基于PLC的废纸回收机.pdf
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1、设备使用基于P L C的废纸回收机魏靖文,陈薛颖,姚小龙,范学宇,郭蕊,向熠,赵茜(南通理工学院电气与能源工程学院,江苏 南通 )摘要以S P L C为核心,控制直流电机、步进电机等完成设备内部运动,应用机器视觉完成对废纸壳的识别,达到分类目的.使用小程序通过s o c k e t通信协议操作数据库,达到数据传输.此设备具有自动分类功能,减少了人力物力的重复使用.此外,废纸回收机可以增加废纸的回收,从而减少对土地和空气的污染,有助于保护自然生态系统.关键词P L C;废纸回收机;自动分类;环境保护收稿日期:基金资助:南通理工学院校级大学生创新创业训练计划项目(X D C )“基于P L C的废
2、纸回收机”作者简介:魏靖文(),男,安徽广德人,南通理工学院在校生.通信作者:赵茜,长期从事电力系统、高电压技术、电机方面的研究,主要包括:电力系统建模,继电保护研究等.随着全国人口增加和经济发展,纸和纸板的需求量也不断增加.造纸的原材料主要是木材,砍伐树木对环境造成了严重的影响.废纸是一种可再生资源,回收废纸并再生生产纸张,可以减少对木材等天然资源的消耗,缓解资源短缺和环境压力.随着社会的不断发展,废纸的产生量逐年增加,目前,中国快递行业正快速发展,截止到 年月 日,我国快递行业已达到 亿件,同时也产生了数量庞大的废弃包装纸壳,使得废纸回收机的研究迫在眉睫,如何实现废纸回收机的高效、精准控制
3、,从而提高回收效率和质量成为重点问题.本文旨在研究废纸回收机的设计、制造及优化,提高废纸的回收率,减少对自然资源的消耗和环境污染.研究目的细分回收纸张种类:将废纸分为不可回收利用、可回收利用和其他三类,使后续对废纸进一步加工处理变得高效、精准,可以提高生产效率和质量,降低人工成本和能源消耗.降低环境污染和资源消耗:加大对废纸回收的力度,提高废纸的回收率,减少废纸对环境的污染和资源浪费,实现废纸的循环使用,可以减少对自然资源的过度开采和对环境的破坏,从而保护生态环境,实现可持续发展.同时废纸回收机的研究也关注减少回收环节中对环境的二次污染,通过不断测试,改进回收机,提高回收效率.推动废纸回收产业
4、发展:通过提高回收效率和纸张质量,降低生产成本和环境压力,提高产品竞争力,为废纸回收企业创造更大的经济利益,促进废纸回收产业的发展,增加就业机会,推动循环经济的实现.废纸回收机的设计和实现技术概括废纸回收机以机器视觉为核心技术,对投放的废纸壳进行轮廓、颜色识别,通过对S P L C编程,实现P L C对伺服电机的运动控制,实现设备的内部运动.以微信小程序作为手机端应用,可实现用户及设备的定位功能,显示设备的状态信息,用户通过设备操作界面实现产品的开门控制功能,当用户投放纸壳后,机器开始进行视觉识别.机器识别后,在界面上显示投放纸壳的类型,机器根据不同纸壳给予用户对应的积分奖励并在小程序端显示,
5、用户可以在积分商城中兑换相应的日常用品.电脑客户端主要提供给购买设备的商家使用,实现商家监控设备功能,客户端监 年第期 造 纸 技 术 与 应 用控设备箱体是否有满溢情况,显示用户的积分兑换记录和反馈信息,方便及时处理.通过机器视觉、微信小程序和电脑客户端共用同一数据库实现对数据的存储和读取,小程序通过s o c k e t通信协议操作数据库,电脑客户端读取到数据库的信息及时反馈数据给P L C,进而完成设备的操作.该产品使用寿命长、绿色环保,具有自动分类回收功能,可避免人力物力资源的重复利用.软件应用设计产品应用设计包括微信小程序界面和上位机软件两大部分.微信小程序界面用户进入界面后,需注册
6、用户名和密码,成功后跳转至登录界面,输入注册好的用户名和密码,点击登录按钮,同意微信授权即可进入设备操作.(若不进行用户登录,该用户无法获得投放纸壳的积分奖励)设备位置界面可以查看设备的位置信息以及当前设备状态信息,如图所示.在设备操作界面,用户需选择当前所使用的设备才可投放纸壳,点击投放纸壳按钮,设备开始运作,如图所示.机器经视觉技术识别纸壳类型,识别完成后,将纸壳类型信息发送到P L C中,P L C将数据发送到数据库,小程序读取数据库信息并显示纸壳当前状态,纸壳当前状态分别为可回收利用、不可回收利用和其他三类,根据纸壳不同类型,给予用户相应的积分奖励.图设备位置界面(示例)图操作界面个人
7、中心界面中,用户可以通过积分商城界面兑换日常用品,也可通过意见反馈界面提出相应的建议.小程序为用户提供了便捷的操作方式,同时积分商城的应用能够提高用户的积极性和体验感,为增加用户的使用率打下基础.积分商城界面、日常用品兑换界面如图、图所示.图积分商城界面图日常用品兑换界面电脑上位机软件电脑上位机软件主要提供给利用废纸回收机回收纸壳的商家使用,商户需要通过安装包安装电脑上位机程序,进入软件后通过注册创建账号,注册成功后点击确定会自动跳转到登录界面,输入注册的账号、密码即可使用.登录后,软件的最上方会显示当前在线的管理员的用户名.上位机程序主要由四部分组成:设备信息、兑换信息、用户反馈及历史投放记
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