推广机电一体化技术是国内油脂生产行业发展的方向

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1、ANYANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY专 科 毕 业 论 文推广机电一体化技术是国内油脂生产行业发展的方向Promotion Electromechanical Integration Technology Is Domestic Oil Production Industry Development Direction系（院）名称： 专业班级： 学生姓名： 学生学号： 指导教师姓名： 指导教师职称： 2012年 5月毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除

2、文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得安阳工学院及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解安阳工学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作

3、者签名： 日 期： 目录中文摘要、关键词.1英文摘要、关键词.2引言.3第1章油脂工业发展现状.61.1油脂生产的基本工艺流程.61.11大豆种子的主要化学成分.61.12大豆筒仓工艺流程.71.13大豆的预处理.71.14浸出法制油.71.15精炼毛油.71.2我国油脂工业发展现状.81.3国际油脂工业发展现状.91.4我国油脂工业与国际油脂工业对比 .9第2章机电一体化技术.102.1基本概念.102.2机电一体化产品的系统.102.3机电一体化与PLC.11第3章PLC与继电器控制.123.1PLC与继电器控制比较.123.11 PLC与继电器控制系统比较.123.12 PLC与继电器控

4、制线路比较.153.13 PLC与继电器控制电路15 3.2低压配电柜.233.21早期低压配电柜.233.22近期低压配电柜.23第4章机电一体化技术的应用前景.254.1机电一体化技术的应用.254.11机械制造工业254.12饮料行业254.13钢铁行业254.2我国机电一体化工作面临的形势.264.3我国机电一体化工作的任务.27结论.28致谢.29参考文献.30推广机电一体化技术是国内油脂生产行业发展的方向摘要：我国的油脂生产行业遍及各地，而且以小型规模分散居多，有一定加工规模的企业相对比例较少，先进生产设备应用和研究薄弱，自主创新能力不足，产品技术储备匮乏，科技人才短缺，机电一体化

5、水平不高，油脂自动化加工水平低；目前，国际油脂生产规模、工艺设备、产品质量、技术经济指标和过程自动化控制都已经达到先进水平。要想缩短与发达国家的差距，就必须把机电一体化技术充分运用到生产中，走生产线高度自动化的道路，推广机电一体化技术是国内油脂生产行业发展的方向关键词：油脂工业 生产线高度自动化 推广 机电一体化技术 PLCPromotion Electromechanical IntegrationTechnologyIs Domestic Oil production Industry Development DirectionAbstract：Chinas oil production

6、industry all over, and the small scale scattered in the majority, have certain processing scale enterprise ratio less, advanced production equipment application and research is weak, the independent innovation ability is insufficient, product technical reserves scarce, science and technology talent

7、shortage, electromechanical integration level is not high, grease automatic processing level is low; At present, the international oil production scale, and process equipment, product quality, technical and economic indexes and process automation control had reached advanced level. To shorten the ga

8、p with developed countries, we must make full use of the electromechanical integration technology into production, go the way of the highly automated production line, the promotion of electromechanical integration technology is domestic oil production industry development direction .Key words：Oil in

9、dustry; Highly automated production line; promotion; integrated techniques of mechanics and electronics; Programmable Logic Controller引 言前些日子去阳光油脂集团的分公司（信阳万富油脂有限公司）实习，随后又去了阳光油脂集团的几个分公司参观，并在网上了解一下我国油脂工业与国际油脂工业发展状况，见识到了我国好多集团化的油脂公司，自动化程度低，生产效率低，生产的产品质量低下。我国油脂工业简直与国际油脂工业没法比，结果令人堪忧，要想缩短与发达国家的差距，推广机电一体化技

10、术是我们的唯一选择。第一章油脂工业发展现状1.1油脂生产的基本工艺流程1.11大豆种子的主要化学成分 介绍大豆种子中所含的三种化学物质，并对其进行简单分析。1.12大豆筒仓工艺流程 筒仓工序是对原料大豆进行粗处理的第一道工序，主要是去除大豆上的粉尘。1.13大豆的预处理 此车间，对大豆进行预处理，从这个车间出来的大豆具有内部接触面积大，呈海绵状，有利于与其他溶剂的充分混合，为浸出制油做准备。1.14浸出法制油 此车间为防爆车间，最终产品是粗豆粕，毛油，工艺流程较为复杂。1.15精炼毛油 此车间所需的80%以上的热量，靠导热油供给，工艺流程更为复杂，机电一体化水平也要求较高。1.2我国油脂工业发

