毕业论文-基于PLC控制的刮板式花生去壳机系统设计.docx

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1、基于PLC控制的刮板式花生去壳机系统设计摘要本次毕业设计的题目是刮板式花生去壳机的设计。本设计采用PLC编程控制系统，根据花生湿度的变化，来调节电机的转速，从而实现对花生的脱壳，以达预期的目的。本论文主要介绍的是刮板式花生去壳机的整体设计过程，设计过程共分以下机个部分：1、机械结构部分。刮板式花生去壳机机械机构的设计与计算，主要分为两大部分，箱体内刮板部分和壳仁分离部分。分别介绍了传动机构的工作原理、选型计算、校核等。2、传动部分。主要包括传动方案的拟定和V带的选择，根据机械结构的设计选择相应的辅助元件。3、控制部分。其中包括控制器PLC的选用、硬件电路图的绘制、控制流程图的绘制、控制程序的编

2、写等，在硬件电路图的设计中根据机械部分设计时所选的电机来确定其驱动芯片通过分析刮板式花生去壳机的整体结构和控制系统的特点、应用条件，设计要求等，并结合刮板式花生去壳机在自动化生产线中的需要，实现了提高生产效率的目的。关键词：PLC；花生去壳机；自动化IAbstractThe graduation project is the subject of shelled peanuts scraper machine design.This design uses a PLC control system, according to the peanut and humidity changes,to

3、 adjust the motor speed in order to achieve the shelling of peanuts, to achieve theintended purpose. This paper focuses on the peanut shell scraper machines overalldesign process, machine design process is divided into the following parts:1, mechanical parts. Peanut shelling machine scraper body des

4、ign and mechanicalcalculations, is divided into two parts, cabinets and shell scraper part of the separationpart of the kernel Each section describes the transmission mechanism works, sizing,checking and so on.2, the transmission part. Program includes the development and transmissionV-belt selectio

5、n, selection based on the design of mechanical structure correspondingauxiliary components.3, the control part. Including the selection of the PLC controller, the hardwarecircuit of the drawing, the control flow diagrams, control program development, and so,in the design of hardware circuit design u

6、nder the mechanical part of the selectedmotor to determine the driver chipBy analyzing the peanut shell scraper machines overall structure and controlsystem characteristics, application conditions,design requirements, fully embodies the scraper-type peanut shelling machine inthe automated production

7、 line in a wide range of applications, to improve productionefficiency.Keywords: PLC; peanut shelling machine; automatedii第一章绪论11.1 课题背景11.2 花生脱壳机的发展1第二章刮板式花生去壳机的结构及工作原理42.1 刮板式花生去壳机的结构42.2 工作原理5第三章刮板式花生去壳机主要部件的结构设计63.1 各主要部件的设计63.1.1 刮板的半径及转速初定63.1.2 刮板所需功率计算73.1.3 传动方案选择83.1.4 电动机的选择83.1.5 传动装置的运动

8、和参数计算93.2 V带传动93.3 轴123.4 刮板结构143.5 半栅笼143.6 箱体153.7 壳仁分离装置153.8 机架16第四章 刮板式花生去壳机控制系统设计174.1 基本方案的确定174.1.1 电控部分174.1.2 技术指标174.2 工作原理174.3 硬件设计184.3.1 PLC 的选择184.3.2 S7-200 CPU 224 的介绍184.4 PLC工作原理图214.4.1 PLC工作原理图214.4.2 PLC闭环控制系统方框图错误!未定义书签。4.4.3 变频器的外部接线图224.5 被控部分224.6 电气控制系统原理图234.7 软件部分234.7.

9、1 子程序的设计234.7.2 中断程序的设计254.7.3 系统程序流程设计274.7.4 主程序的设计28总结32参考文献32致谢34附录错误!未定义书签。III第一章 绪论1.1 课题背景花生中富含脂肪和蛋白质，既是主要的食用植物油来源，而且又可提供丰富的植物蛋白质。利用花生或脱脂后的花生饼粕的蛋白粉，可直接用于焙烤食用，也可作为肉制品、乳制口、糖果和煎炸食品的原料或添加剂。以花生蛋白粉为原料或添加剂制成的食品，既提高了蛋白质含量，又改善了其功能特性。花生蛋白粉还可以通过高压膨化制成蛋白肉。花生是食用植物油工业的重要原料，利用花生油可制造人造奶油、起酥油、色拉油、调和油等，也可用作工业原

10、料花生除经简单加工就可食用外，经深加工还可以制成营养丰富，色、香、味俱佳的各种食品和保健品。花生加工副产品花生壳和花生饼粕等可以综合利用，加工增值，提高经济效益。花生在制取油脂、制取花生蛋白、生产花生仪器以及在花生贸易出口时，都需要对花生进行预处理加工。花生的预处理主要包括花生的剥壳和分级、破碎、轧胚和蒸炒等。花生在加工或作为出口商品时，需要进行剥壳加工。花生在制取油脂时，剥壳的目的是为了提高出油率，提高毛油和饼粕的质量，利于轧胚等后续工序的进行和皮壳的综合利用。传统的剥壳为人力手工剥壳，手工剥壳不仅手指易疲劳、受伤，而且工效很低，所以花生产区广大农民迫切要求用机器来代替手工剥壳。花生剥壳机的

