【文章內(nèi)容簡介】 加工、大豆蛋白深加工和綜合利用方面有了一定的進展， 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、增值率及市場占有率較低。 我國 綜合開發(fā)利用水平不高和深度加工增值能力不強，豐富的大豆資源還只是一種潛在的經(jīng)濟優(yōu)勢，大豆低聚糖、膳食纖維、異黃酮、 蛋白肽等深加工產(chǎn)品在 國際生產(chǎn)工藝中技術(shù)水平較低， 與發(fā)達國家相比還有較大的差距。 隨著市場競爭的加劇和企業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化， 油脂加工 企業(yè)的數(shù)量將進一步減少，規(guī)模 將 逐步擴大 ，生產(chǎn)集中度 將 明顯提高 ， 中國油脂工業(yè)總的發(fā)展趨勢是規(guī)?；?、大型化。 油脂加工 企業(yè)只有通過全面整合，才能提升整體水平 ， 才能使 畢業(yè)論文 第 13 頁 共 34 頁 企業(yè)做大做強，只有通過整合，才有實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) 。 國際油脂工業(yè)的發(fā)展 現(xiàn)狀 國際油脂工業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模、工藝設(shè)備、產(chǎn)品質(zhì)量、技術(shù)經(jīng)濟指標及過程自動化都已經(jīng)達到很高水平， 由于 這方面潛力的挖掘比較有限， 他們 未來發(fā)展的注意力 已轉(zhuǎn)向于滿足 消費者對營養(yǎng)健康的追求和社會對保護生態(tài)環(huán)境的期盼 。 我國 油脂工業(yè) 與 國際油脂工業(yè) 對比 目前，在美歐等地 90％以上 油脂 廠利用計算機 和 PLC 自 動控制 系統(tǒng)來提高產(chǎn)量，使 企業(yè)的 工人比例降到最低以保持競爭力 ， 特別當基于 PLC 的系統(tǒng)仍然持有較高的功能 和 經(jīng)濟 優(yōu)勢 。 然而我國 好多集團化的油脂公司，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，自動化程度低，生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量低下，一個車間需要很多人才能達到控制生產(chǎn)的目的，要想在這場糧油戰(zhàn)爭中 有立足之地，很難。 為了賺錢， 美歐等地 的 生產(chǎn)線常常一開幾個星期不停工，整個 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， 兩個不同規(guī)模的 工 廠用工人數(shù)一樣，而小廠的相對勞動成本比大廠高出 10 倍，同時小廠的投資成本，每噸油比大廠約高 5 倍。 可想而知，生產(chǎn)高度自動化大廠比 自動化程度低的小廠 更具競爭優(yōu)勢。 可見 生產(chǎn)線高度自動化，操作穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量可靠 ，對提高一個廠競爭力多 么 重要， 而 推廣機電一體化技術(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 共 34 頁 第二章 機電一體化技術(shù) 在機械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和 計算 機技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化，使機械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機構(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 “機械電氣化 ”邁入了 “機電一體化 ”為特征的發(fā)展階段 。 國民 經(jīng)濟 生產(chǎn)和生活中廣泛使用的各種自動 化 機械 （機械臂） 、自動生產(chǎn)線 （ 啤酒自動 化 生產(chǎn)線 ） 及各種自動化設(shè)備，是當前機電一體化技術(shù)應(yīng)用的具體體現(xiàn)。 這些自動 化 機 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 機電一體化又稱機械電子學（ Mechatronics） 是機械和微電子技術(shù)緊密結(jié)合的一門技術(shù)，他的 出現(xiàn) 使冷冰冰的機器有了人性化 、 智能化。 機電一體化是 以多門學科 （ 機械、 電子 技術(shù)和 計算 機 科學 為主 ） 相互滲透、相互結(jié)合過程中逐漸形成和發(fā)展 起來的一門新興邊緣技術(shù)學科，而機 電一體化產(chǎn)品是在機械產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，采用微電子技術(shù)和計算機技術(shù) 衍生 出來的新一代產(chǎn)品。機電一體化技術(shù)同時也是工程領(lǐng)域不同種類技術(shù)的綜合及集合，它是建立在機械技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機和信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)以及系統(tǒng)總體技術(shù)基礎(chǔ)之上的一種高新技術(shù) 機電一體化產(chǎn)品的系統(tǒng) 機電一體化產(chǎn)品的功能是通過其內(nèi)部各組成部分 功 能的協(xié)調(diào)和綜合來共同實現(xiàn)的， 機電一體化產(chǎn)品具有自動化、智能化和多功能的特性，而實現(xiàn)這種多功能機電一體化產(chǎn)品一般需要具備五種內(nèi)部功能，即主功能、動力功能、檢測功能、控制功能和執(zhí)行功能，而實現(xiàn)這些功能的各個組成部分及其技術(shù)就構(gòu)成了機電一體化產(chǎn)品的系統(tǒng)。 1．機械系統(tǒng) 機電一體化產(chǎn)品的機械系統(tǒng)包括機身、框架、機械傳動和聯(lián)接等機械部分。 2. 動力 系統(tǒng) 動力系統(tǒng)為機電一體化產(chǎn)品提供能量和動力功能，驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)工作以完成預(yù)定的主功能。動力系統(tǒng)包括電、液、氣等動力源。 3. 