11、展现状 介绍我国油脂工业发展中的一些问题，及发展方向。1.3国际油脂工业发展现状 简单介绍国际油脂工业发展的技术水平。1.4我国油脂工业与国际油脂工业对比 通过对比当前我国与国际油脂工业设备使用情况，得出推广机电一体化技术势在必行。第二章机电一体化技术2.1基本概念 机电一体化技术的概念及由来。2.2机电一体化产品的系统 机电一体化产品的五种内部功能。2.3机电一体化与PLC 引出PLC。第三章PLC与继电器控制3.1PLC与继电器控制比较3.11 PLC与继电器控制系统比较 从三个方面对PLC与继电器控制系统进行比较。3.12 PLC与继电器控制线路比较 从六个方面对PLC与继电器控制线路进

12、行比较。3.13 PLC与继电器控制电路 三相异步电动机的-减压起动控制三相异步电机的正反转控制三相异步电机的顺序起动联锁控制三相异步电动机的反接制动控制3.2低压配电柜3.21早期低压配电柜 继电器控制柜基本组成。3.22近期低压配电柜 PLC控制柜组成。第四章机电一体化技术的应用前景4.1机电一体化技术的应用4.11机械制造工业 用传统与先进的机械制造工业对比论述机电一体化技术重要性。4.12饮料行业 举例说明机电一体化技术是当今发展最快、应用前景最为广泛的技术之一。4.13钢铁行业 从五个方面介绍机电一体化技术的系统，意在说明各种产品与装置实现了机电一体化。4.2我国机电一体化工作面临的

13、形势 介绍我国机电一体化工作面临多种形势。4.3我国机电一体化工作的任务 介绍我国机电一体化工作的两大主要任务。第一章 油脂工业的发展现状油脂生产水平的高低和产品质量的好坏与油脂厂生产自动化程度有直接关系。油脂的生产过程，从原料到成品各个工序都涉及到温度、压力、料位和流量的控制，利用自动控制系统控制生产过程，不仅能提高效率、保证安全，而且能改善产品质量和降低费用。20世纪60年代，美国及欧洲的一些发达国家，他们的油脂加工和精炼厂的控制是由安装在仪表盘上的芯片控制器来完成的。到了70年代中期，电子芯片被引进油厂，80年代初，PLC的采用标志着油脂厂的自动控制进入新的里程碑。PLC技术取代电子控制

14、，在那时基本上还是计算机从传感器接受输入再指令输出回传感器以达控制要求。基于上述PLC系统，世界上许多加工厂的自动化程度仍然处在初级水平。随着科技的进一步发展，人们采用计算机系统，通过人机界面(HMl)，操作者输入并送出指令至加工过程，实现自动控制。1.1 油脂生产的基本工艺流程生产商从植物油中获得两类主要初始产品：毛油和饼粕。毛油进一步加工可得到不同等级的食用油和固体脂肪，同时过程中产生的油脂伴随物，成为提取磷脂、脂肪酸等的原料，另外油脂本身又可制成多种工业原料或制品。饼粕进一步加工可得到不同种类的饲料和多种蛋白制品，同时过程中产生的废液又成为提取低聚糖、食用纤维等的原料。油脂的生产逐渐规模

15、化、集中化、包装一体化。大规模制油主要体现在大豆加工上。下面主要介绍大豆加工工艺流程：1.11 大豆种籽的主要化学成分主要包括油脂、蛋白质与碳水化合物及其他多种微量成分（例如：磷脂、色素、有机酸等）。a. 油脂 油脂又称脂肪，是油和脂两者的合称。其主要化学成分为三甘油酯类。b. 蛋白质 蛋白质中含有人体所必需的各种氨基酸。蛋白质的本身特性对制油工艺有很大的影响。 例如：蛋白质吸水膨胀增加料胚的可塑性；在加热、干燥、高压、酸、碱、酒精和尿素等作用下塑性会降低。c. 磷脂 磷脂的吸湿性强，能够吸收水分，引起微生物生长，导致油脂变质；磷脂在高温下还会发生结构变化，导致油脂变色，降低油脂的品质。1.1

