基于PLC的豆浆机控制系统设计说明书Word文档格式.docx
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摘要
PLC是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置,专为在工业现场应用而设计,它采用可编程序的存储器,用以在其部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令,并通过数字式或模拟式的输入、输出接口,控制各种类型的机械或生产过程。
PLC是微机技术与传统的继电接触控制相结合的产物,特它克服了继电接触控制系统中的机械触点的复杂、可靠性低、耗功高、通用性和灵活性差的缺点,充分利用了微处理器的优点,又照顾到现场电器操作维修人员的技能与习惯,采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式,使用户程序编制形象、直观、方便易学,调试与查错也都很方便。
PLC种类繁多,但其组成结构和工作原理基本相同。
用可编程控制器实施控制,其实质是按一定算法进行输入输出变换,并将这些变换予以物理实现,应用于工业现场。
PLC专为工业现场应用而设计,采用了典型的计算机结构,它主要是由CPU、电源、存储器和专门设计的输入输出接口电路等组成。
通过课程设计使学生掌握可编程控制器(PLC)的基本工作原理、指令系统、硬件连接,使学生掌握使用可编程控制器的基本方法,锻炼学生对PLC的编程能力。
使得学生理解并掌握可编程控制器的基本结构、运行方式、外部接线与编程方法,训练学生的独立编程能力与用PLC解决现场控制问题的能力。
并能根据现场控制要求,自主编程和调试程序,全面建立起用PLC解决一个实际问题的全过程的概念。
基于PLC的豆浆机系统使豆浆机能够实现自动化和人性化运行,改变了传统的手工操作式机械打浆的方式。
在日常生活中不仅使人从繁杂的工作负担中解放,更重要的是实现了操作的自动化,只需选定所需的种类,按下按钮,等待即可。
现代化社会离不开科学的发展与进步,这样能够给顾客提供一个良好的使用环境。
这种用PLC实现自动控制的豆浆机,一体化程度高,易于操作,结构简单,具有良好的应用前景。
关键词:
豆浆机PLC自动控制可编程控制器
1.豆浆简介·
·
5
2.豆浆机功能介绍·
2.1工作功能
2.2设计参数
2.3设计要求
3.PLC程序设计·
6
3.1模式工作过程
3.2控制流程图
3.3GX编程
4.PLC程序仿真·
12
4.1步骤一
4.2步骤二
5.PLC硬件接线图·
15
6.手写编程·
16
7.总结·
17
8.英文摘要·
18
9.参考书目·
19
10.致·
1.豆浆与豆浆机简介
豆浆是中国人民喜爱的一种饮品,又是一种老少皆宜的营养食品,在欧美享有“植物奶”的美誉。
豆浆含有丰富的植物蛋白和磷脂,还含有维生素B1.B2和烟酸。
此外,豆浆还含有铁、钙等矿物质,尤其是其所含的钙,虽不与豆腐,但比其他任何乳类都高,非常适合于各种人群,包括老人、成年人和青少年等等。
鲜豆浆四季都可饮用。
春秋饮豆浆,滋阴润燥,调和阴阳;
夏饮豆浆,消热防暑,生津解渴;
冬饮豆浆,祛寒暖胃,滋养进补。
其实,除了传统的黄豆浆外,豆浆还有很多花样,红枣、枸杞、绿豆、百合等都可以成为豆浆的配料。
豆浆也可以用来作为早餐来用,有营养价值!
2.豆浆机功能介绍
①工作功能
全自动家用豆类和谷物处理机(即全自动豆浆机)具有按预设模式自动粉碎谷物、加热功能、防止溢出、处理完毕报警等基本功能。
一般可以处理如豆类、玉米、其他五谷杂粮、蔬菜等多种食品。
全自动家用豆类和谷物处理机的处理食品的过程通常为:
加热——打浆——报警,打浆过程具体可分为几个阶段,正转打浆阶段和反转打浆阶段,并有一定的时间间隔控制,以防电动机因豆屑而卡住,整个加工过程的进行按时间控制。
由于食品原料的物理特性不同,在加工处理时采用不同的加工(过程)模式,其主要区别在于加热和粉碎时间的长短不同。
在工作过程中,被加工的食品液体被限定在某一个给定的液位围,当液体加热时泡沫达到溢出液位时,停止加热,待脱离溢出液位区时继续加热。
②设计参数
(1)电机5W-24V(直流电机)
(2)加热器800W-220V(交流电)
(3)加热容器1升(1000ml)
(4)电源要求:
220V(家用交流电)
③设计要求
(1)谷类,蔬菜,水果,混合四种打浆模式可供用户选择。
(2)实现不同模式下的加工过程:
加热——正转打浆——反转打浆——加热——完成报警,整个加工过程的进行按时间控制,时间由用户设定模式决定。
(3)用户交互系统有按钮和LED液晶显示屏组成。
3.PLC程序设计
①.模式工作过程
(1)豆类:
加热3min,然后正传打浆10s,间隔2s后,反转打浆10s,过程一共持续5次,再加热1min,全过程完成后报警5s提示制作完成。
(2)蔬菜:
加热2min,然后正传打浆5s,间隔2s后,反转打浆5s,过程一共持续5次,再加热30s,全过程完成后报警5s提示制作完成。
(3)水果:
直接正传打浆5s,间隔2s后,反转打浆5s,过程一共持续3次,全过程完成后报警5s提示制作完成。
(4)混合:
