【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 加工、大豆蛋白深加工和綜合利用方面有了一定的進(jìn)展， 但是 大豆蛋白和大豆磷脂加工 技術(shù)裝備整體水平落后，深加工能力小，產(chǎn)品技術(shù)含量、附加值、增值率及市場(chǎng)占有率較低。 我國(guó) 綜合開(kāi)發(fā)利用水平不高和深度加工增值能力不強(qiáng)，豐富的大豆資源還只是一種潛在的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，大豆低聚糖、膳食纖維、異黃酮、 蛋白肽等深加工產(chǎn)品在 國(guó)際生產(chǎn)工藝中技術(shù)水平較低， 與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有較大的差距。 隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇和企業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化， 油脂加工 企業(yè)的數(shù)量將進(jìn)一步減少，規(guī)模 將 逐步擴(kuò)大 ，生產(chǎn)集中度 將 明顯提高 ， 中國(guó)油脂工業(yè)總的發(fā)展趨勢(shì)是規(guī)?；⒋笮突?。 油脂加工 企業(yè)只有通過(guò)全面整合，才能提升整體水平 ， 才能使 畢業(yè)論文 第 13 頁(yè) 共 34 頁(yè) 企業(yè)做大做強(qiáng)，只有通過(guò)整合，才有實(shí)力和條件不斷采用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備， 才有可能使 油脂加工向深度加工和綜合利用方向發(fā)展，才有可能成為創(chuàng)新型企業(yè) 。 國(guó)際油脂工業(yè)的發(fā)展 現(xiàn)狀 國(guó)際油脂工業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模、工藝設(shè)備、產(chǎn)品質(zhì)量、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及過(guò)程自動(dòng)化都已經(jīng)達(dá)到很高水平， 由于 這方面潛力的挖掘比較有限， 他們 未來(lái)發(fā)展的注意力 已轉(zhuǎn)向于滿足 消費(fèi)者對(duì)營(yíng)養(yǎng)健康的追求和社會(huì)對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境的期盼 。 我國(guó) 油脂工業(yè) 與 國(guó)際油脂工業(yè) 對(duì)比 目前，在美歐等地 90％以上 油脂 廠利用計(jì)算機(jī) 和 PLC 自 動(dòng)控制 系統(tǒng)來(lái)提高產(chǎn)量，使 企業(yè)的 工人比例降到最低以保持競(jìng)爭(zhēng)力 ， 特別當(dāng)基于 PLC 的系統(tǒng)仍然持有較高的功能 和 經(jīng)濟(jì) 優(yōu)勢(shì) 。 然而我國(guó) 好多集團(tuán)化的油脂公司，依然使用著原始的生產(chǎn)設(shè)備（主要由繼電器組成的低壓配電柜） ， 由 PLC控制的設(shè)備很少，這樣的生產(chǎn)線，自動(dòng)化程度低，生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量低下，一個(gè)車(chē)間需要很多人才能達(dá)到控制生產(chǎn)的目的，要想在這場(chǎng)糧油戰(zhàn)爭(zhēng)中 有立足之地，很難。 為了賺錢(qián)， 美歐等地 的 生產(chǎn)線常常一開(kāi)幾個(gè)星期不停工，整個(gè) 工 廠 的 傭工 (成本的最大因素 )很少 ，因此加工成本低 。比較一下， 兩個(gè)不同規(guī)模的 工 廠用工人數(shù)一樣，而小廠的相對(duì)勞動(dòng)成本比大廠高出 10 倍，同時(shí)小廠的投資成本，每噸油比大廠約高 5 倍。 可想而知，生產(chǎn)高度自動(dòng)化大廠比 自動(dòng)化程度低的小廠 更具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。 可見(jiàn) 生產(chǎn)線高度自動(dòng)化，操作穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量可靠 ，對(duì)提高一個(gè)廠競(jìng)爭(zhēng)力多 么 重要， 而 推廣機(jī)電一體化技術(shù) 可以令企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平滿足以上要求。 