11、诞生在很大程度上改变了这种局面，使花生产区的农民不必再采用最原始的剥壳方法进行剥壳，从而大大地减轻了农民的体力劳动，同时还提高了花生剥壳的效率。花生脱壳机是将花生荚果去掉外壳而得到花生仁的场上作业机械。由于花生本身的生理特点决定了花生脱壳不能与花生的田间收获一起进行联合作业，而只能在花生荚果的含水率降到一定程度后才能进行脱壳。随着花生种植业的不断发展，花生手工脱壳已无法满足高效生产的要求，实行脱壳机械化迫在眉睫。1.2 花生脱壳机的发展我国花生脱壳机的研制自1965年原八机部下达花生脱壳机的研制课题以来，已有几十种花生脱壳机问世。只进行单一脱壳功能的花生脱壳机结构简单,价格便宜，以小型家用为主

12、的花生脱壳机在我国一些地区广泛应用，能够完成脱壳、分离、清选和分级功能的较大型花生脱壳机在一些大批量花生加工的企业中应用较为普遍。国内现有的花生脱壳机种类很多，如6BH60型花生剥壳机、6BH20B型花生剥壳机、6BH20型花生脱壳机等（技术参数见附表），其作业效率为人工作业效率的2060倍以上。锦州俏牌集团生产的TFHS1500型花生除杂脱壳分选机组一次能实现花生原料的脱壳、除皮、分选，是一种比较先进的花生后期生产机械。伟民牌6BH720型花生脱壳机带有复脱、分级装置，采用搓板式脱壳、风力初选、比重分离清选等装置，具有结构紧凑、操作灵活方便、脱净率高、消耗动力小等特点。6BK22型花生脱壳机

13、是一种一次喂料就可完成花生脱壳工作的机械，经风力初选、风扇振动、分层分离、复脱清选分级后的花生仁可直接装袋入库。6BH 1800型花生脱壳机械采用了三轧辑混合脱壳结构，能够进行二次脱壳。而随着我国花生产业的进一步调整，花生产量逐年增加，花生的机械化脱壳程度将大幅提高，花生脱壳机械将拥有广阔的发展前景。花生剥壳的原理很多，因此产生了很多种不同的花生剥壳机械。花生剥壳部件是花生剥壳机的关键工作部件，剥壳部件的技术水平决定了机具作业刚花生仁破碎率、花生果一次剥净率及生产效率等重要的经济指标。在目前的生产销售中，花生仁破碎率是社会最为关心的主要指标。八十年代以前的花生剥壳机械，破碎率一般都大于8%,有

14、时高达15%以上。加工出的花生仁，只能用来榨油，不能作种用，也达到出口标准。为了降低破碎率而探讨新的剥壳原理，研制新式剥壳部件，便成为花生剥壳机械的重要研究课题。从六十年代初，开始在我国出现了封闭式纹杆滚筒，栅条凹板式花生剥壳机。自1983年以来，在已有的花生剥壳部件的研制基础上，我国又相继研制了多种不同结构型式的新式剥壳部件，其主要经济技术指标，特别是破壳率指标大有改善。以下介绍一下我国上个世纪几种主要的花生剥壳部件1 .封闭式纹杆滚筒，栅条凹板式花生剥壳部件六十年代初，我国在吸收国外技术的基础上，研制了TH-340型花生剥壳机,其剥壳部件是在一个圆筒上镶上若干根纹杆组成的封闭式纹杆滚筒，下

15、面装有若干根圆钢条组成的栅条式凹板。在该机构中花生进口大（30-50毫米），出口小（10-25毫米），工作时，花生果在滚筒的推动下由进口向出口端运动，在滚筒和凹板的冲击、挤压、揉搓作用下直接脱壳，花生受列剥壳机的直接搓擦作用，系强制脱壳，故破碎率高。剥壳时，直径同凹板栅缝一样大小的单粒果及双粒果便从栅缝中分离出来，所以一次剥净率低，最高80%。为了将混在一起的花生仁和未脱果分离开来，采用栅条式凹板的剥壳机一般要配置分离机构。后来研制并生产的TH-470型，6BH-570型等型式的剥壳机，结构与其大同小异，剥壳质量均不理想。2 .封闭橡胶板滚筒，直立橡胶板式剥壳部件该机的剥壳部件是由封闭胶辑和直立胶板组成，剥壳原理系挤压式。作业时，花生果在胶辑的推动下，通过剥壳间隙（520毫米），由胶辑和胶板的挤压作用脱壳，避开了剥壳部件的揉搓作用，破碎率有所降低，但仍在5%以上。另外，因直径小于剥壳间隙的小果未经剥壳便被分离出来，故一次剥净率很