16、2 大豆筒仓工艺流程原料（大豆）斗式提升机平刮板（筒仓顶）各筒仓两层平刮板（走向相反）斗式提升机预处理（预榨）车间1.13 大豆的预处理 油脂生产中，从原料到提取油脂前的所有准备工序统称为预处理 。大豆的预处理包括大豆的筛选比重去石调质破碎软化轧胚平板烘干膨化。可细分为以下流程：a.大豆（筒仓）平刮板大豆暂存罐振动筛重力分级去石调质塔粉碎机斗式提升机豆仁滚筒液压轧胚机平板烘干箱膨化机平刮板浸出车间b.大豆（筒仓）平刮板大豆暂存罐振动筛重力分级去石调质塔粉碎机斗式提升机离心式鼓风机粉碎机豆皮仓粕库1.14 浸出法制油利用能溶解油脂的溶剂，通过润湿渗透、分子扩散和对流扩散的作用，将料胚中的油脂浸提

17、出来，然后再将混合油分离取得毛油，将含溶剂豆粕脱溶得到豆粕的过程，浸出制油工艺流程 ：a.大豆预处理进料绞龙平刮板浸出器平刮板蒸脱机平刮板豆粕库b.大豆预处理进料绞龙平刮板浸出器混合油暂存罐一蒸供给泵一蒸（薄膜蒸发器）闪发箱1（旋液分离器）二蒸供给泵换热器二蒸闪发箱2汽提泵汽提塔输油泵毛油暂存罐毛油泵精炼车间或毛油罐1.15 精炼毛油1.配酸工序，配碱工序，离心机操作工序，脱色过滤工序，脱臭工序，导热油炉工序。a. 一级油精炼毛油磷酸反应罐加热器混合油泵碱炼反应罐加热器自清离心机加热器混合油泵水洗离心机加热器干燥器碱炼油暂存罐加热器白土预混罐脱色塔混合油过滤机二次过滤机加热器析气器油油换热器导

18、热油加热器脱臭塔油油换热器冷却换热器安全过滤机冷却换热器成品油暂存罐油库或灌装车间b. 四级油精炼毛油磷酸反应罐加热器混合油泵碱炼反应罐加热器自清离心机加热器混合油泵水洗离心机加热器干燥器碱炼油暂存罐加热器脱臭塔冷却换热器成品油暂存罐油库或灌装车间1.2 我国油脂工业的发展现状 粮油是一个国家赖以发展的物质保证。我国油脂工业是从新中国成立以后才渐渐发展起来的，经过多年的发展，油脂生产技术有了很大提高，但是和国外先进生产技术还有相当的差距。新中国成立时，我国的油脂工业大多设备陈旧，工艺落后，操作笨重，生产环境差，经济技术指标落后，有一定规模的现代化油脂加工企业屈指可数。经过半个多世纪的发展，中国

19、的油脂工业在许多领域已经接近或达到国际水平。当前我国的油脂工业仍存在着企业的集约化程度低，大型油脂加工企业集团数量较少，粮油产品的深度加工、资源综合利用不够；先进生产设备应用和研究薄弱，自主创新不足，产品技术储备匮乏，科技和管理人才不足，工艺设备配套水平及机电一体化水平不高，信息化滞后等。虽然我国在大豆加工、大豆蛋白深加工和综合利用方面有了一定的进展，但是大豆蛋白和大豆磷脂加工技术装备整体水平落后，深加工能力小，产品技术含量、附加值、增值率及市场占有率较低。我国综合开发利用水平不高和深度加工增值能力不强，丰富的大豆资源还只是一种潜在的经济优势，大豆低聚糖、膳食纤维、异黄酮、蛋白肽等深加工产品在

20、国际生产工艺中技术水平较低，与发达国家相比还有较大的差距。随着市场竞争的加剧和企业的结构调整优化，油脂加工企业的数量将进一步减少，规模将逐步扩大，生产集中度将明显提高，中国油脂工业总的发展趋势是规模化、大型化。油脂加工企业只有通过全面整合，才能提升整体水平，才能使企业做大做强，只有通过整合，才有实力和条件不断采用新技术、新工艺、新设备，才有可能使油脂加工向深度加工和综合利用方向发展，才有可能成为创新型企业。1.3 国际油脂工业的发展现状国际油脂工业的生产规模、工艺设备、产品质量、技术经济指标及过程自动化都已经达到很高水平，由于这方面潜力的挖掘比较有限，他们未来发展的注意力已转向于满足消费者对营

