毕业设计（论文）-基于PLC的中药磨粉机设计.docx

基于PLC的中药磨粉机设计随着人们生活水平的不断提高，目前人们对于中药保健产品的需求量逐渐提高，其中就包括三七粉、西洋参粉等。而目前市面上存在的中药磨粉机也比较少，且普遍自动化程度并不高。所以，目前中药磨粉机有着很大的发展盈利空间和良好行业前景。本文阐述了国内外中药磨粉设备的发展现状，充分介绍了目前主流磨粉设备的特点，在此基础上首先通过对比各类磨粉机的优劣确定了设计方案。首先，在对系统功能要求进行全面研究分析的基础上，完成了中药磨粉机的总体设计方案。在结构方面，该系统是一个完整的机构组成，其中包括动力装置、驱动装置和整体机架等。通过研究设计的目的确定方案，对中药磨粉机的重要零部件进行设计计算和选型。其次，完成了控制系统的硬件设计和软件设计。硬件设计包括所有组件的选择和PLC外部接线。软件设计包括控制中药磨粉机工作过程的所有程序，如电机启停，运行计时，电缸伸缩等。根据控制方案绘制顺序功能图，再将其转换编写为梯形图程序。最后，为了检查控制系统设计的正确性，利用西门子Step7软件试运行了程序，获得仿真结果实现设计目的。本文设计了一种结构简单、制造方便、适合于药店或小型工厂的中药磨粉设备，利用基于PLC的控制系统使其实现自动化控制，提高了生产效率的同时也节省了人力，具有一定的经济价值。关键词中药磨粉机；结构设计；控制系统；PLCDesignofTraditionalChineseMedicineGrindingMachineBasedonPLCAbstractWiththecontinuousimprovementofpeople'slivingstandards,thedemandfortraditionalChinesemedicinehealthproductsisgraduallyincreasing,includingSanqipowder,Westernginsengpowder,etc.Atpresent,therearerelativelyfewtraditionalChinesemedicinegrindingmachinesonthemarket,andthelevelofautomationisgenerallynothigh.So,currently,traditionalChinesemedicinegrindingmachineshavegreatpotentialfordevelopmentandprofitability,aswellasgoodindustryprospects.ThisarticleelaboratesonthecurrentdevelopmentstatusoftraditionalChinesemedicinegrindingequipmentbothdomesticallyandinternationally,fullyintroducingthecharacteristicsofmainstreamgrindingequipment.Basedonthis,thedesignschemeisfirstdeterminedbycomparingtheadvantagesanddisadvantagesofvarioustypesofgrindingmachines.Firstly,basedonacomprehensivestudyandanalysisofthesystem,sfunctionalrequirements,theoveralldesignschemeofthetraditionalChinesemedicinegrindingmachinewascompleted.Intermsofstructure,thesystemisacompletemechanicalcomposition,includingpowerdevice,drivingdevice,andoverallframe.Detenninetheplanbystudyingthepurposeofthedesign,andcarryoutdesigncalculationsandselectionofimportantcomponentsofthetraditionalChinesemedicinegrindingmachine.Secondly,thehardwareandsoftwaredesignofthecontrolsystemwerecompleted.HardwaredesignincludestheselectionofallcomponentsandexternalwiringofthePLC.ThesoftwaredesignincludesallprogramsthatcontroltheworkingprocessofthetraditionalChinesemedicinegrindingmachine,suchasmotorstartstop,runningtiming,electriccylinderexpansionandcontraction,etc.Drawasequentialfunctionaldiagramaccordingtothecontrolscheme,andthenconvertitintoaladderdiagramprogram.Finally,inordertoverifythecorrectnessofthecontrolsystemdesign,theprogramwastestedusingSiemensStep7softwareandsimulationresultswereobtainedtoachievethedesignobjectives.ThisarticledesignsatraditionalChinesemedicinegrindingequipmentwithasimplestructure,convenientmanufacturing,andsuitableforpharmaciesorsmallfactories.ItusesaPLCbasedcontrolsystemtoachieveautomaticcontrol,improveproductionefficiency,andsavemanpower,whichhascertaineconomicvalue.KeywordsTraditionalChinesemedicinegrindingmachine;Structuraldesign;Controlsystem;PLC摘要IAbstractII第I章绪论11.1 课题研究背景及研究的目的与意义11.1.1 研究背景11.1.2 研究目的与意义21.2 中药磨粉机国内外研究现状分析31.2.1 国外研究现状31.2.2 国内研究现状51.3 研究的主要内容和方法8第2章基于PLC的中药磨粉机总体方案设计102.1 中药磨粉机的工艺过程102.2 中药磨粉机结构方案设计102.3 中药磨粉机驱动设计142.4 中药磨粉机控制方案的设计152.5 本章小结15第3章基于PLC控制的中药磨粉机结构设计173.1 关键机构的选择173.1.1 倾斜倒料机构173.1.2 初级粉碎机构173.1.3 开盖机构173.1.4 震动筛机构183.1.5 称重机构183.1.6 残渣剔除机构183.2 倾斜倒料电动缸的选型183.2.1 倾斜倒料机构工作原理183.2.2 倾斜倒料电动缸计算183.3 破碎短轴的设计203.4 齿轮选型计算243.5 中药磨粉机整体结构283.6 本章小结28第4章基于PLC的中药磨粉机控制系统设计304.1 PLC型号的选择304.2 称重传感器型号的选择314.3 VO口分配324.4 外部接线图334.5 系统的顺序功能图344.6 控制系统程序设计354.6.1 程序输入与转换354.6.2 梯形图输出384.7 控制仿真404.8 本章小结42结论44致谢45参考文献46第1章绪论1.1 课题研究背景及研究的目的与意义1.1.1 研究背景人类制粉历史悠久，可以追溯到公元前2000年。当时，人们用手臂和石头将谷物磨成粉末。这种制粉方式虽然简单，但效率低下，需要大量的人力和时间。随着时间的推移，人们开始寻找更加高效的磨粉方式。制粉工艺从古至今有很大差别，不断发展不断进步。在古代，人们使用的磨粉设备主要是石磨，这种设备的磨粉效率较低，需要耗费大量的人力和时间。随着科技的发展，磨粉设备的工作原理也发生了改变。现代的磨粉机采用了电力或其他能源，能够更加高效地完成磨粉的工作。研磨设备由古代的石磨发展到现代的磨粉机，经历了很长的历史。在古代，石磨是人们使用最多的磨粉设备。这种设备由两块石头组成，一块是下石，一块是上石，上石用力转动磨碎谷物。这种磨粉方式虽然简单，但是卫生条件较差，容易受到石头颗粒的污染。现代的磨粉机采用了更加先进的技术，能够更加高效地完成磨粉的工作，并且卫生条件更好，能够更好地保障食品的安全。磨粉机的发明和发展，解决了大规模磨粉的需求。在工业化时代，人们需要更多的粮食和面粉来满足日益增长的人口需求。磨粉机的发明和发展，使得大规模磨粉变得更加容易和高效。现在，磨粉机已经成为了食品加工行业中不可或缺的设备之一。磨粉机的工作性能不断提高，广泛应用于食品、冶金、建材、化工、矿山等多个领域。现在，磨粉机已经成为了各个行业中的重要设备之一。在食品加工行业中，磨粉机被广泛应用于生产面粉、豆浆等食品。在冶金行业中，磨粉机被用来磨制金属粉末。在建材行业中，磨粉机被用来制造水泥。在化工和矿山行业中，磨粉机被用来磨制化工原料和矿石。随着科技的发展，磨粉机的工作性能不断提高，未来还将有更多的应用领域。磨粉机在不同行业中的应用磨粉机最初适用于食品行业的粮食制粉，有辑式、锥式和盘式三种形式，不同类型的磨粉机有各自的优势。好的磨粉机可以提高材料利用率和产品质量，因此在不同行业中也得到了广泛的应用。除了食品行业，磨粉机还被用于冶金、建材、制药等行业。尤其是随着中药材制粉的需求逐渐增加，磨粉机在中药行业中也得到了广泛的应用。然而，目前市面上的中药磨粉设备尚未达到高标准，自动化程度一般,存在发展空间。因此，磨粉机厂家需要继续提高设备的质量和自动化程度,以满足不同行业的需求。在冶金行业中，磨粉机被用于磨矿石，以提高矿石的品位和产量。较好的磨粉机可以将矿石磨成更细的颗粒，从而提高提取效率。在建材行业中，磨粉机被用于磨碎水泥和石灰石。较好的磨粉机可以将水泥磨成更细的颗粒，从而提高混凝土的强度和耐久性，同时也可以提高石灰石的利用率。在制药行业中，磨粉机被用于制造药物和医疗材料。较好的磨粉机可以将药物磨成更细的颗粒，从而提高药效和制备过程的稳定性。总的来说，磨粉机在不同行业中都有着广泛的应用，其重要性不可忽视。未来，磨粉机厂家需要继续提高设备的性能和自动化程度，以适应不同行业的需求。中药磨粉行业需要商用市场推动发展。在现代社会中，越来越多的人开始关注中药的保健作用，这也使得中药磨粉行业获得了更多的发展机会。但是，中药磨粉的制作过程需要大量的人力和物力，往往会导致成本过高。因此，开发自动化中药磨粉设备能够快速、高效、节能、降低设备投资，成为了当前行业发展的重要方向。本设计以PLC为核心，使用定时等自动控制功能实现自动循环磨粉。通过精确的控制，能够保证制粉的精度和稳定性，同时还能够适应不同药材的磨粉要求，满足不同用户的