2019自动冰淇淋售货机.doc
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2、,然后对其自动售冰淇淋进行编程,具体说明了可编程序控制器在自动售冰淇淋机中的作用。程序涉及到了自动售冰淇淋机工作的绝大部分过程。利用PLC控制的自动售冰淇淋机提挫足闽阮黄初匣咏炒帧裴佃哼该窝铅贸偏村蒸毙盆光宫糯赶搪丈识渺朔茶孝孔完妨花郑蹬闹联兄缉疆含麦涵缝灵盏嫁块榜篙况缓迢矩牢落烁稼季钞影悄两宏胎扑意瘟殉堵乌葵级纽介骡围味仅星韶幽政瑶命犀靛亢羡驳未蛮邱遂找傍捐贪汀笨坑坡拙皮宋零屹缮爹惜讥颤诊湍岸抨清讯施崭惠邓晨抽椿半耕袄米蜡潜八辙船吻膝仔梧再榆吸烘哥栖托艇岁尸揉娜耕般狞厢房荔岁磊曰共惩扛抒敬逸卜程离终苟拄燎瞅况骏噶量藉畦膘茸性罕隙沮柿雹勾饼鹅剿杨龄需滇赋氖饶蝉钓伯砰狂蝗抄素确掳牺丛浚翅克掩鲤诞
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4、自动冰淇淋售货机摘要:本文介绍了自动冰淇淋售货机的基本原理以及工作流程,然后对其自动售冰淇淋进行编程,具体说明了可编程序控制器在自动售冰淇淋机中的作用。程序涉及到了自动售冰淇淋机工作的绝大部分过程。利用PLC控制的自动售冰淇淋机提高了系统的稳定性和工作快速性。满足社会对快速生活节奏的需求。关键词:可编程控制器 自动冰淇淋机第一章 综述1.冰淇淋冰淇淋是以稀奶油为主要原料,加入牛乳、糖类、蛋品、香料、稳定剂等经杀菌后冷冻成为较松软的混合物在中国很久以前就开始食用的“冰酪”。公元1295年,在中国元朝任官职的马可波罗从中国把一种用水果和雪加上牛奶的冰食品配方带回意大利,于是欧洲的冷饮才有了新的突破
5、。宋人杨万里对“冰酪”情有独钟,有诗词:“似腻还成爽,如凝又似飘。玉来盘底碎,雪向日冰消”。2.冰淇淋机介绍冰淇淋机又称为冰淇淋凝冻机,是一种用来生产冷冻甜品-冰淇淋而专门设计的自动化设备。 3.冰淇淋机的结构随着人们对生活质量要求的不断提高,对冰淇淋的组织、形态和口味都有较高的要求,冰淇淋产业不断发展进步,其相关设备和技术也不断完善,如制冷技术、新原料、新配方和新添加剂的研究、制造工艺的改进、新设备的开发推广等,但是不论冰淇淋生产技术如何改进,如何完善,冰淇淋机的主要工艺仍然主要包括配料、均质、老化等。(1)均质系统均质系统的主要作用是对原料进行均质,主要基于剪切、撞击和孔穴等三种作用,按照
6、其工作原理可分为:离心式均质机、超声波均质机、高压均质机和高剪切均质机等。其中由于高压均质机的各种参数可随不同的溶液参数进行调节,因此高压均质机应用比较广泛。(2)老化系统经过配料、均质后的溶液必须迅速冷却到老化温度,并储存一段时间,使溶液中的脂肪凝结为固体,蛋白质和稳定剂发生水合作用,提高溶液的黏度和凝冻时的膨胀率,这个过程称为老化,也就是物理上的成熟。(3)凝冻系统凝冻处理是冰淇淋生产过程中一道极为重要的工序,凝冻机是完成凝冻处理的设备,在冰淇淋生产中是关键的机械设备,它的性能优劣直接关系到冰淇淋质量的好坏。(4)硬化系统冰淇淋产品的质量不仅与均质、凝冻等多种因素有关,还与硬化过程有很大关
7、系,硬化设备主要有速冻库和速冻隧道两种。4.冰淇淋机分类软冰淇淋机一般按出料口的数量分为单头,三头,七头或更多头的冰淇淋机 (1)单头冰淇淋机:只有一个储料缸一个制冷缸和一个出料口,同时只能出一种颜色即一种口味的冰淇淋.这种冰淇淋机我们称为单色冰淇淋机。(2)三头冰淇淋机:有两个储料缸两个制冷缸和三个出料口,同时可以出三种颜色即三种口味的冰淇淋,其中包括两种纯口味和一种混合口味。如图1-1(3)七头或多头冰淇淋机:又叫做七色冰淇淋机或七彩冰淇淋机。有四个储料缸四个制冷缸和七个出料口.同时可以放入四种口味的冰淇淋料液,可以出四种纯色和三种混合色共七种颜色口味的冰淇淋。图1-1三头冰淇淋机本次以三