21、养健康的追求和社会对保护生态环境的期盼。1.4 我国油脂工业与国际油脂工业对比目前，在美欧等地90以上油脂厂利用计算机和PLC自动控制系统来提高产量，使企业的工人比例降到最低以保持竞争力，特别当基于PLC的系统仍然持有较高的功能和经济优势。然而我国好多集团化的油脂公司，依然使用着原始的生产设备（主要由继电器组成的低压配电柜），由PLC控制的设备很少，这样的生产线，自动化程度低，生产效率低，生产的产品质量低下，一个车间需要很多人才能达到控制生产的目的，要想在这场粮油战争中有立足之地，很难。为了赚钱，美欧等地的生产线常常一开几个星期不停工，整个工厂的佣工(成本的最大因素)很少，因此加工成本低。比较

22、一下，两个不同规模的工厂用工人数一样，而小厂的相对劳动成本比大厂高出10倍，同时小厂的投资成本，每吨油比大厂约高5倍。可想而知，生产高度自动化大厂比自动化程度低的小厂更具竞争优势。可见生产线高度自动化，操作稳定，产品质量可靠，对提高一个厂竞争力多么重要，而推广机电一体化技术可以令企业生产技术水平满足以上要求。第二章 机电一体化技术在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。国民经济生产和生活中广泛使用的各种

23、自动化机械（机械臂）、自动生产线（啤酒自动化生产线）及各种自动化设备，是当前机电一体化技术应用的具体体现。这些自动化机械和生产线中广泛应用了电子技术与传感技术。2.1基本概念机电一体化又称机械电子学（Mechatronics）是机械和微电子技术紧密结合的一门技术，他的出现使冷冰冰的机器有了人性化、智能化。机电一体化是以多门学科（机械、电子技术和计算机科学为主）相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科，而机电一体化产品是在机械产品的基础上，采用微电子技术和计算机技术衍生出来的新一代产品。机电一体化技术同时也是工程领域不同种类技术的综合及集合，它是建立在机械技术、微电子技术

24、、计算机和信息处理技术、自动控制技术、电力电子技术、伺服驱动技术以及系统总体技术基础之上的一种高新技术2.2 机电一体化产品的系统机电一体化产品的功能是通过其内部各组成部分功能的协调和综合来共同实现的，机电一体化产品具有自动化、智能化和多功能的特性，而实现这种多功能机电一体化产品一般需要具备五种内部功能，即主功能、动力功能、检测功能、控制功能和执行功能，而实现这些功能的各个组成部分及其技术就构成了机电一体化产品的系统。1机械系统 机电一体化产品的机械系统包括机身、框架、机械传动和联接等机械部分。2. 动力系统 动力系统为机电一体化产品提供能量和动力功能，驱动执行机构工作以完成预定的主功能。动力

25、系统包括电、液、气等动力源。3. 传感与检测系统 传感器的作用是将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数转换成可以测定的物理量，同时利用检测系统的功能对这些物理量进行测定，为机电一体化产品运行控制提供所需的各种信息。4. 信息处理及控制系统 根据机电一体化产品的功能和性能要求，“信息处理及控制系统”接收“传感与检测系统”反馈的信息，并对其进行相应的处理、运算和决策，保证产品按照生产要求的动作，实现控制功能。5. 执行机构 执行机构在控制信息的作用下完成要求的动作，实现产品的主功能。2.3机电一体化与PLC机电一体化顾名思义就是将机械技术与电子技术相结合。充分发挥自己的长处，

26、弥补各项技术的不足。在机械工程领域，由于机械强度较高，输出功率较大，可以承载较大的载荷，但实现微小的运动比较困难；而在电子领域，利用传感器和计算机技术可以实现复杂的检测和控制，但只利用电子技术无法实现重载荷运动。将机械技术与电子技术相结合，是机械既能够像动物那样灵活动作，也能向人类那样会思考判断，也就是说电子技术是运动机械实现灵活化和智能化的前提。当前，随着计算机、电力电子技术及自动控制理论等的发展，机电一体化正在大踏步走进油脂工业，食用油自动灌装生产线是机电一体化在油脂工业最完美的结合之一，它是通过PLC这种先进的控制器转化并充分体现在灌装过程中灌装要完成的启动加速、等速、减速等阶段，其拖动

