸出分配表模擬量輸入分配模擬量輸出分配1稱重傳感器I16RA4.2.2I/O接線圖圖4.6展示了PLC的輸入輸出接線布局。所選用的PLC型號為西門子品牌的S7-200，配備了24個(gè)輸入通道和16個(gè)數(shù)字輸出通道。220V的交流電通過L和N線為PLC提供工作所需的220V交流電源。而24V的直流電源則連接至PLC輸出端的公共端子以及輸出公共端，為PLC的輸出端提供24V的直流電源。圖主電路設(shè)計(jì)PLC主電路設(shè)計(jì)是工業(yè)自動化系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)，它涉及電源穩(wěn)定供應(yīng)、輸入輸出接口的有效連接以及通信接口的合理配置。設(shè)計(jì)時(shí)需根據(jù)系統(tǒng)需求，選擇適當(dāng)?shù)腜LC型號，并設(shè)計(jì)可靠的電源電路、符合控制要求的輸入輸出接口電路以及滿足通信需求的通信接口電路。同時(shí)，還需考慮接地設(shè)計(jì)和冗余設(shè)計(jì)以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。最終，通過測試和調(diào)試確保PLC主電路的正確性和可靠性，為工業(yè)自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。主回路原理圖如圖4.7所示。圖4.7主電路圖4.3本章小結(jié)本章深入探討了蘋果自動分級分揀系統(tǒng)的硬件及電路設(shè)計(jì)，包括計(jì)數(shù)傳感器模塊、稱重傳感器模塊、電源模塊、指示燈模塊等重要組件。詳細(xì)介紹了這些模塊在系統(tǒng)中的功能和作用，并通過系統(tǒng)接線圖展示了它們之間的合理連接關(guān)系。電源模塊的設(shè)計(jì)確保了系統(tǒng)穩(wěn)定的電力供應(yīng)，計(jì)數(shù)傳感器和稱重傳感器模塊則為系統(tǒng)提供了精確的數(shù)據(jù)支持。指示燈模塊和按鍵模塊提高了系統(tǒng)的用戶友好性和操作便捷性。在硬件電路設(shè)計(jì)部分給出PLC的輸入輸出地址、I/O接線圖及主電路設(shè)計(jì)圖。整體而言，通過對硬件系統(tǒng)的精心設(shè)計(jì)，蘋果自動分級分揀系統(tǒng)能夠在高效運(yùn)行的同時(shí)保持穩(wěn)定性和可靠性。在接下來的章節(jié)中，將進(jìn)一步探討系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)和實(shí)施，以全面理解并驗(yàn)證系統(tǒng)的工作原理。 5系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 5系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)5.1PLC程序設(shè)計(jì)的方法在PLC程序編寫中，通常可以采用多種方法，例如以下四種：（1）憑借經(jīng)驗(yàn)法：針對待控制對象的特定需求，開發(fā)人員會基于典型控制電路程序的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行選擇和組合。這一過程涉及迭代調(diào)試和階梯圖的修改，有時(shí)還需增加輔助觸點(diǎn)以優(yōu)化控制邏輯。（2）繼電器構(gòu)筑電路階梯法：該方法通過模擬傳統(tǒng)繼電器電路的工作原理，結(jié)合PLC的外部硬件接線，設(shè)計(jì)并調(diào)整控制軟件來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。（3）順序功能法：基于主要功能實(shí)現(xiàn)的流程，首先進(jìn)行各部分的程序化設(shè)計(jì)，直至整體完成。在這一過程中，繪制系統(tǒng)控制功能流程圖是不可或缺的步驟，以確保程序的邏輯性和完整性。（4）邏輯關(guān)系法：在設(shè)計(jì)工作中，需要精確識別并確立輸入與輸出之間的邏輯關(guān)系，以確保系統(tǒng)能夠按照預(yù)期的功能和性能要求運(yùn)行。5.2編程軟件STEP7--Micro/WIN概述STEP7-Micro/WIN是一款強(qiáng)大的編程軟件，為SiemensS7-200系列PLC的開發(fā)提供了全面的支持。其直觀的界面、多語言支持、離線/在線編程調(diào)試等特點(diǎn)，使得工程師能夠高效地開發(fā)、測試和維護(hù)PLC程序。一、概述STEP7-Micro/WIN是西門子公司為其S7-200系列可編程邏輯控制器（PLC）開發(fā)的編程軟件。它是用于對S7-200PLC進(jìn)行編程、調(diào)試和監(jiān)控的重要工具。二、主要功能編程功能：支持梯形圖（LAD）、指令表（STL）和功能塊圖（FBD）等編程語言，用戶可以方便地編寫和修改控制程序。調(diào)試功能：可以進(jìn)行在線監(jiān)控、斷點(diǎn)設(shè)置、單步執(zhí)行等調(diào)試操作，幫助用戶快速查找和解決程序中的問題。