畢業(yè)論文 第 14 頁(yè) 共 34 頁(yè) 第二章 機(jī)電一體化技術(shù) 在機(jī)械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和 計(jì)算 機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化，使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由 “機(jī)械電氣化 ”邁入了 “機(jī)電一體化 ”為特征的發(fā)展階段 。 國(guó)民 經(jīng)濟(jì) 生產(chǎn)和生活中廣泛使用的各種自動(dòng) 化 機(jī)械 （機(jī)械臂） 、自動(dòng)生產(chǎn)線 （ 啤酒自動(dòng) 化 生產(chǎn)線 ） 及各種自動(dòng)化設(shè)備，是當(dāng)前機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的具體體現(xiàn)。 這些自動(dòng) 化 機(jī) 械和 生產(chǎn)線中廣泛應(yīng)用了 電子 技術(shù)與傳感技術(shù)。 基本概念 機(jī)電一體化又稱(chēng)機(jī)械電子學(xué)（ Mechatronics） 是機(jī)械和微電子技術(shù)緊密結(jié)合的一門(mén)技術(shù)，他的 出現(xiàn) 使冷冰冰的機(jī)器有了人性化 、 智能化。 機(jī)電一體化是 以多門(mén)學(xué)科 （ 機(jī)械、 電子 技術(shù)和 計(jì)算 機(jī) 科學(xué) 為主 ） 相互滲透、相互結(jié)合過(guò)程中逐漸形成和發(fā)展 起來(lái)的一門(mén)新興邊緣技術(shù)學(xué)科，而機(jī) 電一體化產(chǎn)品是在機(jī)械產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，采用微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù) 衍生 出來(lái)的新一代產(chǎn)品。機(jī)電一體化技術(shù)同時(shí)也是工程領(lǐng)域不同種類(lèi)技術(shù)的綜合及集合，它是建立在機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)和信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)以及系統(tǒng)總體技術(shù)基礎(chǔ)之上的一種高新技術(shù) 機(jī)電一體化產(chǎn)品的系統(tǒng) 機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能是通過(guò)其內(nèi)部各組成部分 功 能的協(xié)調(diào)和綜合來(lái)共同實(shí)現(xiàn)的， 機(jī)電一體化產(chǎn)品具有自動(dòng)化、智能化和多功能的特性，而實(shí)現(xiàn)這種多功能機(jī)電一體化產(chǎn)品一般需要具備五種內(nèi)部功能，即主功能、動(dòng)力功能、檢測(cè)功能、控制功能和執(zhí)行功能，而實(shí)現(xiàn)這些功能的各個(gè)組成部分及其技術(shù)就構(gòu)成了機(jī)電一體化產(chǎn)品的系統(tǒng)。 1．機(jī)械系統(tǒng) 機(jī)電一體化產(chǎn)品的機(jī)械系統(tǒng)包括機(jī)身、框架、機(jī)械傳動(dòng)和聯(lián)接等機(jī)械部分。 2. 動(dòng)力 系統(tǒng) 動(dòng)力系統(tǒng)為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供能量和動(dòng)力功能，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作以完成預(yù)定的主功能。動(dòng)力系統(tǒng)包括電、液、氣等動(dòng)力源。 3. 傳感 與檢測(cè)系統(tǒng) 傳感器的作用是將機(jī)電一體化產(chǎn) 品在運(yùn)行過(guò)程中所需要的自身和外界環(huán)境的各種參數(shù)轉(zhuǎn)換成可以測(cè)定的物理量，同時(shí)利用檢測(cè)系統(tǒng)的功 畢業(yè)論文 第 15 頁(yè) 共 34 頁(yè) 能對(duì)這些物理量進(jìn)行測(cè)定，為機(jī)電一體化產(chǎn)品運(yùn)行控制提供所需的各種信息。 4. 