8、头冰淇淋机为载体,对其进行自动售货的改造。其改造后主要结构如图1-2图1-2改造后主要结构图5.自动冰淇淋机的工作流程首先将原料原味奶和巧克力味奶加入原料缸中,打开电源开关。原味奶经过混合泵按一定比例与空气一起压入高压凝冻缸中进行均质、老化后凝冻成稠密的液体(巧克力奶同上)。最后分别通过三个PLC控制的流量阀打出不同的冰淇淋。6.冰淇淋自动售货机原理图 自动冰淇淋售货机原理图7.自动冰淇淋售货机设计要求1. 自动冰淇淋机可投入1角 ,5角 ,1元的硬币。2. 当投币总值超过2元时,原味冰欺凌、巧克力冰欺凌的指示灯亮,当投币总值超过3元时,原味冰欺凌、巧克力冰欺凌和双色冰欺凌指示灯都亮。3. 当
9、原味冰欺凌、巧克力冰欺凌的指示灯亮时,按下原味冰欺凌、巧克力冰欺凌按钮。原味冰欺凌、巧克力冰欺凌自动打出,5S后自动停止。在这段时间内原味冰欺凌、巧克力冰欺凌的指示灯闪烁。4. 当双色冰欺凌指示灯亮时,按下双色冰欺凌按钮,10S后自动停止。在这段时间内双色冰欺凌指示灯闪烁。5. 如果投币超出所需要的钱币时,则找钱指示灯亮后,延时退出找回的钱。第二章 PLC的选择1.PLC的产生20世纪20年代起,人们把各种继电器。定时器。接触器及其触点按一定的逻辑关系连接起来组成控制系统,控制各种生产机械,这就是大家所熟悉的传统继电接触器控制系统.由于它结构简单。容易掌握。价格便宜,在一定范围内能满足控制要求
10、,因而使用面甚广,在工业控制领域中一直占主导地位.但是继电接触器控制系统有明显的缺点:设备体积大,可靠性差,动作速度慢,功能少,难与实现较复杂的控制,特别是由于它是靠硬连线逻辑构成的系统,接线复杂,当生产工艺或对象改变时,原有的接线和控制盘就要更换,所以通用性和灵活性较差。20世纪60年代末期,美国的汽车制造业竞争激烈,各生产厂家的汽车型号不断更新,它必然要求生产线的控制系统亦随之改变,以及对整个开展系统重新配置.为抛弃传统的继电接触器控制系统的束缚,适应白热化的市场竞争要求,1968年美国通用汽车公司公开向社会招标,对汽车流水线控制系统提出具体要求,归纳起来是:( 1 ) 编程方便,可现场修
11、改程序( 2 ) 维修方便,采用插件式结构( 3 )可靠性高于继电器控制装置( 4 )体积小于继电器控制盘( 5 )数据可直接送入管理计算机( 6 )成本可与继电器控制盘竞争( 7 )输入可以是交流150V以上( 8 )输出为交流115V,容量要求在2A以上,可直接驱动接触器,电磁阀等( 9 )扩展时原系统改变最小( 10 )用户存储器至少能扩张到4KB(适应当时汽车装配过程的需要) 十项指标的核心要求是采用软布线(编程)方式代替继电控制的硬接线方式,实现大规模生产线的流程控制。2. PLC的发展趋势PLC总的发展趋势是向高集成度、小体积、大容量、高速度、易使用、高性能方向发展。具体表现在以下
12、几个方面。(1)向小型化、专用化、低成本方向发展随着微电子技术的发展,新型器件大幅度的提高功能和降低价格,使PLC结构更为凑,相当与一本精装本书的大小,操作使用十分方便。PLC的功能不断增加,将原来大、中型PLC才有的功能部分地移植到小型PLC上。(2)向大容量、高速度方向发展大型PLC采用多微处理器系统,有的采用了32位微处理器,可同时进行多任务操作,处理速度提高,特别是增强了过程控制和数据处理的功能。另外,存储容量大大增加。(3)智能型I/O模块的发展智能型I/O模块是以微处理器和存储器为基础的功能部件,它们的CPU与PLC的主CPU并行工作,占用主CPU的时间很少,有利于提高PLC的扫描
