椰子是我國主要的熱帶經濟作物之主要產于華南熱帶沿海地區。椰子的用途極廣，它含有豐富的蛋白質和多種維生素，具有很高的營養價值和利用價值。椰子可加工成椰子油、椰干、椰麩、脫水椰子和椰子活性炭等多種產品。國內以海南為例，主要以椰汁、椰蓉、椰糖、椰片等傳統加工產品為主，國內市場需要的其它椰子產品如椰子油、椰子纖維、椰殼活性炭等需從國外進口2.以上椰子加工產品大都需要之前經過切割才可進步加工生產，所以提高椰子切割的效率具有很大的經濟價值。為此，本文介紹了一種椰子切割的方法，基于PLC對椰子切割過程的控制進行了設計和研究，并編寫了切割過程的控制程序及相應的梯形圖。

　　1椰子切割機1.1切割機機械結構切割機的機械結構如所示。其采用二級傳動裝置，步進電機配合異步電機實現切割運動。由于所切割椰子的體積較大，為提高工作效率采用分度盤分度裝置。該切割機設計為立式切割結構，機械部分主要由機體、動力裝置、傳動裝置、進給機構、夾緊機構和冷卻系統6大部分組成。

　　1.2切割機總體機構運動原理切割機機構運動過程分為兩部分：-05-26基金項目：海南省自然科學基金項目（808127）通訊作者：張燕（1978-），女，湖北鄂州人，講師，碩士，（E-mail）z切割運動。主電機帶動帶傳動機構使刀片旋轉，同時在配重平衡力作用下，步進電機驅動蝸輪運動，從而帶動蝸桿運動；蝸輪帶動搖臂上下擺動，實現刀具的切割運動。

　　分度運動。為實現自動化生產以及提高效率，采用單步90旋轉自動分度裝置，通過傳感器接收信號控制步進電機的運動，從而實現分度動作。

　　工作臺的分度動作必須與刀具的切割運動有節奏地配合，帶動工件正確分度，以免刀具與工作臺運動發生干涉，損壞設備。當切割運動開始時，應保證分度裝置已完成旋轉分度動作，物料停止，等待切割。

　　切割運動完成后，刀具返回，當刀具完全脫離物料后，才可以繼續進行分度動作。

　　1.3傳感器的選用與工作原理傳感器選用光電式接近開關，光電開關安裝在分度盤上，伸出到回轉工作臺的凹槽上，接近待加工工件處，在刀具上適當位置安裝感應金屬條。當刀具向下做切割運動，金屬條接近光電傳感器時，控制系統接收到信號，完成相應的動作；當刀具向上運動，金屬條離開傳感器時，控制系統接收到相反信號，控制相應裝置的運動狀態。

　　2控制系統的硬件結構2.1控制系統概述切割機系統的執行部件主要有主異步電機和步進電機組成。異步電機采用變頻器進行變頻調速，步進電機采用專用的驅動器進行細分驅動，控制系統核心控制器需要提供合適的控制信號，由異步電機和步進電機協調運動，完成切割動作3.PLC控制系統隨著電子技術和信息技術的飛速發展，出現了多種實用的控制技術，如繼電器控制技術、計算機控制技術、單片機控制技術及PLC控制技術等4.可編程程序控制器（簡稱PLC）是專為在工業環境下應用而設計的一種數字運算操作的電子裝置，是帶有存儲器和可以編制程序的控制器。它能夠存儲和執行指令，進行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作，并通過數字式和模擬式的輸入輸出，控制各種類型的機械和生產過程。PLC具有功能完備、組合靈活、編程方便、可靠性高、開發周期短等優點，故廣泛應用于工業生產和控制的各個領域中。

　　本切割機采用PLC為核心控制器，實現整個結構的自動控制。

　　PLC硬件系統設計PLC硬件系統一般由中央處理器（CPU）、存儲單元、輸入輸出接口、電源、I/O接口、外部設備接口、編程設備等幾個部分構成0.外部設備的各種信號作為變量通過接口輸入到PLC中，經過邏輯運算和數據處理，再以變量的形式送到輸出接口，使輸出設備可以控制外部設備的各種運動。硬件系統結構如所示。

　　3控制系統的軟件結構3.1系統主控制程序的設計主控制程序給出整個運動過程的結構流程，將各個模塊連接在起。首先將各軟件的初值、內存、I/O設備以及各硬件設備均初始化，之后運行主控制單元實現裝置的控制功能。為了提高切割機工藝性能的多樣性，設計了手動控制和自動控制兩種操作方式，其中自動控制方式采用直接切割模式。為系統主控制程序流程圖。

　　3.2系統手動控制程序設計系統通電后，首先執行復位動作，之后由操作人員選擇控制方式。

　　進入手動控制需要先按下手動執行操作按鈕系統工作即進入手動控制模式。手動操作可實現工作臺的分度運動、搖臂的上下進給及刀具的旋轉等運動的單獨控制。手動控制是通過多個按鈕與PLC通行的方式實現的，每個按鈕都分配于合適的PLC內部地址，按鈕與PLC的配合實現對被控電機的控制。

　　手動操作，按下手動控制按鈕，即進入手動控制狀態，手動控制按鈕對應的地址為X3.3.3系統測試程序的設計測試程序用來確定刀具Z向位置以及刀具切割運動時快進與工進的轉折點。工作過程是在Z復位到最高點時開始向下運動到工進快進轉折點，再向下運動直到最低點，然后開始向上運動，計數器記錄Z向的整個行程過程的次數，接著分度裝置接收信號后運轉。為系統測試程序流程圖。

　　3.4系統主控程序梯形圖根據控制系統的特點與要求，選用日本三菱可編程控制器型做主控制器。

　　制器的輸入、輸出點數均為8，擴展模塊的可用點數為24~320，如表1所示。

　　根據切割機動作的過程及其控制要求，I/O點數分配如表1所示。

　　系統主控程序梯形圖。編制主控程序梯形圖如所示。對應助記符代碼如表2所示。

　　表1 I/O點數分配Tab.輸入輸出測試系統計數器計數分度程序啟動Z向快進光電測試參數Z向工進手動執行Z向復位手動進給表2主控程序助記符指令表4結論隨著經濟的快速發展，國內國外市場對椰子以及其加工品的需求越來越多，椰子作為我國主要的熱帶經濟作物之一，其加工產業的發展能推動相應地區經濟的發展。本文首先介紹種椰子切割的方法，設計了基于PLC的椰子切割過程的控制系統，從硬件和軟件兩方面介紹了控制系統的結構，軟件程序包括主程序和測試程序的控制程序流程圖和相應的梯形圖，對椰子深加工前切割過程的效率的提升具有很大的價值，可提高椰子加工的經濟效益，增加自動化程度，有利于椰子加工產業的發展。