27、力及速度将随之变化，每个阶段控制阶段方式也不完全相同。PLC它具有逻辑控制、模拟量闭环控制、数字量的智能控制、数据采集、监控、通信联网及集散控制等功能。当前的PLC都配有A/D、D/A转换器及算术运算功能，有的还有PID功能，这些功能使PLC的模拟量闭环控制，运动控制，速度控制等方面具有了硬件基础；许多PLC具有输出和接收高速脉冲的功能，配合相应的传感器和伺服设备，PLC可实现数字量的智能控制；PLC配合可编程序终端设备，可实时显示采集到的现场数据及分析结果，为系统的分析，研究工作提供依据，利用PLC自检信号可以实现系统监控；PLC具有强有力通信功能，它可以与计算机或其他智能装置进行通信联网，

28、从而能方便地实现集散控制。第三章PLC与继电器控制生产油脂的设备中， 90%以上的设备靠电机拖动，电机运行的是否正常，间接影响油脂的产量，豆粕蛋白含量，成品油的酸价等，电机一般由电气控制，由于加工车间线路多采用集中控制的原则，而配电柜在加工车间里起到分配电能及控制设备电源的作用，再者它一方面能保证设备的安全，可靠的运行；另一方面也能保障人的生命安全，因此低压配电柜在车间得到了广泛运用。最初的电气控制自动化程度很低，设备控制基本全靠手动，随着科技发展，PLC问世，电气控制逐渐走向高度自动化。PLC（可编程控制器）内部有一类可编程的存储器，用于其内部存储程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算

29、术操作等面向用户的指令，并通过输入/输出数字或模拟信号控制各种类型的机械或生产过程。PLC是以微处理器为基础,综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。3.1 PLC与继电器控制比较3.11 PLC与继电器控制系统的比较 1.控制方式：继电器的控制是采用硬件接线实现的，是利用继电器机械触点的串联或并联极延时继电器的滞后动作等组合形成控制逻辑，只能完成既定的逻辑控制。PLC采用存储逻辑，其控制逻辑是以程序方式存储在内存中，要改变控制逻辑，只需改变程序即可。2控制速度：继电器控制逻辑是依靠触点的机械动作实现控制，工作频率低（毫秒级），机械触点常有抖动现象。PLC是由程

30、序指令控制半导体电路来实现控制，速度快（微秒级），严格同步，无抖动。3 .延时控制：继电器控制系统是靠时间继电器的滞后动作实现延时控制，而时间继电器定时精度不高，受环境影响大，调整时间困难。PLC是用半导体集成电路作定时器，时钟脉冲由晶体振荡器产生，精度高，调整时间方便，不受环境影响。3.12 PLC与继电器控制线路的比较1. 功能强，性价比高 一台小型PLC内部有成百上千个可供用户使用的编程元件，可以实现非常复杂的控制功能;与相同功能的继电器相比，具有很高的性价比。PLC可以通过通信联网实现分散控制和集中管理。 2. 硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强 PLC产品已经标准化、系列化、模块化

31、，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用。用户能灵活方便的进行系统配置，组成不同功能和规模的系统。3. 可靠性高，抗干扰能力强 传统的继电器控制系统中使用了大量的中间继电器和时间继电器，由于触点接触不良，容易出现故障，PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与输入/输出有关的少量硬件，接线数大量减少，因触点接触不良造成的故障也大为减少。 4 .系统的设计、安装、调试工作量少 PLC用软件功能取代了继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件，使控制柜的设计、安装、接线工作量大大减少。 PLC的用户程序可以在实验室模拟调试，输入信号用小开关来模拟，通过PLC上的发光二极

32、管可观察输出信号的状态。在现场的统调过程中发现的问题一般通过修改程序就可以解决，系统的调试时间比继电器系统少得多。 5. 编程方法简单 梯形图是使用得最多的PLC的编程语言，其电路符号和表达方式与继电器电路原理图相似，形象直观，易学易懂。 6. 维修工作量少，维修方便 由于PLC有完善的自诊断和显示功能，因此故障率很低。PLC外部的输入装置和执行机构发生故障时，可以根据PLC上的发光二极管或编程器提供的地址迅速的查明故障的原因，用更换模块的方法可以迅速地排除故障。3.13 PLC与继电器控制电路 1.三相异步电动机的-减压起动控制a. 三相异步电动机-减压起动的继电器控制图1 -减压起动的继电