變量監(jiān)控和修改：實(shí)時(shí)顯示和修改PLC中的變量值，便于用戶了解系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。通信功能：實(shí)現(xiàn)與PLC的通信，進(jìn)行程序下載、上傳以及數(shù)據(jù)交換等操作。三、軟件特點(diǎn)界面友好：操作界面直觀清晰，易于上手，方便用戶進(jìn)行各種操作。功能強(qiáng)大：提供了豐富的編程和調(diào)試工具，滿足不同用戶的需求。兼容性好：與S7-200PLC系列完全兼容，確保穩(wěn)定可靠的運(yùn)行。擴(kuò)展性強(qiáng)：可以與其他西門子自動化產(chǎn)品集成，實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的控制系統(tǒng)。四、編程環(huán)境編程元素：包括輸入/輸出、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)塊等基本編程元素，用戶可以根據(jù)需要進(jìn)行組合和配置。程序結(jié)構(gòu)：支持主程序、子程序和中斷程序等結(jié)構(gòu)，便于組織和管理程序代碼。五、調(diào)試與監(jiān)控在線監(jiān)控：實(shí)時(shí)顯示PLC中各個(gè)變量的數(shù)值和狀態(tài)，幫助用戶及時(shí)了解系統(tǒng)運(yùn)行情況。斷點(diǎn)設(shè)置：可以在程序中設(shè)置斷點(diǎn)，方便逐段調(diào)試程序。單步執(zhí)行：通過單步執(zhí)行功能，細(xì)致觀察程序執(zhí)行過程中的每一個(gè)步驟。六、通信設(shè)置連接方式：支持多種通信方式，如以太網(wǎng)、串口，以滿足不同的應(yīng)用場景需求。參數(shù)配置：可以對通信參數(shù)進(jìn)行設(shè)置和調(diào)整，確保通信的穩(wěn)定和可靠。七、應(yīng)用場景STEP7-Micro/WIN廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自動化領(lǐng)域，如機(jī)械制造、過程控制、樓宇自動化等。它為用戶提供了便捷高效的編程和控制解決方案，幫助用戶實(shí)現(xiàn)自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和精確控制?？傊?，STEP7-Micro/WIN是一款功能強(qiáng)大、使用方便的編程軟件，在S7-200PLC的應(yīng)用中發(fā)揮著重要作用。如下圖5.1所示。圖5.1編程軟件STEP7--Micro/WIN主界面5.3系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)蘋果自動分級分揀系統(tǒng)將主程序如下圖5.2所示。開始開始結(jié)束手自動Y傳送帶稱重點(diǎn)稱重檢測Y時(shí)間到Y(jié)判斷重量≥400Y一級擋板動作≥325Y二級擋板動作≥250Y三級擋板動作<175四級擋板動作≥175YY手動運(yùn)行五級擋板動作圖5.2主程序流程圖首先系統(tǒng)啟動后進(jìn)行手動自動的判斷，如果是手動運(yùn)行就通過按鍵來進(jìn)行控制，如果是自動運(yùn)行就通過傳送帶來將蘋果進(jìn)行傳輸?shù)矫總€(gè)稱重點(diǎn)進(jìn)行稱重檢測，當(dāng)監(jiān)測到時(shí)間后，就進(jìn)行判斷質(zhì)量，當(dāng)大于400后一級擋板就開始進(jìn)行動作，當(dāng)質(zhì)量大于325后二級擋板就開始動作，當(dāng)大于250后三級擋板開始動作，大于175后四級擋板開始動作，小于175后四級擋板開始動作。5.3系統(tǒng)梯形圖程序5.3.1系統(tǒng)初始化程序塊系統(tǒng)初始化程序塊如下圖5.3所示，當(dāng)系統(tǒng)上電后SM0.1就會接通，當(dāng)手動按鈕0.1按下后，就會復(fù)位M0.0當(dāng)自動按鈕按下接通后自動指示燈就會亮起，表示系統(tǒng)自動運(yùn)行圖5.3初始化程序5.3.2稱重程序塊當(dāng)自動燈開始運(yùn)行后，PLC采集稱重傳感器的數(shù)據(jù)除以32，將計(jì)算結(jié)果放到VW0中進(jìn)行，自動燈運(yùn)行時(shí)就通過亮的時(shí)候就通過傳送帶進(jìn)行傳輸蘋果，將蘋果傳送到下一個(gè)稱重分類地點(diǎn)。圖5.4稱重程序5.3.3分揀程序程序如下圖5.5所示，在進(jìn)行稱重程序后，將M0.1打開，T37開始進(jìn)行延時(shí)T37打開后，VW0小于400，M0.2開始置位為1一級擋板打開，當(dāng)蘋果的重量在325到400之間，二級擋板進(jìn)行打開。當(dāng)蘋果的重量在250到325中，三級擋板進(jìn)行打開。當(dāng)蘋果重量在175到250之間，四級擋板進(jìn)行打開，當(dāng)蘋果的重量小于175后，五級擋板進(jìn)行打開。