信息處理及控制系統(tǒng) 根據(jù)機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能和性能要求， “ 信息處理及控制系統(tǒng) ” 接收 “ 傳感與檢測(cè)系統(tǒng) ” 反饋的信息，并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的處理、運(yùn)算和決策， 保證 產(chǎn)品按照 生產(chǎn) 要求的 動(dòng)作 ，實(shí)現(xiàn)控制功能。 5. 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)在控制信息的作用下完成要求的動(dòng)作， 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的主功能。 PLC 機(jī)電一體化顧名思義就是將機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)相結(jié)合。充分發(fā)揮自己的長(zhǎng)處，彌補(bǔ)各項(xiàng)技術(shù)的不足。 在機(jī)械工程領(lǐng)域，由于 機(jī)械強(qiáng)度較 高，輸出功率較大，可以承載較大的載荷，但實(shí)現(xiàn)微小的運(yùn)動(dòng)比較困難； 而在電子領(lǐng)域，利用傳感器和計(jì)算機(jī)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的檢測(cè)和控制，但只利用電子技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)重載荷運(yùn)動(dòng)。將機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)相結(jié)合，是機(jī)械 既能夠像動(dòng)物那樣靈活動(dòng)作，也能向人類(lèi)那樣會(huì)思考判斷，也就是說(shuō) 電子技術(shù)是運(yùn)動(dòng)機(jī)械實(shí)現(xiàn)靈活化和智能化 的前提 。 當(dāng)前，隨著計(jì)算機(jī)、 電力電子技術(shù)及自動(dòng)控制理論等的發(fā)展，機(jī)電一體化正在大踏步走進(jìn)油脂工業(yè)， 食 用油自動(dòng)灌裝生產(chǎn)線 是 機(jī)電一體化在油脂工業(yè)最完美的結(jié)合之一，它是通過(guò) PLC這種先 進(jìn)的控制器轉(zhuǎn)化并充分體 現(xiàn)在 灌裝 過(guò)程中灌裝要完成的啟動(dòng)加速、等速、減速等階段，其拖動(dòng)力及速度將隨之變化，每個(gè)階段控制階段方式也不完全相同。 PLC 它具有邏輯控制、 模擬量閉環(huán)控制、數(shù)字量的智能控制、數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控、通信聯(lián)網(wǎng)及集散控制 等功能。當(dāng)前的 PLC 都配有 A/D、 D/A 轉(zhuǎn)換器及算術(shù)運(yùn)算功能，有的還有 PID 功能，這些功能使 PLC 的 模擬量閉環(huán)控制，運(yùn)動(dòng)控制，速度控制等方面具有了硬件基礎(chǔ)；許多 PLC 具有輸出和接收高速脈沖的功能，配合相應(yīng)的 傳感器和伺服設(shè)備， PLC 可實(shí)現(xiàn)數(shù)字量的智能控制； PLC 配合可編程序終端設(shè)備，可實(shí)時(shí)顯示采集到的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)及分析結(jié)果，為系統(tǒng)的分析，研究工作提供依據(jù)，利用 PLC 自檢信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)監(jiān)控； PLC 具有 強(qiáng)有力通信功能， 它可以與計(jì)算機(jī)或其他智能裝置進(jìn)行通信 聯(lián)網(wǎng)，從而能方便地實(shí)現(xiàn)集散控制。 畢業(yè)論文 第 16 頁(yè) 共 34 頁(yè) 第三章 PLC 與繼電器控制 生產(chǎn)油脂的設(shè)備中， 90%以上的設(shè)備靠電 機(jī)拖動(dòng)， 電機(jī) 運(yùn)行的是否正常， 間接影響油脂的產(chǎn)量，豆粕蛋白含量， 成品油的 酸價(jià)等， 電機(jī) 一般由電氣控制， 由于加工車(chē)間線路多采用集中控制的原則，而配電柜在加工車(chē)間里起 到分配電能 及控制設(shè)備電源的作用，再者 它一方面能保證設(shè)備的安全，可靠的運(yùn)行； 另一方面也能保障人的生命安全，因此 低壓配電柜在車(chē)間得到了廣泛運(yùn)用。 最初的電氣控制 自動(dòng)化程度很低，設(shè)備控制基本全 靠手動(dòng)，隨著科技發(fā)展， PLC 問(wèn)世，電氣控制逐漸走向 高度 自動(dòng)化。 