傳感 與檢測系統(tǒng) 傳感器的作用是將機電一體化產(chǎn) 品在運行過程中所需要的自身和外界環(huán)境的各種參數(shù)轉(zhuǎn)換成可以測定的物理量，同時利用檢測系統(tǒng)的功 畢業(yè)論文 第 15 頁 共 34 頁 能對這些物理量進行測定，為機電一體化產(chǎn)品運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 “ 傳感與檢測系統(tǒng) ” 反饋的信息，并對其進行相應(yīng)的處理、運算和決策， 保證 產(chǎn)品按照 生產(chǎn) 要求的 動作 ，實現(xiàn)控制功能。 5. 執(zhí)行機構(gòu) 執(zhí)行機構(gòu)在控制信息的作用下完成要求的動作， 實現(xiàn)產(chǎn)品的主功能。 PLC 機電一體化顧名思義就是將機械技術(shù)與電子技術(shù)相結(jié)合。充分發(fā)揮自己的長處，彌補各項技術(shù)的不足。 在機械工程領(lǐng)域，由于 機械強度較 高，輸出功率較大，可以承載較大的載荷，但實現(xiàn)微小的運動比較困難； 而在電子領(lǐng)域，利用傳感器和計算機技術(shù)可以實現(xiàn)復雜的檢測和控制，但只利用電子技術(shù)無法實現(xiàn)重載荷運動。將機械技術(shù)與電子技術(shù)相結(jié)合，是機械 既能夠像動物那樣靈活動作，也能向人類那樣會思考判斷，也就是說 電子技術(shù)是運動機械實現(xiàn)靈活化和智能化 的前提 。 當前，隨著計算機、 電力電子技術(shù)及自動控制理論等的發(fā)展，機電一體化正在大踏步走進油脂工業(yè)， 食 用油自動灌裝生產(chǎn)線 是 機電一體化在油脂工業(yè)最完美的結(jié)合之一，它是通過 PLC這種先 進的控制器轉(zhuǎn)化并充分體 現(xiàn)在 灌裝 過程中灌裝要完成的啟動加速、等速、減速等階段，其拖動力及速度將隨之變化，每個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。當前的 PLC 都配有 A/D、 D/A 轉(zhuǎn)換器及算術(shù)運算功能，有的還有 PID 功能，這些功能使 PLC 的 模擬量閉環(huán)控制，運動控制，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，可實時顯示采集到的現(xiàn)場數(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 自檢信號可以實現(xiàn)系統(tǒng)監(jiān)控； PLC 具有 強有力通信功能， 它可以與計算機或其他智能裝置進行通信 聯(lián)網(wǎng)，從而能方便地實現(xiàn)集散控制。 畢業(yè)論文 第 16 頁 共 34 頁 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 機拖動， 電機 運行的是否正常， 間接影響油脂的產(chǎn)量，豆粕蛋白含量， 成品油的 酸價等， 電機 一般由電氣控制， 由于加工車間線路多采用集中控制的原則，而配電柜在加工車間里起 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，可靠的運行； 另一方面也能保障人的生命安全，因此 低壓配電柜在車間得到了廣泛運用。 最初的電氣控制 自動化程度很低，設(shè)備控制基本全 靠手動，隨著科技發(fā)展， PLC 問世，電氣控制逐漸走向 高度 自動化。 PLC（ 可編程控制器 ） 內(nèi)部有 一類可 編程 的 存儲器 ，用于其內(nèi)部存儲程序 、執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過輸入 /輸出 數(shù)字或模擬 信號 控制各種類型的機械或生 產(chǎn)過程。 PLC是以微處理器為基礎(chǔ) ,綜合了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通訊技術(shù)發(fā)展而來的一種新型工業(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現(xiàn)的，是利用繼電器機械觸點的串聯(lián)或并聯(lián)極延時繼電器的滯后動作等組合形成控制邏輯，只能完成既定的邏輯控制。 PLC 采用存儲邏輯，其控制邏輯是以程序方式存儲在內(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的機械動作實現(xiàn)控制，工作頻率低（ 毫秒級 ） ，機械觸點 常 有抖動現(xiàn)象。 PLC是由程序指令控制半導體電路來實現(xiàn)控制，速度快（ 微秒級 ） ，嚴格同步，無抖動。 3 .延時控制：繼電器控制系統(tǒng)是靠時間繼電器的滯后動作實現(xiàn)延時控制，而時間繼電器定時精度不高 ，受環(huán)境影響大，調(diào)整時間困難。 PLC 是 用半導體集成電路作定時器，時鐘脈沖由晶體振蕩器產(chǎn)生，精度高，調(diào)整時間方便，不受環(huán)境影響。 畢業(yè)論文 第 17 頁 共 34 頁 PLC與繼電器控制線路的比較 1. 功能強，性價 比高 一臺小型 PLC內(nèi) 部 有成百上千個可供用戶使用的編程元件，可 以實現(xiàn)非常復雜的控制功能 。與相同功能的繼電器相比，具有很高的性價 比。 PLC 可以通過通信聯(lián)網(wǎng)實現(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 PLC 產(chǎn)品已經(jīng)標準化、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 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間繼電器， 由于觸點接觸不良，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 ， 因觸點接觸不良造成的故障也 大為減少。 4 .系統(tǒng)的設(shè)計、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、時間繼電器、計數(shù)器等器件，使控制柜的設(shè)計、安裝、接線工作量大大減少。 PLC的用戶程序可以在實驗室模擬調(diào)試，輸入信號用 小開關(guān)來模擬，通過 PLC上的發(fā)光二極管可觀察輸出信號的狀態(tài)。在現(xiàn)場的統(tǒng)調(diào)過程中發(fā)現(xiàn)的問題一般通過修改程序就可以解決，系統(tǒng)的調(diào)試時間比繼電器系統(tǒng)少得多。 5. 編程方法簡單 梯形圖是使用得最多的 PLC的