本文關(guān)鍵詞：全自動(dòng)菌包生產(chǎn)線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 食用菌菌包 全自動(dòng) 生產(chǎn)線 仿真分析

【摘要】：中國(guó)食用菌產(chǎn)量占到了世界70%,每年3.7億噸的農(nóng)作物秸稈廢棄物和上億噸的林副產(chǎn)品為發(fā)展食用菌產(chǎn)業(yè)提供了充足的原料。隨著勞動(dòng)力成本快速上升,傳統(tǒng)分散式的食用菌菌包生產(chǎn)設(shè)備不能滿足人們對(duì)食用菌快速增長(zhǎng)的需求。食用菌菌包作為食用菌生長(zhǎng)的載體,其生產(chǎn)要經(jīng)過(guò)開(kāi)袋、套袋、打料、窩口、插棍、裝框6道工序,對(duì)于傳統(tǒng)食用菌菌包生產(chǎn)而言,這些工序的的設(shè)備是相對(duì)獨(dú)立的,而且大部分采用人工作業(yè),工人的技術(shù)水平參差不齊不僅造成菌包質(zhì)量難以保證,而且效率低下,因此,針對(duì)食用菌菌包生產(chǎn)行業(yè)設(shè)計(jì)一條全自動(dòng)的生產(chǎn)線顯得尤為重要。整個(gè)菌包生產(chǎn)線控制系統(tǒng)分為開(kāi)袋、套袋、打料、窩口、插棍、裝框6部分,生產(chǎn)過(guò)程中,工序與工序之間的流轉(zhuǎn)和銜接是影響菌包良率的的重要因素,不同工序的切換容易將良率拉低,為了將不同之間的流轉(zhuǎn)和銜接做到更好的管控和整合,本生產(chǎn)線控制系統(tǒng)采用模塊化的編程思想,將不同工序編寫成功能塊的形式,在各工序聯(lián)動(dòng)時(shí)直接調(diào)取功能快,既避免了工序之間的干涉,又優(yōu)化了程序的結(jié)構(gòu),此外,為了保證每個(gè)菌包的一致性,從影響菌包打料工藝的變量出發(fā),對(duì)打料汽缸速度和位置的精準(zhǔn)控制可以保證菌包質(zhì)量高度等品質(zhì),通過(guò)對(duì)打料汽缸和電磁伺服閥機(jī)理的分析,建立了打料氣缸速度伺服控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,得出控制電流與汽缸速度之間關(guān)系并推導(dǎo)其傳遞函數(shù),并且使用Matlab軟件Simulink模塊并對(duì)建立的打料汽缸速度伺服控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)進(jìn)行時(shí)域和頻域的穩(wěn)定性分析,初步驗(yàn)證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。最后制定合理的控制策略,本生產(chǎn)線控制系統(tǒng)包括上位機(jī)和下位機(jī),上位機(jī)采用昆侖通態(tài)觸摸屏作為人機(jī)交互中心,實(shí)現(xiàn)對(duì)參數(shù)的輸入、實(shí)時(shí)顯示、運(yùn)行過(guò)程中的故障報(bào)警提示及手動(dòng)、半自動(dòng)、自動(dòng)操作等功能,下位機(jī)使用歐姆龍CP1-H系列PLC,作為整個(gè)控制系統(tǒng)的核心,控制各工序之間的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)、信息交換。最后使用設(shè)計(jì)的菌包機(jī)進(jìn)行打料及運(yùn)行實(shí)驗(yàn),通過(guò)計(jì)算單位時(shí)間菌包產(chǎn)量得到菌包機(jī)的生產(chǎn)效率,通過(guò)對(duì)隨機(jī)挑選菌包直徑、高度、質(zhì)量的測(cè)量驗(yàn)證了所建立了打料氣缸速度伺服控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型的精確性以及所采用控制策略的可靠性。
【關(guān)鍵詞】：食用菌菌包 全自動(dòng) 生產(chǎn)線 仿真分析
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S646;TP273
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 課題來(lái)源及研究目的意義10-11
• 1.1.1 課題來(lái)源10
• 1.1.2 研究目的意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)食用菌設(shè)備的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 國(guó)外食用菌設(shè)備的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.4 論文主要研究?jī)?nèi)容14-15
• 第2章 全自動(dòng)菌包生產(chǎn)線總體設(shè)計(jì)15-25
• 2.1 全自動(dòng)菌包生產(chǎn)線總體方案15-18
• 2.1.1 生產(chǎn)線工藝及技術(shù)要求15-17
• 2.1.2 生產(chǎn)線工作流程17-18
• 2.2 生產(chǎn)線各子系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)18-24
• 2.2.1 自動(dòng)取袋開(kāi)袋裝置18-19
• 2.2.2 自動(dòng)套袋裝置19-20
• 2.2.3 自動(dòng)打料裝置20-22
• 2.2.4 自動(dòng)窩口插棍裝置22-23
• 2.2.5 自動(dòng)裝框裝置23-24
• 2.3 本章小結(jié)24-25
• 第3章 打料氣缸速度伺服控制系統(tǒng)的建模仿真25-44
• 3.1 打料汽缸速度伺服控制系統(tǒng)的建模25-39
• 3.1.1 伺服控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)介紹25-26
• 3.1.2 打料氣缸相關(guān)數(shù)學(xué)模型的建立26-32
• 3.1.3 伺服閥數(shù)學(xué)模型32-37
• 3.1.4 打料汽缸速度伺服系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)的確定37-38
• 3.1.5 打料氣缸速度伺服系統(tǒng)傳遞函數(shù)的確定38-39
• 3.2 打料汽缸速度伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析39-43
• 3.2.1 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析41
• 3.2.2 系統(tǒng)PID控制仿真分析41-43
• 3.3 本章小結(jié)43-44
• 第4章 全自動(dòng)菌包生產(chǎn)線控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)44-63
• 4.1 控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)44-49
• 4.2 菌包生產(chǎn)線硬件電路設(shè)計(jì)和氣動(dòng)回路設(shè)計(jì)49-54
• 4.2.1 硬件電路設(shè)計(jì)49-52
• 4.2.2 氣動(dòng)回路設(shè)計(jì)52-54
• 4.3 菌包生產(chǎn)線控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)54-59
• 4.3.1 下位機(jī)程序編寫54-57
• 4.3.2 上位機(jī)程序編寫57-59
• 4.4 打料實(shí)驗(yàn)59-62
• 4.5 本章小結(jié)62-63
• 結(jié)論63-64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文67-68
• 致謝68

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：977290