圖5.5分揀程序塊將M10.0和I0.0進(jìn)行串聯(lián)，當(dāng)M10.0和M0.0進(jìn)行串聯(lián)當(dāng)I0.0輸入有信號后將M10.1進(jìn)行置位為1，然后將M10.0復(fù)位為1。將M10.和I0.2進(jìn)行串聯(lián)，當(dāng)M10.0和M0.1進(jìn)行串聯(lián)當(dāng)I0.2輸入有信號后將M10.2進(jìn)行置位為1，然后將M10.1復(fù)位為15.3.4計(jì)數(shù)程序蘋果自動分級分揀控制系統(tǒng)將當(dāng)大蘋果選中后M0.2進(jìn)行打開，1級蘋果進(jìn)行計(jì)數(shù)，將M0.2置位為1和M0.0置位為1，當(dāng)大蘋果選中M0.3，2級蘋果進(jìn)行計(jì)數(shù)將M0.3和M0.4同時(shí)置位為1。圖5.6步進(jìn)電機(jī)程序塊5.3.5傳送帶運(yùn)行程序傳送帶運(yùn)行程序，中小蘋果選中M0.3，2級蘋果進(jìn)行計(jì)數(shù)將M0.3和M0.4同時(shí)置位為1。小蘋果選中M0.3，2級蘋果進(jìn)行計(jì)數(shù)將M0.3和M0.4同時(shí)置位為1。主傳送帶運(yùn)行將自動燈Q0.0進(jìn)行得電后，M0.0主傳送帶開始運(yùn)行。圖5.7傳送帶程序塊5.3.6主擋板控制程序負(fù)責(zé)根據(jù)稱重傳感器檢測到的蘋果重量，控制主擋板的開閉，以實(shí)現(xiàn)蘋果的分級分揀。程序首先進(jìn)行系統(tǒng)初始化設(shè)置，包括對各個(gè)模塊的初始化和參數(shù)配置，確保系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)。隨后，通過稱重傳感器實(shí)時(shí)采集蘋果的重量數(shù)據(jù)，并根據(jù)預(yù)設(shè)的分級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判斷，確定蘋果的級別。根據(jù)蘋果的級別，程序控制主擋板的開閉動作，將蘋果送入相應(yīng)的分揀通道，并同時(shí)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)確保順利分揀。圖5.8主檔板控制程序5.3.7一級擋板控制程序是根據(jù)稱重傳感器檢測到的蘋果重量，判斷是否為一級蘋果，并控制一級擋板的開閉，將其準(zhǔn)確分揀到相應(yīng)通道。程序首先進(jìn)行系統(tǒng)初始化設(shè)置，確保各個(gè)模塊正常工作。隨后，通過稱重傳感器采集蘋果重量數(shù)據(jù)，并按預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)判斷蘋果是否為一級。若為一級蘋果，則控制一級擋板打開，將蘋果送入相應(yīng)通道。圖5.9一級擋板控制程序5.3.8一級蘋果計(jì)數(shù)程序準(zhǔn)確地統(tǒng)計(jì)一級蘋果的數(shù)量，以便對產(chǎn)量進(jìn)行監(jiān)控和管理。程序首先進(jìn)行初始化設(shè)置，確保系統(tǒng)各個(gè)模塊處于正常工作狀態(tài)，并初始化計(jì)數(shù)器等相關(guān)參數(shù)。隨后，程序監(jiān)測一級通道中通過的蘋果，一旦檢測到一級蘋果通過，計(jì)數(shù)器加一，并實(shí)時(shí)更新一級蘋果的數(shù)量。圖5.10一級蘋果計(jì)數(shù)程序5.4本章小結(jié)本章對于PLC的軟件部分有了從淺到深的逐步了解。在系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)中，PLC的程序設(shè)計(jì)是核心環(huán)節(jié)。我們深入研究了適合的編程方法，如梯形圖編程，其直觀易懂的特性為程序開發(fā)帶來便利。通過精心規(guī)劃程序流程，明確輸入與輸出的邏輯關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了對系統(tǒng)各部分動作的精確控制。在編程過程中，注重程序的可讀性、可維護(hù)性和可擴(kuò)展性。合理利用PLC的功能指令，提高了程序的執(zhí)行效率和靈活性。同時(shí)，不斷進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化，以確保程序能夠穩(wěn)定可靠地運(yùn)行。對編程工具和環(huán)境的熟練掌握，為高效開發(fā)PLC程序提供了有力保障。在整個(gè)軟件設(shè)計(jì)過程中，始終以滿足系統(tǒng)功能需求和提高性能為目標(biāo)。這一系列的工作為系統(tǒng)的良好運(yùn)行奠定了堅(jiān)實(shí)的軟件基礎(chǔ)，使系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確、高效地完成各項(xiàng)任務(wù)，在實(shí)際應(yīng)用中展現(xiàn)出卓越的性能和適應(yīng)性。 