加热2.5min,然后正转打浆10s,间隔2s后,反转打浆10s,过程一共持续6次,再加热1min,全过程完成后报警5s提示制作完成。
②控制流程图
③GXdeveloper软件编程
1.元器件符号分配
X0电源开关Y0加热器(800W-220V)T计时器
X1豆类模式Y1电机正转C计数器
X2蔬菜模式Y2电机反转M8002继电器
X3水果模式Y3报警提示Y10液晶显示屏
X4混合模式Y4电源切断
3.SFC程序图
第一部分:
电源开关和模式选择按钮部分(由GX梯形图制作)
第二部分:
进入模式后的程序自动运行部分(由SFC图块制作)
各细节编程如下:
豆类加热:
豆类正转打浆:
间隔两秒:
豆类反转打浆:
计数器:
(打浆次数)
二次加热:
报警器:
蔬菜模式加热:
正转打浆:
反转打浆:
水果模式正转打浆:
混合模式加热:
混合模式正转打浆:
混合模式反转打浆:
混合模式计数器:
警报器:
在S0处接通的有豆浆机的液晶显示屏Y10
4.PLC程序仿真(FXcpu-FX2n)
步骤一:
接通电源开关X000
步骤二:
模式三调试状态(强制ON-X003)
此处调试的时候出现了一个错误,就是如果强制ON—X003的时候会出现X3提供无限脉冲当量,导致S30步无限循环,从而造成后续的工步错乱,可能会导致正反转同时,从而损坏电机,具体错误情况如下:
重新调试:
(强制ON—OFF-X003)
强制ON后立刻OFF,即给S30一个脉冲后,后续工作可正常工作,所以在做的时候,X1、X2、X3、X4这四个开关要设为点触开关,为后续运行只提供一个脉冲当量,在编写程序的时候也要加如一个空步和直接转移,这样以防产生上面的问题。
如上图所示,水果模式下正反转交替5S打浆3次后,进行后续报警程序,程序完美运行!
4.PLC硬件接线图
plc选择FX2n系列,便于和程序接口
总结
经过将两周的控制类课程设计,我做的基于PLC控制的豆浆机系统设计终于完成了。
虽然经过了多次曲折的修改和整理,最终还是比较圆满的实现了本次设计的基本要求。
针对这个控制系统,我比较满意的有两点:
第一,完善的打浆模式,使豆浆机的使用更全面;
第二,全过程完全自动化,只需要将模式所需的原料和水加入豆浆机并选择模式,稍等片刻就会变成鲜美的豆浆。
不仅操作简便,而且设计更人性化。
在本次设计的过程中,我发现了很多的问题,并且也学会了很多东西。
此刻我已经对PLC(ProgrammableLogicalController)有了比较深的认识,能熟练地运用编程软件GXdeveloper和仿真软件GXsimulation,会用PLC去做一些比较简单的控制系统。
这就是我在这次课程设计中的最大收获。
虽然我的设计成功了,但我觉得还有一些可以改进的地方。
第一:
我觉得应该在打浆阶段控制电动机的转速,从而实现粗打浆阶段和精打浆阶段,这样能够将原料打的更均匀细致;
第二:
不够省电,省电设计不好;
第三:
我的控制系统中加热和粉碎是通过时间来控制的,我觉得要是改用温度来控制就更好了。
TheControlSystemdesignbasedonPLCof
soya-beanmilkmachine
DouJiangJisystembasedonPLCenablesDouJiangJitorealizeautomationandhumanizedoperation,changedthetraditionalwayofmanualoperationtypemechanicalpulping.Makepeoplenotonlyindailylifeliberationfrommultifariousworkload,moreimportantistorealizetheautomationofoperation,onlyneedtoselectthetype,pressthebutton,waitingforyou.Modernsocietycannotbeseparatedfromthedevelopmentofscienceandprogress,itcanprovideagoodenvironmentforthecustomer.
ThisDouJiangJiwithPLCautomaticcontrol,highdegreeofintegration,easyoperation,simplestructure,hasgoodapplicationprospect.
Keywords:
DouJiangJi;
PLC;
Automaticcontrol;
Theprogrammablecontroller.
参考文献
[1]吴丽,电气控制与PLC使用教程,黄河水利
[2]辉,全自动豆浆机简介,鲁能
[3]志峰,王存,安瑞,简易PLC设计方案,中国矿业大学,,221008
[4]XX文库与网络资料
致
历时将近两个星期的时间终于将这篇说明书写完,在说明书的写作过程中遇到了无数的困难和障碍,都在同学和老师的帮助下度过了。
尤其要强烈感我的说明书指导老师—关秋菊老师,她对我进行了无私的指导和
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- 基于 PLC 豆浆机 控制系统 设计 说明书