PLC（ 可編程控制器 ） 內(nèi)部有 一類(lèi)可 編程 的 存儲(chǔ)器 ，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序 、執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過(guò)輸入 /輸出 數(shù)字或模擬 信號(hào) 控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生 產(chǎn)過(guò)程。 PLC是以微處理器為基礎(chǔ) ,綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通訊技術(shù)發(fā)展而來(lái)的一種新型工業(yè)控制裝置。 PLC與繼電器控制比較 PLC與繼電器控制系統(tǒng)的比較 式：繼電器的控制是采用硬件接線實(shí)現(xiàn)的，是利用繼電器機(jī)械觸點(diǎn)的串聯(lián)或并聯(lián)極延時(shí)繼電器的滯后動(dòng)作等組合形成控制邏輯，只能完成既定的邏輯控制。 PLC 采用存儲(chǔ)邏輯，其控制邏輯是以程序方式存儲(chǔ)在內(nèi)存中，要改變控制邏輯，只需改變程序即可。 2． 控制速度：繼電器控制邏輯是依靠觸點(diǎn)的機(jī)械動(dòng)作實(shí)現(xiàn)控制，工作頻率低（ 毫秒級(jí) ） ，機(jī)械觸點(diǎn) 常 有抖動(dòng)現(xiàn)象。 PLC是由程序指令控制半導(dǎo)體電路來(lái)實(shí)現(xiàn)控制，速度快（ 微秒級(jí) ） ，嚴(yán)格同步，無(wú)抖動(dòng)。 3 .延時(shí)控制：繼電器控制系統(tǒng)是靠時(shí)間繼電器的滯后動(dòng)作實(shí)現(xiàn)延時(shí)控制，而時(shí)間繼電器定時(shí)精度不高 ，受環(huán)境影響大，調(diào)整時(shí)間困難。 PLC 是 用半導(dǎo)體集成電路作定時(shí)器，時(shí)鐘脈沖由晶體振蕩器產(chǎn)生，精度高，調(diào)整時(shí)間方便，不受環(huán)境影響。 畢業(yè)論文 第 17 頁(yè) 共 34 頁(yè) PLC與繼電器控制線路的比較 1. 功能強(qiáng)，性?xún)r(jià) 比高 一臺(tái)小型 PLC內(nèi) 部 有成百上千個(gè)可供用戶使用的編程元件，可 以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能 。與相同功能的繼電器相比，具有很高的性?xún)r(jià) 比。 PLC 可以通過(guò)通信聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)分散控制和 集中管理。 2. 硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng) PLC 產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、 模塊化，配備有品種齊全的各種硬件 裝置供用戶選用。用戶能靈活方便的進(jìn)行 系統(tǒng)配置，組成不同功能和 規(guī)模的系統(tǒng)。 3. 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 傳統(tǒng)的繼電器控 制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器， 由于觸點(diǎn)接觸不良，容易出現(xiàn)故障， PLC 用軟件代替大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，僅剩下與輸入 /輸出有關(guān)的少量硬件，接線 數(shù)大量 減少 ， 因觸點(diǎn)接觸不良造成的故障也 大為減少。 4 .系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少 PLC 用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等器件，使控制柜的設(shè)計(jì)、安裝、接線工作量大大減少。 PLC的用戶程序可以在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試，輸入信號(hào)用 小開(kāi)關(guān)來(lái)模擬，通過(guò) PLC上的發(fā)光二極管可觀察輸出信號(hào)的狀態(tài)。在現(xiàn)場(chǎng)的統(tǒng)調(diào)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題一般通過(guò)修改程序就可以解決，系統(tǒng)的調(diào)試時(shí)間比繼電器系統(tǒng)少得多。 5. 編程方法簡(jiǎn)單 梯形圖是使用得最多的 PLC的