1. 研究目的与意义
目的:能对目前国内外的可编程序控制器(简称PLC)技术状况和发展趋势有较详细的了解。了解工业产品的设计研制过程,学会如何将学校学到的理论知识用于生产实践。针对生产实践中遇到的性能可改善的设备,设计一种自动控制装置,利用先进的控制技术,在生产实际中,增加其可操作性,降低能耗,减少成品缺陷,提高产品质量。通过利用生产实践中常见的典型产品电控系统的设计,熟练掌握多种PLC的初级编程、外部控制元件的配置选型,熟悉部分PLC的高级编程、AUTOCAD电气制图,了解自动化控制系统的使用方法。
意义:本设计工作要求掌握可编程序控制器应用技能,学会查阅相关文献资料,学会综合应用有关的理论解决实际问题。利用先进的控制技术,在生产实际中减少能源消耗,提高环境质量。国外企业一般使用数字系统控制,用电作热源,温度调节精度高,污染少,生产成本太高。故需设计生产一种可降低能耗的控制装置。
2. 国内外研究现状分析
日本的发芽糙米生产工艺较为成熟,但严格保密,我方无法获取。
国内有多家企业制造销售发芽糙米生产设备,但实地考察其用户尚未发现工业化生产发芽糙米。
国内制造的发芽糙米生产线发芽采用金属轮摩擦驱动式滚筒,加负载后启动困难,发芽结束后人工出料、人工清洗设备。我们研制的搅拌筒齿轮传动,实施强制性旋转,无启动乏力的现象;发芽结束后机器出料;生产结束后自动设备清洗。
3. 研究的基本内容与计划
1)在查阅文献的基础上,了解可编程序控制器技术的基本原理和应用过程,对国内外的可编程序控制器状况和发展趋势作详细的调研工作。
2)完成开题报告,文献综述,参考文献中文不少于10篇,外文不少于5篇。
3)了解设备使用工艺,针对性的对电路进行设计,完成设备零部件的选型,并绘制相应的设备控制系统原理图,编写控制程序,最后形成相对成熟的论文。相关的图纸文件应当符合有关的制图标准,图面质量符合生产的实际要求。论文不少于30页。
4. 研究创新点
一是清洗、浸泡、生长在同一设备中完成。发芽糙米在日本食用较为普及,但其生产工艺严格保密,我方无法获取;国内有若干家企业宣称有销售发芽糙米成套设备,其清洗、浸泡、生长等工序均在不同的容器中进行,各工序间物料必须经人工多次搬运,用工多,劳动强度大,物料损耗大,人工作业,产品一致性差。我们设计的生产线清洗、浸泡、生长在同一设备中完成,自动完成控温、控湿、翻转、控气、出料、清洗,产品一致性好。
二是发芽糙米使用热泵干燥。已发芽的糙米含水量较大,不能长期贮存成为商品,故需将其内部的水份除去。对于发芽糙米,已有的实验室做法有多种:日光干燥、热风干燥、微波干燥、真空冷冻干燥。其中日光干燥效果最佳。
本设计要求设备用蒸气作为加热源,隧道内各温区温度可分别连续可调,物料移动速度可调,并有显示及报警功能,控制单元采用plc,显示采用人机界面。报警要求有设备故障报警和运行故障报警;操作要有手-自动状态;各温区有温度检测;控制系统用仪表信号控制蒸汽进口处隔膜阀、各温区换热设备。并设计一套模拟实验装置以反映生产过程。(因该项设计仅为控制系统,故与电相配合的电动机容量、蒸汽流量、温度设定值不在本次设计范围内,但要有控制信号输出)
