【正文】 趙延平 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 6 頁(yè) 共 45 頁(yè) 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)專用紙 從 20 世紀(jì) 80 年代中、后期 至今， PLC 技術(shù)已非常成熟。并擴(kuò)大了存儲(chǔ)器的容量，使各種邏輯線圈的數(shù)量增加，還提供了一定數(shù)量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，使 PLC 的應(yīng)用范圍得以擴(kuò)大。這樣使 PLC 的功能大大增強(qiáng)。此時(shí)的 PLC 產(chǎn)品以使用了 16 位、 32 位高性能微處理器，而且實(shí)現(xiàn)了多處理器的多通道處理。其中 PLC特有的編程語(yǔ)言 — 梯形圖，一直沿用至今。在軟件編程上，采用電氣工程人員所熟悉的繼電器控制線路的方式 — 梯形圖。PLC 裝置中的器件主要采用分立元件和中、小規(guī)模集成電路，存儲(chǔ)器采用磁芯存儲(chǔ)器。這是 PLC 的主要功能只是執(zhí)行原先由繼電器完成的順序控制、定時(shí)等。隨著微處理器的出現(xiàn)，大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展和數(shù)據(jù)通信技術(shù)的不斷進(jìn)步， PLC 也迅速發(fā)展，其發(fā)展過(guò)程大致可分為三個(gè)階段。由于傳統(tǒng)的繼電接觸器控制系統(tǒng)，存在著比較明顯的缺點(diǎn)，如設(shè)備體積大、可靠性差、動(dòng)作速度慢、功能少、難以實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的控制，到了 20 世紀(jì) 60 年代末，由于汽車制造業(yè)的激烈競(jìng)爭(zhēng)， 1969 年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（ DEC）根據(jù)美國(guó)通用汽車公司（ GM）提出的著名的“ GM 十條”內(nèi)容的要求研制出第一臺(tái) PLC，并在美國(guó)通用汽車自動(dòng)裝配生產(chǎn) 線上使用，獲得了成功。同時(shí)對(duì)均質(zhì)器、注射泵控制系統(tǒng)及機(jī)械臂進(jìn)行集成控制編程，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化樣品加液粉碎處理模塊單元。市場(chǎng)上樣品粉碎大多是臺(tái)式或手持式均質(zhì)器，國(guó)內(nèi)外相關(guān)產(chǎn)品都有，但是基本是手動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和均質(zhì)時(shí)間，且多為人工控制。 通過(guò) 資料查新和市場(chǎng)調(diào)查，關(guān)于樣品粉碎模塊及注射泵控制系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外都有單獨(dú)的設(shè)備及研究。胰島素泵將會(huì)根據(jù)血糖傳感器測(cè)得糖尿病患者的血糖水平，然后自動(dòng)控制泵向患者體內(nèi)注射胰島素，實(shí)現(xiàn)真正的只能傳送。如以后將在糖尿病患者皮下植入連續(xù)血糖測(cè)量系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含一個(gè)小型傳感器，它每隔一段時(shí)間檢測(cè)皮下體液并獲得血糖數(shù)據(jù)。如用于糖尿病治療的胰島素泵現(xiàn)在可隨聲攜帶而不影響大多數(shù)日常生活，甚至可帶著泵洗澡或游泳，如MiniMed 公司的 507 型產(chǎn)品。相比只下，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品在價(jià)格上有一定的優(yōu)勢(shì)，但是在控制精度和最小輸注速度上和國(guó)外產(chǎn)品有很大的差距。但是國(guó)外注射泵居高不下的價(jià)格，是國(guó)內(nèi)醫(yī)療機(jī)構(gòu)普及注射泵的只要障礙。 國(guó)外對(duì)注射泵的研制較早，如日本、美國(guó)和德國(guó)等國(guó)家上世紀(jì) 80 年代末就進(jìn)行了注射泵的研制。電動(dòng)式粉碎機(jī)的產(chǎn)品，具有顆粒細(xì)、粒度分布窄、活性大、分散性能好等一系列特點(diǎn)。機(jī)械式粉碎機(jī)有振動(dòng)粉碎機(jī)、離心粉碎機(jī)、擠壓粉碎機(jī)、雷蒙粉碎機(jī)、塔式粉碎機(jī)、高速粉碎機(jī)等。 樣品粉碎模塊及注射泵控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史和應(yīng)用領(lǐng)域 從 20 世紀(jì) 60 年代末 70 年代，世界上許多國(guó)家都致力于跨學(xué)科、夸行業(yè)的超細(xì)粉碎技術(shù)的研究。其控制過(guò)程首先是在上位機(jī)組態(tài)界面中對(duì)各個(gè)設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，然后通過(guò)組態(tài)界面與西門子 PLC 可編程控制器通信達(dá)到對(duì)各個(gè)設(shè)備控制的目的。本控制系統(tǒng)使用西門子可編程控制器對(duì)粉碎機(jī)、注射泵、步進(jìn)電機(jī)、機(jī)械臂控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)樣品提取凈化組合裝置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。主要設(shè)備包括粉碎機(jī)、注射泵、步進(jìn)電機(jī)、機(jī)械臂、空氣隔膜泵、氣體閥等。