基于PLC的豆浆机控制系统设计说明书

*学院毕 业 设 计基于PLC的豆浆机控制系统设计姓 名 *院（系） *专业班级 *学 号 *指导教师 *职 称 *论文答辩日期*教务处制学生承诺书 本人承诺该设计在老师的知道下独立认真完成，无抄袭别人成果，对文章内容负责。 学生签名：*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，用以在其内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、外部接线及编程方法，训练学生的独立编程能力及用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 可编程控制器目 录1. 豆浆简介 52. 豆浆机功能介绍52.1工作功能2.2设计参数2.3设计要求3. PLC程序设计63.1模式工作过程3.2控制流程图3.3GX编程4. PLC程序仿真124.1步骤一4.2步骤二5. PLC硬件接线图156. 手写编程167. 总结178. 英文摘要189. 参考书目1910. 致谢191. 豆浆及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，虽不及豆腐，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范围内，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。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） 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。控制流程图GX developer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：二次加热：水果模式正转打浆：反转打浆：报警器：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Y104.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ONX003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ONOFF-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（Programmable Logical Controller）有了比较深的认识，能熟练地运用编程软件GX developer和仿真软件GX simulation，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。The Control System design based on PLC ofsoya-bean milk machineDouJiangJi system based on PLC enables DouJiangJi to realize automation and humanized operation, changed the traditional way of manual operation type mechanical pulping. Make people not only in daily life liberation from multifarious workload, more important is to realize the automation of operation, only need to select the type, press the button, waiting for you. Modern society cannot be separated from the development of science and progress, it can provide a good environment for the customer.This DouJiangJi with PLC automatic control, high degree of integration, easy operation, simple structure, has good application prospect.Key words: DouJiangJi; PLC; Automatic control; The programmable controller.参 考 文 献1 吴丽，电气控制与PLC使用教程 ，黄河水利出版社2 张辉，全自动豆浆机简介，山东鲁能出版社3 孙志峰，王存，安瑞，简易PLC设计方案，中国矿业大学，江苏徐州，2210084 百度文库及网络资料致 谢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。尤其要强烈感谢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帮助，不厌其烦的帮助进行说的