分類垃圾智能運(yùn)輸傾倒車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

德州學(xué)院 宋亮亮 劉 偉

近年來，隨著我國對(duì)垃圾分類處理重視程度的提高，與之相對(duì)應(yīng)的垃圾處理站內(nèi)對(duì)設(shè)備智能化的要求越來越高。本設(shè)計(jì)是一款可識(shí)別的垃圾種類并能根據(jù)不同種類進(jìn)行運(yùn)輸路徑選擇投放，做到分類垃圾合理運(yùn)輸和處理的垃圾分類運(yùn)輸傾倒車的控制系統(tǒng)，系統(tǒng)具有識(shí)別垃圾種類，正確選擇不同種類垃圾的運(yùn)輸路徑，最后完成精準(zhǔn)傾倒的功能。系統(tǒng)的整體穩(wěn)定好，實(shí)現(xiàn)垃圾處理站內(nèi)，能夠完成垃圾分類投放的任務(wù)，同時(shí)也大大提高了垃圾分類運(yùn)輸處理的效率，實(shí)現(xiàn)垃圾分類處理裝置的智能化。

近幾年來，隨著垃圾分類處理工作開始從點(diǎn)到面逐步推廣，對(duì)分類垃圾的運(yùn)輸、處理的工作量也會(huì)大大提高，設(shè)計(jì)一款可以識(shí)別分類垃圾，并且將不同垃圾進(jìn)行運(yùn)輸傾倒的智能小車就可以有效減少勞動(dòng)強(qiáng)度，提高垃圾分類效率，使垃圾站更加智能化。

1 智能運(yùn)輸車的工作流程

運(yùn)輸車通過掃描裝置對(duì)垃圾箱上的分類標(biāo)識(shí)進(jìn)行掃描，并把信息傳輸?shù)絇LC上，PLC對(duì)信息進(jìn)行處理，并下達(dá)裝車指令，裝車完畢后，運(yùn)輸車通過電磁導(dǎo)航運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢?，到達(dá)后站標(biāo)傳感器得到信號(hào)，PLC處理分析接受到的信息，給運(yùn)輸車驅(qū)動(dòng)電機(jī)和傾倒電機(jī)信號(hào)，運(yùn)輸車停車，傾倒電機(jī)開始傾倒，完成后運(yùn)輸車驅(qū)動(dòng)電機(jī)反轉(zhuǎn)原路返回。

2 PLC的選型

智能運(yùn)輸車采用西門子公司生產(chǎn)的S7-200 SMART ST20，其I/O點(diǎn)分配表如表1所示。

表1 PLC的相關(guān)分配

PLC的外部接線圖如圖1所示。

圖1 S7-200 MART T20外部接線圖

3 分類垃圾智能運(yùn)輸車硬件選擇

智能運(yùn)輸車的硬件主要有：傳感器；電機(jī)；變頻器。本設(shè)計(jì)采用磁導(dǎo)航傳感器I/O接口NPN型；地標(biāo)傳感器采用I/O接口NPN型；電機(jī)采用直流永磁同步電機(jī)和直流減速電機(jī)；變頻器采用海浦蒙特變頻器系列。

4 分類垃圾智能運(yùn)輸車軟件設(shè)計(jì)

智能運(yùn)輸車采用的是STEP 7-MicroWIN SMART軟件，程序流程如圖2所示。

圖2 程序流程圖

4.1 分類垃圾智能運(yùn)輸車程序仿真

當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕時(shí)I1.1時(shí)候，運(yùn)輸車啟動(dòng)，檢測(cè)到可回收信號(hào)I1.0時(shí)，小車選擇一號(hào)線路行駛，如圖3所示。

圖3 仿真調(diào)試1

運(yùn)輸車運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢茫缓筮M(jìn)行垃圾傾倒處理并原路返回，如圖4所示。

圖4 仿真調(diào)試

4.2 分類垃圾智能運(yùn)輸車的組態(tài)仿真

分類垃圾智能運(yùn)輸車仿真用的組態(tài)王軟件，模擬分類垃圾智能運(yùn)輸車流程動(dòng)畫顯示。按下啟動(dòng)，識(shí)別垃圾類型，運(yùn)輸車啟動(dòng)，裝車燈亮表示抓手電機(jī)在裝車，如圖5所示。運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢?，運(yùn)輸車停止，卸車燈亮，卸載電機(jī)在卸載垃圾，如圖6所示。

圖5 啟動(dòng)開始畫面

圖6 到點(diǎn)停止畫面

本設(shè)計(jì)把PLC和AVG小車結(jié)合，使得分類垃圾智能運(yùn)輸車更加靈活智能，基本達(dá)到設(shè)計(jì)的目的。