6控制界面的設(shè)計(jì)6監(jiān)控界面設(shè)計(jì)6.1監(jiān)控軟件5476.1.1MCGS組態(tài)的功能（1）簡單的可視化操作界面MCGS的設(shè)計(jì)使用了中文的、可視化的窗口式的人機(jī)交互接口，通過窗口的方式構(gòu)建了人機(jī)交互的人機(jī)交互接口，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互的操作，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互操作的簡便、直觀；同時(shí)，它還具有彈性，適合中國人民的生活方式與需求。使用者可以利用該系統(tǒng)的預(yù)設(shè)架構(gòu)或自行設(shè)定其所需的圖形接口，產(chǎn)生不同種類及樣式的圖形接口，其中包含DOS樣式與標(biāo)準(zhǔn)視窗樣式的圖形接口，以及具有動畫效果的工具欄、狀態(tài)欄等。（2）實(shí)時(shí)性強(qiáng)、良好的并行處理性能MCGS是一個(gè)32位的32位操作系統(tǒng)，它可以充分發(fā)揮32個(gè)Windows操作系統(tǒng)的多任務(wù)、按優(yōu)先級分時(shí)工作的特點(diǎn)，通過多個(gè)線程來實(shí)現(xiàn)對一些具有較高實(shí)時(shí)性的重要任務(wù)和較低的非關(guān)鍵性任務(wù)的多任務(wù)的并行化，從而使得PC計(jì)算機(jī)在工程測量和控制等方面的更廣闊的發(fā)展前景。（3）豐富、生動的多媒體畫面MCGS以圖形、圖表、曲線等各種方式向操作人員提供了實(shí)時(shí)的狀態(tài)、質(zhì)量和異常警報(bào)等相關(guān)的相關(guān)資料。通過改變?nèi)宋锏某叽?，變換顏色，明暗變化；利用圖像的運(yùn)動和翻轉(zhuǎn)等各種方式加強(qiáng)了圖像的動感。在圖元和圖符對象上，定義對應(yīng)的國家屬性，以達(dá)到動態(tài)的目的。同時(shí)，MCGS也為用戶提供了大量的動態(tài)零件，并且對每一個(gè)零件都有自己的特點(diǎn)。同時(shí)，MCGS也具備了對多媒體技術(shù)的支援，使得我們可以制作出美麗、活潑的圖像，聲音和動畫。（4）開放式結(jié)構(gòu)，廣泛的數(shù)據(jù)獲取和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能MCGS具有開放的體系架構(gòu)，能夠與各種類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，并具有豐富的功能。支援微軟開放式資料庫互聯(lián)（ODBC)，具有很強(qiáng)的資料庫連結(jié)功能。完全支持OPC(OLEforProcessControl）規(guī)范，既能充當(dāng)OPL的客戶機(jī)，又能充當(dāng)OPC服務(wù)器，能與多種自動裝置聯(lián)網(wǎng)。MCGS采用DDE（DDDE）實(shí)現(xiàn)與其它系統(tǒng)之間的信息交流，使其能夠有效地發(fā)揮計(jì)算機(jī)自身的優(yōu)勢。MCGS充分支援ActiveX控件，具有非常靈活的面向目標(biāo)的動態(tài)繪圖能力，同時(shí)具備大量的圖形資源。完善的安全機(jī)制MCGS具有較強(qiáng)的安全性，可以對多種層次的使用者設(shè)置不同的使用權(quán)限。另外，MCGS還具有工程代碼、軟件狗鎖定、項(xiàng)目運(yùn)行截止時(shí)間等多項(xiàng)特性，極大地增強(qiáng)了對配置軟件開發(fā)商工作成果的保障。（6）強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能MCGS支持TCP/IP、MODEN、RS-458/RS-422/RS-232等多種網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)；使用MCGS網(wǎng)絡(luò)版組態(tài)軟件，可以在整個(gè)企業(yè)范圍內(nèi)，用IE瀏覽器方便的瀏覽到實(shí)時(shí)和歷史的監(jiān)控信息，實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理和企業(yè)管理的集成。（7）多樣化的報(bào)警功能MCGS系統(tǒng)為用戶提供了各種報(bào)警模式，報(bào)警種類繁多，報(bào)警功能也十分靈活。該系統(tǒng)不但便于使用者設(shè)定報(bào)警信息，而且還可對報(bào)警信息進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示和打印。通過對報(bào)警信號的儲存和響應(yīng)，保證了在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的安全、穩(wěn)定的生產(chǎn)操作。