论文总字数：21833字

摘 要

03012417 康泰

指导教师 黄石红

摘要：近些年来，PLC控制技术的发展很大程度地加强了工业制造系统的自动化水准。生产线完成了从零到整的变化，分散设备也能通过总线控制实现一体化控制，这样极大减少了耗费的人力成本、物力成本以及时间成本，同时改变了传统控制方法的功能局限性。所以，PLC控制技术在很大程度上满足工业成长的需求，使传统的工程过程更加智能化、自动化、模块化，能够完成传统制造业的模式的革新。论文以巴氏消毒老化机为研究对象，系统地讨论了小型制热机的自动化下位机硬件结构与设计，下位机程序的设计理念以及设计方法。同时，辅以上位机触摸屏的人机交互控制设计，让巴氏消毒老化机的自动化监控更加的准确，直观以及智能。结果显示，整个设计在实际操作中，触摸屏人机交互体验能在很大程度上加强现场PLC控制能力，同时步进体系的程序能够很好控制巴氏消毒老化机的各步工序，具有很好的可操作性以及工程价值。

关键词：巴氏消毒老化机；PLC；温度采集；人机交互

ABSTRACT

Abstract: Recently, Programmable Logic Controller lives up to the auto-control requirement in mechanical design and industry manufacturing. To be specific, the manufacturing model had involved from single control to ensemble control, in which numerous manufacturing devices can meet the required level of integration. In this way, we can achieve the goal of product manufacturing at the low cost. Besides, it can enhance the traditional controller method. In other words, PLC can keep the pace with the industry development, making the manufacturing process more intelligent, more automated and more systematic, and even initiate a revolution in industry manufacturing. This essay is about the systematic design of sterilizing machine with pasteurization method, concerning both aspects of hardware and software. To enhance the controlling of pasteurized sterilizing machine, we use touch screen to enhance interface ability of this system, which strengthens the accuracy of automation. As the result shows, touch screen equipment can enhance the auto-control ability in field operation with the programmable logic controller method. In addition, sequential control method is well applied to pasteurized sterilizing machine manufacturing process. To wrap up, the method mentioned in this essay is with great foreground.

Key words: Sterilizing Machine; PLC; Temperature Gathering; Human-machine Interface;

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1课题研究意义 1

1.2 研究背景及国内外现状 2

1.3 本文研究内容 3

第二章 巴氏消毒老化机控制系统的总体介绍 5

2.1 巴氏消毒老化机的系统组成 5

2.2 巴氏消毒老化机生产工艺过程简介 7

2.3 本章小结 8

第三章 巴氏消毒老化机的下位机硬件设计 9

3.1 PLC主机 9

3.1.1 输入接线端 9

3.1.2 输出接线端 9

3.2 温度测控模块 10

3.3 通信模块 11

3.4 本章小结 11

第四章 巴氏消毒老化机系统软件设计 13

4.1 PLC软件简介 12

4.1.1 PLC系统软件 12

4.1.2 PLC的工作过程 12

4.1.3 PLC编程语言 14

4.2 系统软件总体设计 14

4.2.1 系统软件设计方法 15

4.2.2 系统软件总体设计 15

4.2.3 初始化模块 16

4.2.4 进料模块 17

4.2.5 消毒模块 18

4.3 温度采集模块的设计 19

4.4 PLC开发平台 21

4.5 本章小结 23

第五章 触摸屏软件设计 27

5.1 触摸屏的基本结构 27

5.2 触摸屏的工作原理 28

5.3 Samkoon系列特点 28

5.4 Samkoon的设计过程 29

5.5本章小结 33

第六章 工作总结与展望 34

6.1 工作总结 34

6.2 工作展望 34

致谢 35

参考文献 36

附录一 部分PLC程序 37

附录二 操控系统 41

基于PLC的小型制热机自动化监控系统设计

第一章 绪论

1.1课题研究及意义

课题基于PLC控制器，以当今世界有广泛运用的灭菌设备--老化巴氏消毒机为研究对象。

随着国民经济的发展，人们对于食品安全，食品口感的要求也随之逐渐提高。健康是民众对于食品的基本追求。老化巴士消毒机是食品加工过程中必不可少的设备，它有着保障食品安全及保证口感的关键性作用，能够很好满足人们对于食品安全等的基本需求。想要提高巴士消毒老化机的工作效率，保证巴氏消毒老化机的工作质量，必须使用机电一体化技术。该技术将电子技术，计算机运用技艺以及移动通信技术与机械工程相结合，极大加快了自动化进程。因此，我们将机电一体化技术运用于加热消毒设备—老化巴氏消毒机，是时代的需求，可很大程度加大食品生产过程的生产效益，具有很好的前景。

在机电技术的运用中，PLC控制技术逐渐取代了传统的继电器-时间控制方法，具有以下特点：

1. 编程具有简易性，且工作人员能够很好地对现场系统进行维护处理；
2. 由于采用插件式结构，所以可以在现场进行更改并且稳定性高于传统控制系统；
3. 数据可以通过各种传输手段直接送入计算机进行运算分析，具有较强的数学分析能力；
4. 体积小于继电-接触器控制系统，对厂房的要求较低；
5. 输入可为市电（PLC主机电源可以使用115V交流电压）；输出可为市电（120V交流电压，电流值可以达到1A左右），并且具有直接驱动电磁阀、接触器的能力；较为通用，易于扩建；
6. 用户存储器容量种类丰富，以满足不同用户需求，但是一般均大于48K。

PLC采用大规模集成电路技术并且其制造工艺过程及其的严格，内部也具有先进的抗干扰性能。同时，PLC具有几大较为常用的控制部件：逻辑控制开关量；模拟量调控；运动量控检测；过程监视；数据计算和通信交互。这些基本功能使继电器-时间控制电路被PLC可编程控制所取缔，因为PLC具有强大的逻辑顺序控制能力，并且能够实现多种控制算法程序，完成闭环自动调控，以此实现过程控制。另外，PLC控制可处理模拟量和数字量，进行A/D转换。因此可以在此基础上直接用于开关量、I/O口与传感器和执行机构相连，用于驱动步进电机和伺服电机，具有较强的动态控制能力。同时其丰富的数学运算模块，比如矩阵向量计算，逻辑比较，数据解析并进行传送与转换等，使PLC具有采集数据以及测试控制的能力，极其智能化。所以使用PLC为核心的控制系统，比其他逻辑控制系统更加的高效可靠，所以广泛应用于国内各个领域，汽车制造，化工衍炼，煤矿开采，电力生产等各个领域。[^[1]] 因此，本课题以PLC为核心控制手段来进行巴氏消毒老化机的控制研究极具意义。

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