Database 控制學(xué)院 氣升 0701 班學(xué)生 趙延平 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 4 頁(yè) 共 45 頁(yè) 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)專用紙 1 緒論 課題的內(nèi)容及要求 本課題主要 研究?jī)?nèi)容是將樣品粉碎、加液控制和直角坐標(biāo)機(jī)械臂組成自動(dòng)化樣品加液粉碎處理模塊單元。 KingView。s hot spots. Application of modern analytical techniques to study the establishment of rapid and accurate analysis of food security is imperative. Samples were crushed sample preparation is a very important, but traditional manual steps and cumbersome and prone to manual crushed and added a pump control system is fully automatic, fullfeatured sample preparation system, the use of standard puter software to control PC can be pleted independent of the crushed sample, add fluid, leaching, extraction and so on generated samples . This issue in the analysis sample preparation process and control requirements under the premise of control part of hardware design and software design of monitoring system. In order to achieve a stable and reliable control of the control part of hardware to choose the master S7200 PLC controller. Part of the software to monitor the use of Kingview to achieve system control the same time, choose to meet the precision requirements of injection pump, bined with technological requirements, in accordance with configuration settings, automatically generated control code injection pump, so that the food has a higher detection sensitivity, accuracy and a smaller amount of sample, and analysis more quickly. Intelligent stepper motor driver controller, bined with process control procedures for the preparation of the robot arm, to plete a number of workers increases fluid spaces. Formula is the machine set up a collection of parameters, and for approved processors, a formula may be used to describe the batch process of the different management support for the formula, the user can use this function handy in the control process and improve efficiency. For example, when the testing process requires a large number of parameters of the control variable, if set up one after the parameters of these variables will be time delay, and the use of formula, you can set up a large number of control variable parameters, to meet the needs of the production process. Key word： Pulverizer。 關(guān)鍵詞 ： 粉碎機(jī)（均質(zhì)器） ； 注射泵； 組態(tài)王； 配方 ； 數(shù)據(jù)庫(kù)； 控制學(xué)院 氣升 0701 班學(xué)生 趙延平 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 3 頁(yè) 共 45 頁(yè) 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)專用紙 Abstract Current society,the information technology is developed rapidly, has already got deeply to each field 。組態(tài)王支持對(duì)配方的管理，用戶利用此功能可以在控制過(guò)程中得心應(yīng)手，提高效率。利用智能步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器，結(jié)合工藝流程編制機(jī)械臂控制程序，完成多個(gè)工位的加液。軟件監(jiān)控部分利用組態(tài)王，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制界面。