（8）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫為用戶分步組態(tài)提供極大方便MCGS由主窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和運(yùn)行策略五個(gè)部分構(gòu)成，其中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫是一個(gè)數(shù)據(jù)處理中心，它包含了各模塊的函數(shù)數(shù)據(jù)區(qū)域以及各模塊的功能模塊，是整體系統(tǒng)的核心。每個(gè)組件都能分別將數(shù)據(jù)輸入到一個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中，并能進(jìn)行自身的錯(cuò)誤控制。在建立一個(gè)用戶的應(yīng)用程序時(shí)，各個(gè)模塊可以單獨(dú)的進(jìn)行配置，彼此之間沒有相互影響。在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了不同模塊之間的實(shí)時(shí)信息交互，從而構(gòu)成了一個(gè)有機(jī)的整體。（9）支持多種硬件設(shè)備，實(shí)現(xiàn)“設(shè)備無關(guān)”MCGS根據(jù)外圍器件的特點(diǎn)和器件的特性，確定了各種器件組件，并與器件之間進(jìn)行了關(guān)聯(lián)；給出相應(yīng)的特性，以執(zhí)行對外圍裝置的驅(qū)動與控制。在該裝置的工具箱中，使用者可以很容易地進(jìn)行多種裝置的選型。各部件之間、各部件之間通過一個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行連接。同時(shí)，它們彼此之間也是彼此獨(dú)立的，也就是說，對其中一個(gè)組件的操縱或修改，并不會對其它組件及整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生任何影響。（10）控制方便復(fù)雜的運(yùn)行流程MCGS設(shè)置了“操作政策窗口”窗口，讓使用者根據(jù)設(shè)置的條件和次序，選擇具有不同狀態(tài)和不同函數(shù)的政策工件。對外圍裝置進(jìn)行操控，對視窗的開閉進(jìn)行控制，并可與即時(shí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行交互；在精確的操作過程中，還可以通過自定義新的決策工件來擴(kuò)充系統(tǒng)的功能。（11）良好的可維護(hù)性和可擴(kuò)充性MCGS系統(tǒng)包括五個(gè)主要的功能模塊，并根據(jù)其構(gòu)成的各個(gè)部分的結(jié)構(gòu)和各部分的結(jié)構(gòu)，這些部分具有不同的作用，并且是相互獨(dú)立的。三大類組件（設(shè)備組件、動畫組件和策略組件）共同構(gòu)成了MCGS三個(gè)主要模塊（設(shè)備驅(qū)動、動畫組件和流控制）。另外，MCGS還為用戶提供了一系列的可擴(kuò)展的開放式界面，使使用者可以使用VB,VC等更高層次的編程語言編寫相應(yīng)的組件，以擴(kuò)展其功能。（12）用數(shù)據(jù)庫來管理數(shù)據(jù)存儲，系統(tǒng)可靠性高在MCGS系統(tǒng)中，采用了基于數(shù)據(jù)庫的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲。在配置過程中，由系統(tǒng)產(chǎn)生的配置結(jié)構(gòu)為數(shù)據(jù)庫。在執(zhí)行過程中，會自動產(chǎn)生一個(gè)資料庫，儲存并處理資料資料及警報(bào)資訊。采用數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲與處理，從而提高了系統(tǒng)的可靠性與工作效率。同時(shí)，也使得其它的應(yīng)用程序可以在數(shù)據(jù)庫中直接進(jìn)行磁盤存儲。（13）設(shè)立對象元件庫，組態(tài)工作簡單方便物件元素庫，其實(shí)就是將不同配置物件分門別類存放在一起的圖形庫。配置時(shí)，可以將已生成的數(shù)據(jù)對象（包含圖形對像、窗口對象、策略對象甚至是位圖文件）保存在圖形庫中，同時(shí)也可以將各個(gè)元素庫中的對象提取出來，用于目前的項(xiàng)目。通過不斷的工作，目標(biāo)元素庫會不斷地?cái)U(kuò)充、充實(shí)，從而有效地解決目標(biāo)元素庫中元素累積與元素回收的難題。配置使工作更加簡便。（14）實(shí)現(xiàn)對工控系統(tǒng)的分布式控制和管理考慮到工控系統(tǒng)今后的發(fā)展趨勢，MCGS充分運(yùn)用現(xiàn)今發(fā)展的DCCW（DistributedComputerCooperatorWork，分布式計(jì)算機(jī)協(xié)通工作方式）技術(shù)，使分布在不同現(xiàn)場的采集設(shè)備和工作站之間實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作，不同的工作站之間則通過MCGS實(shí)時(shí)交換數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對工控系統(tǒng)的分布式控制管理。