基于PLC的餐厨垃圾车投排料控制系统的设计及实现

论文摘要

近年来，随着计算机技术、控制技术以及人工智能技术的迅速发展，工程机械控制技术有了很大的进步。如何在现有技术的基础上，开发出智能化的工程机械控制系统，是工程机械目前阶段的一个重要发展方向。随着我国城市人民生活水平的提高，餐厨垃圾的产生量迅速增加；而且餐厨垃圾含水率高，极易腐烂，因此，应配备专用的收运车辆和收集容器，做到日产日清。餐厨垃圾车作为餐厨垃圾的运输工具，其作用越来越重要。与此同时，人们对餐厨垃圾车的性能要求越来越高，比如可靠性，操作方便，低噪音，低能耗等等。随着人们对其要求的提高，餐厨垃圾车得到了快速发展，采用PLC对餐厨垃圾车进行控制，通过合理的选择和设计，能够有效提高餐厨垃圾车的控制水平，使餐厨垃圾车的控制达到了比较理想的控制效果。本文首先介绍了国内餐厨垃圾车的现状，然后重点阐述了PLC控制器，并将PLC与其他控制方式进行了比较。在介绍餐厨垃圾车基本结构的基础上，通过结合液压传动与PLC的控制策略，研究并提出了基于PLC的整体控制方案，重点分析了餐厨垃圾车系统设计中如何用PLC实现控制，针对餐厨垃圾车投料以及排料问题进行了设计，实现了投料时推板能自动回收到位才能打开投料口，再提桶卸料，能防止人工操作产生的误动作；根据负载的不同，能控制发动机输出功率与负载相匹配，能降低能量的消耗，实现了推板运动以及清洗系统等高功率的工作要求时，控制系统能自动提高发动机输出功率，满足作业所需功率与发动机输出的自动匹配。并编制控制程序，使控制系统不仅能对设备的运行动作精确控制，更具备自动控制功能，提高了整机性能。该餐厨垃圾车已经装配调试完成，并通过了工业试运行。试验结果证实控制系统功能达到了设计要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 插图索引
• 附表索引
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 餐厨垃圾车的发展概况
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内发展现状
• 1.3 工程机械控制技术的发展概况
• 1.4 PLC 技术及其在工程机械控制中的应用
• 1.5 本文的工作
• 第2章 餐厨垃圾车概述
• 2.1 餐厨垃圾车整体描述
• 2.2 餐厨垃圾车工作原理及示意图
• 2.2.1 投料
• 2.2.2 密封排料
• 2.2.3 推挤排料
• 2.3 餐厨垃圾车液压系统简介
• 2.4 本章小结
• 第3章 控制系统选型
• 3.1 PLC 的定义
• 3.2 PLC 的发展
• 3.3 PLC 的基本组成
• 3.4 PLC 的特点及选用原因
• 3.4.1 工作可靠
• 3.4.2 使用方便
• 3.4.3 经济合算
• 3.4.4 选择可编程控制器（PLC）的原因
• 3.5 PLC 控制系统设计原则和设计步骤
• 3.5.1 设计原则
• 3.5.2 PLC 控制系统的设计步骤
• 3.6 本章小结
• 第4章 控制系统设计
• 4.1 分析控制要求
• 4.1.1 分析控制要求
• 4.1.2 确定 I/O 设备
• 4.1.3 电源选择与 PLC 选型
• 4.1.4 控制面板布局及功能分析
• 4.2 工作流程分析
• 4.2.1 绘制工作流程图
• 4.2.2 工作流程说明
• 4.2.3 工作过程中载荷分析
• 4.3 控制方式
• 4.4 基于 PID 的控制算法
• 4.4.1 PID 控制器的原理
• 4.4.2 PlD 的参数整定
• 4.4.3 提高 PID 控制效果的措施
• 4.4.4 PID 控制子程序的说明
• 4.5 本章小结
• 第5章 控制系统功能试验
• 5.1 工程试运行
• 5.2 对功能试验结果的说明
• 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 A