触摸屏和PLC在农产品立体仓库中的应用

触摸屏 PLC 农产品自动化立体仓库 
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]
　　三菱FX2N-48MR 型48点可编程序控制器（PLC） I/O地址端子图如下所示。

图2 可编程序控制器（PLC） I/O地址端子图
　　2.2 系统软件设计
　　2.2.1 上位机（触摸屏）软件设计
　　触摸屏编辑软件SWOPC-FXDU/WIN-CL，它提供了多种控制器件、图形控件以及功能组件，能组合出各种显示与控制功能，其画面主要由参数设置界面、操作控制界面和生产管理界面等组成。触摸屏作为上位机，应对PLC中的实时数据进行显示、记录、存储和处理，起到监控机器设备的功能。
　　2.2.2 下位机（PLC）软件设计
　　三菱FX2N-48MR型PLC在其编程软件SWOPC-FXGP/WIN-C的运行环境中可用梯形图（LAD）或语句表（STL）进行编程，其工作程序流程结构如图所示。

图3 工作程序流程结构图
3、计算机自控技术的飞速发展为现代农产品物流管理提供了重要的，而农产品立体仓库便是自控技术应用于物流管理的成功体现。