MCGS具備數(shù)據(jù)存儲和歷史記錄功能，可以記錄關(guān)鍵性能指標(biāo)、報(bào)警事件等信息，便于后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和系統(tǒng)優(yōu)化。MCGS軟件為工業(yè)自動化提供了強(qiáng)大的監(jiān)控和人機(jī)交互能力，使得操作人員能夠直觀、高效地管理和監(jiān)控自動分級分揀系統(tǒng)。這一過程的第一步是在設(shè)備管理窗口中找到通用串口父設(shè)備0，并在其下進(jìn)行插入操作。接著，在插入的通用父設(shè)備0下繼續(xù)添加所需的設(shè)備，即西門子S7-200系列編程口設(shè)備。通過按照這一步驟操作，用戶可以成功地配置MCGS系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對西門子S7-200系列編程口設(shè)備的管理和控制。這個(gè)操作流程確保了設(shè)備管理的順利進(jìn)行，使系統(tǒng)能夠有效地集成和利用各類設(shè)備。圖6.1插入通訊設(shè)備通過雙擊通用串口父設(shè)備0，用戶能夠方便地進(jìn)入通用串口設(shè)備屬性編輯窗口，在這個(gè)窗口中，可以對各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)配置。用戶需要注意選擇初始狀態(tài)以及設(shè)置采集周期和串口參數(shù)，這些配置對系統(tǒng)的正常運(yùn)行至關(guān)重要。執(zhí)行這些步驟可以確保通用串口設(shè)備按照用戶的需求進(jìn)行啟動和數(shù)據(jù)采集，從而提高系統(tǒng)的靈活性和可控性。圖6.2設(shè)定出口父設(shè)備通過執(zhí)行雙擊操作，用戶可輕松進(jìn)入西門子S7-200編程口設(shè)備的屬性設(shè)置窗口，從而對各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)定。采集優(yōu)化、初始工作狀態(tài)、最小采集周期以及設(shè)備地址等配置對系統(tǒng)的正常運(yùn)行具有關(guān)鍵影響。通過此步驟的執(zhí)行，可確保西門子S7-200編程口設(shè)備按照用戶需求進(jìn)行啟動和數(shù)據(jù)采集，進(jìn)一步提升了系統(tǒng)的靈活性和性能。圖6.3MCGS軟件6.2系統(tǒng)監(jiān)控界面設(shè)計(jì)在MCGS（MonitorandControlGeneratedSystem）中，變量定義和動畫連接是兩個(gè)重要的概念。1.變量定義：在MCGS中，變量也被稱為數(shù)據(jù)對象。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫是MCGS工程的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)處理中心，而數(shù)據(jù)對象是構(gòu)成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的基本單元。因此，建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的過程實(shí)際上就是定義數(shù)據(jù)對象的過程。定義數(shù)據(jù)對象的內(nèi)容主要包括指定數(shù)據(jù)變量的名稱、類型、初始值和數(shù)值范圍等，同時(shí)也要確定與數(shù)據(jù)變量存盤相關(guān)的參數(shù)，如存盤的周期、存盤的時(shí)間范圍和保存期限等。在定義變量之前，通常需要對系統(tǒng)進(jìn)行分析，確定所需的變量數(shù)量。然后，可以通過MCGS的工作臺中的“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫”選項(xiàng)卡進(jìn)入“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫”窗口頁，使用“新增對象”按鈕添加新的數(shù)據(jù)對象。圖6.4組態(tài)環(huán)境展示2.動畫連接：在MCGS組態(tài)軟件中，為了使圖形對象獲得動畫效果，需要對圖元圖符對象定義動畫屬性，并與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫建立連接關(guān)系。這樣，在系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，這些圖形對象就能產(chǎn)生不同的特效。動畫連接是進(jìn)行動畫制作和動態(tài)參數(shù)賦值的主要界面。在動畫連接界面中，MCGS組態(tài)軟件提供了一些常用的命令和繪圖工具，用戶可以通過這些工具完成任一窗口靜態(tài)畫面的工藝制作。