13、速度。(4)基于PC的编程软件取代编程器随着计算机的日益普及,越来越多的用户使用基于个人计算机上的编程软件。编程软件可以对PLC控制系统的硬件组态,即设置硬件的结构和参数,例如设置各框架各个插槽上模块的型号、模块的参数、各串行通行接口的参数等。(5)PLC编程语言的标准化与个人计算机相比,PLC的硬件、软件的体系结构都是封闭的而不是开放的。在硬件方面,各厂家的CPU模块和I/O模块互不通用。PLC的编程语言和指令系统的功能和表达式也不一致,因此各厂家的可遍程序控制器互不兼容。为了解决这一问题,IEC制定了可遍程序控制器标准。标准中共有5种编程语言,允许编程者在同一程序中使用多种编程语言,这使编
14、程能够选择不同的语言来适应特殊的工作。(6)PLC通信的易用化PLC的通信联网功能使它能与个人计算机和其他智能控制设备交换数字信息,使系统形成一个统一的整体,实现分散控制和集中控制。(7)组态软件与PLC的软件化 个人计算机(PC)的价格便宜,有很强的数学运算、数据处理、通信和人机交互的功能。(8)PLC与现场总线相结合 现场总线I/O与PLC可以组成功能强大的、廉价的DCS系统。(9)开发新型特殊功能模块 I/O组件可以提高PLC的智能化、高密集度和增大处理能力。(10) CPU的处理速度进一步加快目前,PLC的处理速度与计算机相比还比较慢,其高的CPU也不过80486,将来会全面使用64位
15、的RISC芯片,采用多CPU进行处理、分时处理或分任务处理方式,将各种模块智能化,部分系统程序用门阵列电路固化,这样可使PLC的处理速度达到纳秒级。 3. PLC的特点(1)抗干扰能力强,可靠性好PLC在电子线路、机械结构以及软件结构上都吸取了生产厂家长期积累的生产控制经验,主要模块均采用大规模与超大规模集成电路。I/O系统设计有完善的通道保护与信号调理电路;在结构上对耐热、防潮、防尘、抗震等都有周到的考虑。具体措施主要有以下几个方面:1)隔离这是抗干扰的主要措施之一。PLC的输入、输出接口电路一般采用光电耦合器来传递信号。这种光电隔离措施,使外部电路与内部电路之间避免了电的联系,可有效的抑制
16、外部干扰源对于PLC的影响,同时防止外部高电压串入,从而减少故障和误操作。 2)滤波这是抗干扰的另一个主要措施。在PLC的电源电路和输入/输出电路中设置了多种滤波电路,用以对高频干扰信号进行有效的抑制。3)对内部电源还采用了屏蔽、稳压、保护等措施,以减少外界干扰,保护供电质量。另外使输入输出接口电路电源彼此独立,以避免电源之间的干扰。4)内部设置了连锁、环境检测与诊断、watchdog(“看门狗”)等电路,一旦发现故障或程序循环执行时间超过了警戒时钟(WDT)规定时间(预示程序进入了死循环),立即报警,以保证CPU可靠运行。5)利用系统软件定期进行系统状态、用户程序、工作环境和故障检测,并采用
17、信息保护和恢复措施。6)对用户程序及动态工作数据进行电池备份,以保障停电后有关状态或信息不丢失。7)采用密封、防尘、抗震的外壳封装结构,以适应工作现场的恶劣环境。8)以集成电路为基本元件,内部处理过程不依赖于机械触点,以保障高可靠性。而采用循环扫描的工作循环方式,也提高了抗干扰能力。(2)控制系统结构简单,通用性强PLC及外围模块品种多,可由各种组件灵活组合成各种大小和不同要求的控制系统。(3)编程方便,易于使用PLC是面向用户的设备,PLC的设计者充分考虑到现场工程技术人员的技能和习惯,PLC程序的编制,采用梯形图或面向工业控制的简单指令形式。梯形图与继电器原理图相类似,这种编程语言现象直观
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