毕业设计正文0609.docx

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毕业设计正文0609

摘要……………………………………………………………………………….……..…….3

Abstract……………………………………………………………………………………….…4

1绪论……………………………………………………………………………………………51.1课题的内容及要求…………………………………………………………………..51.2样品粉碎模块及注射泵控制系统的发展历史和应用领域………………………..5

1.3可编程控制器（PLC）的发展及应用……………………………………………….5

1.3.1可编程控制器（PLC）的发展………………………………………………..5

1.3.2可编程控制器（PLC）的应用………………………………………………..5

1.4课题的引进…………….………………………………………………………..5

2基于样品粉碎模块及加液控制系统的总体分析与设计…………………………………..5

2.1控制系统的工艺过程要求……………………………………………………………5

2.2系统设计方案…………………………………………………………………………5

2.3方案框架与构思……………………………………………………………………..5

3硬件选型及设计……………………………………………………………………………..5

3.1变量的编制……………………………………………………………………………..5

3.2系统硬件设备的选型……………………………………………………………………5

4上位机监控软件的选择……………………………………………………………………..5

5基于样品粉碎模块及加液泵控制系统的软件设计………………………………………..5

5.1可编程控制器（PLC）的程序设计………………………………………………….5

5.1.1可编程控制器（PLC）主程序设计……………………………………………5

5.1.2粉碎机控制的子程序设计…………………………………………..……….5

5.1.3注射泵控制的子程序设计………………………………………………..….5

5.1.4清洗泵控制的子程序设计…………………………………………………….5

5.1.5智能步进电机驱动器的控制程序设计……………………………………….5

5.2基于组态王6.53的上位机监控软件的设计……………………………………….5

5.2.1组态王6.53简介……………………………………………………………..5

5.2.2S7-200PLC与组态王6.53的PPI通信…………………………………….5

5.2.3自动样品提取净化集成装置界面设计………………………………………5

调试过程中遇到的问题………………………………………………………………….5

设计总结………………………………………………………………………………….5

致谢……………………………………………………………………………………….5

参考文献………………………………………………………………………………….5

附录……………………………………………………………………………………….5

基于样品粉碎模块及注射泵控制系统设计

摘要

当今社会，信息技术迅猛发展，已经深入到各个领域。

随着全球一体化和食品贸易国际化，食品安全已经成为一个世界性的挑战和全球重要的公共卫生问题。

近几年，重大食品安全事件的频频发生以及消费者对安全食品的需求，使得食品安全问题成为全世界瞩目的热点。

应用现代化的分析技术，研究建立快速准确的食品安全分析方法势在必行。

样品粉碎是样品制备当中非常重要的一个环节，但传统手工操作步骤繁琐，容易产生人工误差。

样品粉碎及加液泵控制系统是一套全自动，全功能的样品制备系统，采用标准计算机通过上位机软件来控制，可以独立完成样品的粉碎、加液、抽滤、提取生成的样品等工作。

本课题在分析样本制备工艺流程和控制要求的前提下，进行硬件控制部分设计和软件监控系统设计。

为了达到可靠稳定的控制硬件控制部分选择S7-200PLC做主控制器。

软件监控部分利用组态王，实现系统控制界面。

同时选择满足精度要求的注射泵，结合工艺要求，根据组态设置，自动生成注射泵控制代码，使食品检测具有更高的灵敏度、准确度和更小的样品用量，并且分析方法更快速。

利用智能步进电机驱动控制器，结合工艺流程编制机械臂控制程序，完成多个工位的加液。

配方是机器设置参数的一个集合，而对于批处理器，一个配方可能被用来描述批处理过程中的不同步骤。

组态王支持对配方的管理，用户利用此功能可以在控制过程中得心应手，提高效率。

比如当检验过程需要大量的控制变量参数时，如果一个接一个地设置这些变量参数就会耽误时间，而使用配方，则可以一次设置大量的控制变量参数，满足生产过程的需要。

关键词：

粉碎机（均质器）；注射泵；组态王；配方；数据库；

Abstract

Currentsociety,theinformationtechnologyisdevelopedrapidly,hasalreadygotdeeplytoeachfield。

Withtheglobalizationandtheinternationalizationoffoodtrade,foodsafetyhasbecomeaglobalchallengeandanimportantpublichealthproblem.Inrecentyears,majorfoodsafetyincidentsoccurfrequently,andconsumerdemandforsafefood,makingfoodsafetythefocusofattentionastheworld'shotspots.Applicationofmodernanalyticaltechniquestostudytheestablishmentofrapidandaccurateanalysisoffoodsecurityisimperative.

Sampleswerecrushedsamplepreparationisaveryimportant,buttraditionalmanualstepsandcumbersomeandpronetomanualerror.Samplescrushedandaddedapumpcontrolsystemisfullyautomatic,full-featuredsamplepreparationsystem,theuseofstandardcomputersoftwaretocontrolPCcanbecompletedindependentofthecrushedsample,addfluid,leaching,extractionandsoongeneratedsamples.Thisissueintheanalysissamplepreparationprocessandcontrolrequirementsunderthepremiseofcontrolpartofhardwaredesignandsoftwaredesignofmonitoringsystem.InordertoachieveastableandreliablecontrolofthecontrolpartofhardwaretochoosethemasterS7-200PLCcontroller.PartofthesoftwaretomonitortheuseofKingviewtoachievesystemcontrolinterface.Atthesametime,choosetomeettheprecisionrequirementsofinjectionpump,combinedwithtechnologicalrequirements,inaccordancewithconfigurationsettings,automaticallygeneratedcontrolcodeinjectionpump,sothatthefoodhasahigherdetectionsensitivity,accuracyandasmalleramountofsample,andanalysismorequickly.Intelligentsteppermotordrivercontroller,combinedwithprocesscontrolproceduresforthepreparationoftherobotarm,tocompleteanumberofworkersincreasesfluidspaces.Formulaisthemachinesetupacollectionofparameters,andforapprovedprocessors,aformulamaybeusedtodescribethebatchprocessofthedifferentsteps.Kingviewmanagementsupportfortheformula,theusercanusethisfunctionhandyinthecontrolprocessandimproveefficiency.Forexample,whenthetestingprocessrequiresalargenumberofparametersofthecontrolvariable,ifsetuponeaftertheparametersofthesevariableswillbetimedelay,andtheuseofformula,youcansetupalargenumberofcontrolvariableparameters,tomeettheneedsoftheproductionprocess.

Keyword：

Pulverizer;Injector;KingView;Formula;Database

1绪论

1.1课题的内容及要求

本课题主要研究内容是将样品粉碎、加液控制和直角坐标机械臂组成自动化样品加液粉碎处理模块单元。

该处理模块具备按设定参数进行样品加液功能、样品均质粉碎功能、清洗功能，从而实现同时处理16个样品的加液均质的功能。

主要设备包括粉碎机、注射泵、步进电机、机械臂、空气隔膜泵、气体阀等。

根据实验流程及关键技术点的研究，本科题设计出一套操作灵活、控制精度高的控制系统，实现自动化样品加液粉碎处理模块单元的程序控制。

本控制系统使用西门子可编程控制器对粉碎机、注射泵、步进电机、机械臂控制实现自动样品提取净化组合装置系统的设计。

建立的系统使用上位机组态界面对设备进行控制。

其控制过程首先是在上位机组态界面中对各个设备的参数进行设置，然后通过组态界面与西门子PLC可编程控制器通信达到