通過動畫連接，用戶可以將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)與圖形對象關(guān)聯(lián)起來，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的動態(tài)顯示和圖形的動態(tài)變化。例如，可以定義一個(gè)變量來表示電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，然后在圖形對象上添加一個(gè)動畫效果，當(dāng)變量值改變時(shí)，圖形對象的狀態(tài)也會相應(yīng)改變?？偟膩碚f，MCGS的變量定義和動畫連接是實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動化監(jiān)控和控制的重要手段。通過合理的變量定義和動畫連接設(shè)置，可以方便地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、處理和顯示，提高工業(yè)生產(chǎn)的效率和安全性。圖6.5單元屬性設(shè)置基于PLC設(shè)計(jì)與開發(fā)的蘋果分級分揀系統(tǒng)監(jiān)控界面如下圖所示，首先左側(cè)是總擋板和稱重傳感器，當(dāng)蘋果自動進(jìn)行稱重，判斷蘋果在哪個(gè)范圍內(nèi)，通過傳動帶將蘋果帶到相應(yīng)的箱子中進(jìn)行分揀分類。圖6.6組態(tài)環(huán)境檢測 實(shí)際監(jiān)控界面如下:圖6.4監(jiān)控界面6.3本章小結(jié)在本章中，對于監(jiān)控軟件MCGS組態(tài)所具備的豐富功能有了更為全面且深入的理解和認(rèn)知。清晰地了解到其在數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)顯示、歷史數(shù)據(jù)記錄等方面所展現(xiàn)出的強(qiáng)大能力。同時(shí)，對于系統(tǒng)監(jiān)控界面的設(shè)計(jì)也有了嶄新的、更為深刻的認(rèn)識，明白了如何通過合理的布局、直觀的圖表展示、便捷的交互操作等設(shè)計(jì)元素的巧妙運(yùn)用，來構(gòu)建一個(gè)功能完備、易于使用且能夠清晰呈現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和關(guān)鍵信息的監(jiān)控界面，從而讓整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)能夠更加高效、精準(zhǔn)地服務(wù)于實(shí)際的應(yīng)用場景和需求。7系統(tǒng)的調(diào)試7系統(tǒng)的調(diào)試7系統(tǒng)的調(diào)試7.1硬件調(diào)試硬件調(diào)試是確?？删幊踢壿嬁刂破鳎≒LC）系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。以下是在STEP7-Micro/WIN中進(jìn)行硬件調(diào)試的一些常見步驟和要點(diǎn)：1.連接與設(shè)置：正確連接PLC與計(jì)算機(jī)，設(shè)置好通信參數(shù)。2.下載程序：將編寫好的程序下載到PLC中。3.觀察指示燈：查看PLC本體上的指示燈狀態(tài)，初步判斷硬件是否正常。4.監(jiān)控變量：在軟件中實(shí)時(shí)監(jiān)控輸入輸出變量的值，檢查是否與實(shí)際情況相符。5.檢查輸入信號：使用測試設(shè)備或?qū)嶋H信號源，驗(yàn)證輸入信號是否被正確采集。6.測試輸出動作：觀察輸出設(shè)備是否按照預(yù)期動作，如繼電器、指示燈等。7.排查故障：通過軟件的診斷功能和實(shí)際觀察，查找并解決可能出現(xiàn)的硬件故障。8.重復(fù)驗(yàn)證：對關(guān)鍵部分進(jìn)行多次測試和驗(yàn)證，確保系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。硬件調(diào)試需要耐心和細(xì)心，逐步排查可能存在的問題，以保障PLC系統(tǒng)的正常運(yùn)行。通過檢查連線確保PLC與其他硬件設(shè)備連接無誤后，進(jìn)入電源檢查確保電源供應(yīng)正常下一步是輸入信號測試這一步中驗(yàn)證輸出模塊的信號是否正常讀取。再對輸出信號進(jìn)行測試驗(yàn)證輸出模塊是否正常驅(qū)動外部設(shè)備，最后進(jìn)行故障排查等流程走下來在硬件確認(rèn)無誤后，接下來是對傳感器的校準(zhǔn)。對于涉及測量的傳感器，特別是如稱重傳感器這類關(guān)鍵組件，校準(zhǔn)是確保其輸出準(zhǔn)確可靠的關(guān)鍵步驟。通過使用標(biāo)準(zhǔn)物體進(jìn)行校準(zhǔn)，可以調(diào)整傳感器的輸出，使其與實(shí)際情況一致。這一步驟的準(zhǔn)確性直接影響到系統(tǒng)對水果的精準(zhǔn)分級。7.2軟件調(diào)試軟件調(diào)試是在STEP7-Micro/WIN中確保程序正確性和解決潛在問題的重要過程，以下是一些常見的軟件調(diào)試方法：1.