分類垃圾智能運輸傾倒車控制系統的設計

德州學院 宋亮亮 劉 偉

近年來，隨著我國對垃圾分類處理重視程度的提高，與之相對應的垃圾處理站內對設備智能化的要求越來越高。本設計是一款可識別的垃圾種類并能根據不同種類進行運輸路徑選擇投放，做到分類垃圾合理運輸和處理的垃圾分類運輸傾倒車的控制系統，系統具有識別垃圾種類，正確選擇不同種類垃圾的運輸路徑，最后完成精準傾倒的功能。系統的整體穩定好，實現垃圾處理站內，能夠完成垃圾分類投放的任務，同時也大大提高了垃圾分類運輸處理的效率，實現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到面逐步推廣，對分類垃圾的運輸、處理的工作量也會大大提高，設計一款可以識別分類垃圾，并且將不同垃圾進行運輸傾倒的智能小車就可以有效減少勞動強度，提高垃圾分類效率，使垃圾站更加智能化。

1 智能運輸車的工作流程

運輸車通過掃描裝置對垃圾箱上的分類標識進行掃描，并把信息傳輸到PLC上，PLC對信息進行處理，并下達裝車指令，裝車完畢后，運輸車通過電磁導航運輸到指定位置，到達后站標傳感器得到信號，PLC處理分析接受到的信息，給運輸車驅動電機和傾倒電機信號，運輸車停車，傾倒電機開始傾倒，完成后運輸車驅動電機反轉原路返回。

2 PLC的選型

智能運輸車采用西門子公司生產的S7-200 SMART ST20，其I/O點分配表如表1所示。

表1 PLC的相關分配

PLC的外部接線圖如圖1所示。

圖1 S7-200 MART T20外部接線圖

3 分類垃圾智能運輸車硬件選擇

智能運輸車的硬件主要有：傳感器；電機；變頻器。本設計采用磁導航傳感器I/O接口NPN型；地標傳感器采用I/O接口NPN型；電機采用直流永磁同步電機和直流減速電機；變頻器采用海浦蒙特變頻器系列。

4 分類垃圾智能運輸車軟件設計

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

圖2 程序流程圖

4.1 分類垃圾智能運輸車程序仿真

當按下啟動按鈕時I1.1時候，運輸車啟動，檢測到可回收信號I1.0時，小車選擇一號線路行駛，如圖3所示。

圖3 仿真調試1

運輸車運輸到指定位置，然后進行垃圾傾倒處理并原路返回，如圖4所示。

圖4 仿真調試

4.2 分類垃圾智能運輸車的組態仿真

分類垃圾智能運輸車仿真用的組態王軟件，模擬分類垃圾智能運輸車流程動畫顯示。按下啟動，識別垃圾類型，運輸車啟動，裝車燈亮表示抓手電機在裝車，如圖5所示。運輸到指定位置，運輸車停止，卸車燈亮，卸載電機在卸載垃圾，如圖6所示。

圖5 啟動開始畫面

圖6 到點停止畫面

本設計把PLC和AVG小車結合，使得分類垃圾智能運輸車更加靈活智能，基本達到設計的目的。