基于PLC的小型智能分类垃圾桶控制系统设计

基于PLC的小型智能分类垃圾桶控制系统设计
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镀镍钢带摘要:由于环境的日益改变,居民的日益改变,废弃物的产生数量也会逐渐增多,目前的废弃物主要可分成四种:自然界的废弃物、再生废弃物、危险废弃物以及其他可回收废弃物。其中有机生活垃圾占52%以上,其中包括日常厨余垃圾,如果皮等富含脂肪、剩菜、蛋白质和碳水化合物的有机物。废物处理的常用方法通常是焚烧和处置。但燃烧过程中使用大量燃料,会产生大量污染物,对自然废物进行不必要的废物处理会污染现有的地球资源。目前,处理生活垃圾的明智之举是通过混合、挤压、混合、移动垃圾过滤器生产有机肥,开发利用生活垃圾二次资源,实现“减量化、资源化、无浪费”。家庭垃圾处理系统,本文采用可编程逻辑控制器(PLC)作为控制的一部分,异步电机、变频器、气缸和油泵三个部件作为垃圾处理设备的顶部部件。实现日常生活垃圾处理流程自动化,显着提高生活垃圾处理效率。受垃圾处理政策的启发,针对生活垃圾处理问题,本文设计了以PLC为核心的智能家居垃圾处理系统。PLC通过接收摄像头检索信号,发送相应的控制信号,控制挡板和过滤器的转动,完成生活垃圾过滤。气缸压缩机压紧物料,节省存储空间,并通过接收红外发射信号并实时显示在屏幕上来判断垫料是否满载。然后再用编写PLC的控制程序,在最后调试后获得了样机。该机能自行进行生活垃圾的分离压缩,为生活垃圾的分离创造了全
新的解决方案。
关键词∶PLC;垃圾分类;控制系统
随着人类自然意识和审美品质的普遍发展,垃圾桶的种类和数量也在不断的细化和扩充,追求更高质量生活的人也越来越关注垃圾桶本身的美感和智能化,而垃圾桶这个产品也朝着人们所追求的“智能”和“实用”方向发展”。关于灵巧的新型垃圾桶,国内外开发专利很多,但外观设计专利很多,性能大打折扣。自从智能垃圾桶产品推出以来,更加智能化、现代化的垃圾桶改善了我们生活质量,因此受到消费者的欢迎,销量也上涨很多。因为市场的需求量大、供大于求并且投资小,受到众多中小投资者的喜爱与欢迎。生铁冶炼
1 垃圾桶的结构组成
智能垃圾桶由具有功能结构的上零点五部分罐体,以及带有PLC控制模块的罐底所构成。而其余模块则是由小型摄像机头和显示器、两个部步进电机、4对红外对射管和驱动所构成。而PLC控制器模块则单纯的由PLC完成与控制器功能相应的开关电源、继电器等构成,这就使整个垃圾箱的构造更加简洁而且占地面积也较小。
智能垃圾桶控制中心控制系统采用PLC控制频率变化,进而来控制智能垃圾桶分拣斗与挤压机的工作步骤。把整个PLC模组都集中布置在垃圾箱的下方,这种垃圾桶也能够节约空间,减少线路所占得的体积,又能够把主要的电路聚集在一起,发生故障后,能够快速有效的排查。
2 设计
2 .1 智能垃圾桶的主要功能
在机器保持待机模式的情形下,主显示屏上也会播放待机画面。当用户将废弃物置于垃圾箱中时,智能垃圾箱就能可视化为视图模块并实现了拍照识别,通过内部的数据库实现了对比数据分析。干废物过滤器中的一个过滤点,由PLC控制垃圾。挡板下面的发分拣斗可以旋转,分拣斗开始转动,垃圾通过分拣斗的托盘放入桶中。然后分拣斗会在短暂停留后回到原来的位置;例如像罐头和塑料瓶一样容易被压缩的垃圾,PLC会控制分拣斗转向挤压机,压缩的垃圾就会塌陷、压扁,压紧后的垃圾放入对应的垃圾桶中;当红外对射管检测到垃圾桶已满时,就会触发满载警告,上报屏幕显示并发出警报。
2.2 智能垃圾桶的硬件选择
一、控制系统选择:选用了西门子S7-200PLC来作为操作系统的控制器,负责收集按钮和感应器等的输入信息。
二、电机驱动模块:采用了一个型号为86CM45和86CM85的步进电机,来作为分类导管的动力来源。
能量隔离三、满载预警模块:使用了四对HD-DS25CM-3MM的红外对射式管
四、气动压缩模块:气动压缩的基本结构由伸缩杠、油缸和管件电路所构成,使用了一套三位四通阀来完成并限制伸缩杠运动,并由此来完成了对智能垃圾桶内垃圾加压并通过的功能。
五、视觉模块:视觉识别模块使用了Husky Lens 人工智能视觉传感器(二哈识图)和 micro:bit使用相同的主板插槽。
六、其他模块:其他的部位模块,主要包含了屏幕显示模组和电源模块。
2.3 系统整体框架图
智能垃圾桶控制系统的整体框图如图3所示。通过CPU收集的各种模块传来的各种信号,如视觉识别信号,满载信号以及其他相关的信号,并对其进行算法处理来取得输出结果的响应,来完成相关设备的运行。
图1 系统整体框架图
2.4 操作控制流程设计
智能垃圾箱的处理系统也能够自动控制,在智能垃圾箱系统正常的工作状况下下,如果有人靠近垃圾箱来处理废弃物时,系统就会自动检测是否符合启动要求。如果不满足启动条件的情况下,垃圾桶设备将在10s后,恢复到原来的待机状态。如果符合启动要求,那么接下来,
安装在垃圾桶口的摄像头与停料板将会对存放进来垃圾进行智能分辨与分类,检测出人们所要进行处理的垃圾属于哪一类。
2.5 PLC端口资源分配
根据设计要求,将系统中需要使用到的开关、传感器等的信号连接到PLC输入端,将步进电机、挤压机和气缸连接到输出端。 PLC控制系统使用了交流接触器的传输类型,一共要求六个数字输入信息,5个数字输出信息,1个模拟输入信息和一个模拟输出信息。充分考虑到经济效益与可靠性,选用了西门子S7-200 CPU226继电器输入输出的PLC控制系统,24个I/O点数量进入,16个数据分量输入输出,2个模拟输入,1个模拟信号。通过硬件选择和使用,PLC的输入端口应接五V继电器和红外对射管用来接受输入输出信息,而输出端口接驱动器来监控步进电机的运动,并分配端口资源。
3 结论
等离子发动机本论文的研究主要是依据我国国内现在智能垃圾桶的发展现状,以PLC为主要控制,进行了整个智能垃圾桶的设计,并在以往智能垃圾桶的基础上进行改进。智能垃圾箱的改进与
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使用,可以促使人们养成垃圾分类的良好生活习惯,缩短垃圾分类与回收的工作时间。而且智能垃圾桶具有良好的封闭性,可以使得垃圾桶内部隔绝,减少了气味向外散发的程度,保持社区街道良好的卫生环境。积极响应国家号召,保护我们良好的生存环境,做好文明城市,干净市容。
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本文发布于:2024-09-24 07:15:32,感谢您对本站的认可!

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