單步執(zhí)行：通過逐步執(zhí)行程序，觀察每一步的執(zhí)行結(jié)果，便于發(fā)現(xiàn)邏輯錯(cuò)誤。2.斷點(diǎn)設(shè)置：在關(guān)鍵代碼位置設(shè)置斷點(diǎn)，暫停程序執(zhí)行，檢查相關(guān)變量的值和狀態(tài)。3.監(jiān)控變量：實(shí)時(shí)監(jiān)控重要變量的變化，驗(yàn)證其是否符合預(yù)期。4. 模擬輸入：使用軟件提供的模擬功能，模擬實(shí)際的輸入信號，檢查程序的響應(yīng)。5.在線診斷：利用軟件提供的診斷工具，查找程序中的錯(cuò)誤和警告信息。6.與硬件結(jié)合調(diào)試：將軟件調(diào)試與硬件調(diào)試相結(jié)合，確保程序與實(shí)際硬件的交互正常。7. 修改與驗(yàn)證：根據(jù)調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)的問題，及時(shí)修改程序并進(jìn)行再次驗(yàn)證。利用編程軟件（如STEP7-Micro/WIN）連接PLC進(jìn)行在線調(diào)試。第一步程序的編譯檢查程序是否能夠成功編譯，排除錯(cuò)誤語法。第二部邏輯驗(yàn)證，確保程序的邏輯是否符合設(shè)計(jì)要求逐步執(zhí)行程序在這個(gè)過程中，監(jiān)測傳感器輸入和執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出，以確保PLC能夠正確地響應(yīng)各種輸入條件。在線調(diào)試的優(yōu)勢在于能夠?qū)崟r(shí)檢測和修正程序中的問題，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。第三步功能的測試測試各項(xiàng)功能是否正常實(shí)現(xiàn)。第四步，參數(shù)的設(shè)置檢查參數(shù)設(shè)置是否正確，會不會影響程序運(yùn)行。第五步模擬仿真通過仿真軟件驗(yàn)證程序的正確性檢查邏輯是否按照預(yù)期運(yùn)行。7.3組態(tài)調(diào)試組態(tài)調(diào)試是STEP7-Micro/WIN中重要的一環(huán)，以下是一些關(guān)于組態(tài)調(diào)試的要點(diǎn)：1.硬件組態(tài)檢查：確保硬件組態(tài)的設(shè)置正確，如模塊類型、地址等與實(shí)際硬件匹配。2.通信組態(tài)測試：驗(yàn)證通信組態(tài)是否正常，能否與其他設(shè)備進(jìn)行穩(wěn)定的數(shù)據(jù)交換。3.I/O組態(tài)校驗(yàn)：檢查輸入輸出組態(tài)的正確性，確保信號的采集和輸出正常。4.功能塊組態(tài)調(diào)試：對于使用的功能塊，檢查其參數(shù)設(shè)置和運(yùn)行效果。5.系統(tǒng)組態(tài)優(yōu)化：根據(jù)調(diào)試結(jié)果，對組態(tài)進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，以提高系統(tǒng)性能。6.模擬環(huán)境測試：在模擬環(huán)境中進(jìn)行組態(tài)調(diào)試，以發(fā)現(xiàn)潛在問題并提前解決。7. 實(shí)際場景驗(yàn)證：在實(shí)際應(yīng)用場景中進(jìn)行組態(tài)調(diào)試，確保系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中的穩(wěn)定性和可靠性。通過監(jiān)控軟件（如MCGS）進(jìn)行操作。第一步畫面的布局，檢查組態(tài)畫面是否合理美觀，是否易于操作和監(jiān)控。第二部數(shù)據(jù)的鏈接連接PLC，驗(yàn)證監(jiān)控界面是否能夠正確顯示系統(tǒng)狀態(tài)。這包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和圖形元素的正常功能。此外，通信測試也是調(diào)試過程中不可忽視的一環(huán)，確保各個(gè)設(shè)備之間能夠正確地發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，保障系統(tǒng)的協(xié)同工作。7.4仿真展示當(dāng)完成了對于系統(tǒng)的軟調(diào)試之后，就可以將程序通STEP7-Micro/WIN編程軟件下載到PLC中仿真測試，整個(gè)過程設(shè)計(jì)出來的仿真如圖7.1所示；自動模式是指系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)按照預(yù)先設(shè)定的程序和邏輯進(jìn)行自主控制和操作的模式。在自動模式下，系統(tǒng)可以根據(jù)傳感器的反饋信息和設(shè)定的參數(shù)，自動地執(zhí)行各種操作，完成預(yù)定的任務(wù)，而無需人工干預(yù)。在自動分級分揀系統(tǒng)中，自動模式可以實(shí)現(xiàn)蘋果的自動稱重、分級和分揀。系統(tǒng)會根據(jù)稱重傳感器采集