本課題在分析樣本制備工藝流程和控制要求的前提下，進(jìn)行硬件控制部分設(shè)計(jì)和軟件監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 樣品粉碎是樣品 制備當(dāng)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，但傳統(tǒng)手工操作步驟繁瑣，容易產(chǎn)生人工誤差。近幾年，重大食品安全事件的頻頻發(fā)生以及消費(fèi)者對(duì)安全食品的需求，使得食品安全問(wèn)題成為全世界矚目的熱點(diǎn)?？刂茖W(xué)院 氣升 0701 班學(xué)生 趙延平 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 1 頁(yè) 共 45 頁(yè) 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)專用紙 目錄 摘要 ……………………………………………………………………………… .…… ..…… .3 Abstract……………………………………………………………………………………… .… 4 1 緒論 …………………………………………………………………………………………… 5 課題的內(nèi)容及要求 ………………………………………………………………… ..5 樣品粉碎模塊及注射泵控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史和應(yīng)用領(lǐng)域 ……………………… ..5 可編程控制器（ PLC）的發(fā)展及應(yīng)用 ………………………………… …………… .5 可編程控制器（ PLC）的發(fā)展 ……………………………………………… ..5 可編程控制器（ PLC）的應(yīng)用 ……………………………………………… ..5 課題的引進(jìn) …………… .……………………………………………………… ..5 2 基于樣品粉碎模塊及加液控制系統(tǒng)的總體分析與設(shè)計(jì) ………………………………… ..5 控制系統(tǒng)的工藝過(guò)程要求 …………………………………………………………… 5 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 …………………………………………………………………… …… 5 方案框架與構(gòu)思 …………………………………………………………………… ..5 3 硬件選型及設(shè)計(jì) …………………………………………………………………………… ..5 變量的編制 … ………………………………………………………………………… ..5 系統(tǒng)硬件設(shè)備的選型 …………………………………………………………………… 5 4 上位機(jī)監(jiān)控軟件的選擇 …………………………………………………………………… ..5 5 基于樣品粉碎模塊及加液泵控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) ……………………………………… ..5 可編程控制器（ PLC）的程序設(shè)計(jì) ………………………………………………… .5 可編程控制器（ PLC）主程序設(shè)計(jì) …………………………………………… 5 粉碎機(jī)控制的子程序設(shè)計(jì) ………………………………………… ..……… .5 注射泵控制的子程序設(shè)計(jì) ……………………………………………… ..… .5 清洗泵控制的子程序設(shè)計(jì) … ………………………………………………… .5 智能步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的控制程序設(shè)計(jì) ……………………………………… .5 基于組 態(tài)王 的上位機(jī)監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì) ……………………………………… .5 組態(tài)王 簡(jiǎn)介 …………………………………………………………… ..5 S7200 PLC 與組態(tài)王 的 PPI 通信 …………………………………… .5 自動(dòng)樣品提取凈化集成裝置界面設(shè)計(jì) ……………………………………… 5 調(diào)試過(guò)程中遇到的問(wèn)題 ………………………………………………………………… .5 設(shè)計(jì)總結(jié) ………………………………………………………………………………… .5 致謝 ……………… ……………………………………………………………………… .5 參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………………… .5 控制學(xué)院 氣升 0701 班學(xué)生 趙延平 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 2 頁(yè) 共 45 頁(yè) 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)專用紙 基于 樣品粉碎模塊及注射泵控制系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 摘要 當(dāng)今社會(huì)，信息技術(shù)迅猛發(fā)展，已經(jīng)深入到各個(gè)領(lǐng)域。 隨著全球一體化和食品貿(mào)易國(guó)際化，食品安全已經(jīng)成為一個(gè)世界性的挑戰(zhàn)和全球重要的公共衛(wèi)生問(wèn)題。應(yīng)用現(xiàn)代化的分析技術(shù)，研究建立快速準(zhǔn)確的食品安全分析方法勢(shì)在必行。樣品粉碎及加液泵控制系統(tǒng)是一套全自動(dòng)，全功能的樣品制備系統(tǒng)，采用標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)通過(guò)上位機(jī)軟件來(lái)控制，可以獨(dú)立完成樣品的粉碎、加液、抽濾、提取生成的樣品等工作。為了達(dá)到可靠穩(wěn)定的控制硬件控制部分選擇 S7200 PLC 做主控制器。同時(shí)選擇滿足精度要求的注射泵，結(jié)合工藝要求