33、器控制电路图图1中主电路通过三组接触器主触点将电动机的定子绕组接成三角形或星形，即KM1、KM3主触点闭合时，绕组接成星形；KM1、KM2主触点闭合时，接为三角形。电路的工作过程：先接通三相电源开关Q KM1线圈得电起动：按下起动按钮SB2 KM3线圈得电 KT线圈得电电动机接成星形，减压起动触点KT断开KM3线圈失电延时一定时间 t 电动机接成三角形触点KT闭合KM2线圈得电与此同时，触点KM2断开KT线圈失电释放。停止：按下SB1KM1、KM2线圈失电电动机停止运转。b.三相异步电动机-减压起动的PLC控制星形-三角形减压起动用于定子绕组在正常运行时接为三角形的电动机。在电动机起动时将定子

34、绕组接成星形，实现减压起动。正常运转时再换接成三角形接法。有电工基础知识可知，星形连接时起动电流仅为三角形连接时的1/3，相应的起动转矩也是三角形连接时的1/3。输入输出停止按钮SB1:X0KM1:Y0起动按钮SB2:X1KM2:Y1接触器FR:X2KM3:Y2接触器图2 三相异步电动机减压起动的I/O接线图图3减压起动梯形图表1 三相异步电动机的-减压起动的指令语句表步 序指令 数据步 序指令 数据0LD X00110MPP1OR Y00011OUT T0 K502ANI X00012LD T03ANI X00213OR Y0014OUT Y000待添加的隐藏文字内容314ANI Y0005

35、LD Y00015ANI Y0026ANI Y00116ANI X0027MPS17OUT Y0018ANI T018END9OUT Y0022.三相异步电机的正反转控制 图4正反转继电器控制图图3-2 I/O接线图图5 梯形图表2指令程序地址指令数据0000LD00010001OR05000002AND-NOT00000003AND-NOT05010004OUT05000005LD00020006OR05010007AND-NOT00000008AND-NOT05000009OUT05010010END(01PLC控制的工作过程的分析： 按下SB2，输入继电器0001动合触点闭合，输出继电器

36、0500线圈接通并自锁，接触器KM1主触点，动合辅助触点闭合，电动机M通电正转。 按下SB1，输入继电器0000动断触点断开，输出继电器0500线圈失电，KM1主触点，动合辅助触点断开，电动机M断电停止正转 按下SB3,0002动合触点闭合,0501线圈接通并自锁,KM2主触点,动合辅助触点闭合,电动机M通电反转3.两台电动机顺序起动联锁控制图6 顺序启动继电器控制图图7 I/O接线图图8梯形图表3指令程序地址指令数据0000LD00000001OR05000002AND-NOT00010003OUT05000004LD00020005OR05010006AND05000007AND-NOT0

37、0030008OUT05010009END(01) PLC控制的工作过程的分析： 按下M1的起动按钮SB1,输入继电器0000动合触点闭合,输出继电器0500线圈接通并自锁,接触器KM1得电吸合,电动机M1起动运转;同时连接在0501线圈驱动电路的0500动合触点闭合,为起动电动机M2作准备。可见,只有电动机M1先起动,电动机M2才能起动。这时如果按下M2的起动按钮SB3,0002动合触点闭合,0501线圈接通并自锁,接触器KM2得电吸合,电动机M2起动运转。按下M1的停止按钮SB2，0001动断触点断开，使0500线圈失电，并且由于连接在0501线圈驱动电路的0500动合触点的断开，使得05

38、01线圈同时失电，两台电动机都停止运行。若只按下M2停止，按钮SB4时，0003动断触点断开；使得0501线圈失电，M2停止运行，而M1仍运行。4.三相异步电动机的反接制动控制a.三相异步电动机的反接制动的继电器控制图9反接制动继电器控制图电路的起动过程： 起动：按下SB2KM1线圈得电M开始转动，同时KM1辅助动合触点闭合自锁，KM1辅助动断触点断开，进行互锁。M处于正常运转，KS的触点闭合，为反接制动做准备。制动：按下复合按钮SB1KM1线圈失电，KM2线圈由于KS的动合触点在转子惯性转动仍闭合自锁，电动机进入反接制动，当电动机转速接近于零时，KS的触点复位断开，KM2线圈失电制动结束，停

39、机。b. 三相异步电动机的反接制动的PLC控制输入输出SB1:X0KM1:Y1SB2:X1KM2:Y2FR:X2KS:X3图10输入输出接线图 图11反接制动梯形图表3三相异步电动机的反接制动的指令语句表步 序指令 数据步 序指令 数据0LDI X0007LD X0001LD X0018OR Y0022OR Y0019ANI Y0013ANB10AND X0034ANI Y00211ANI X0025ANI X00212OUT Y0026OUT Y001133.2低压配电柜1. 在油脂生产中低压配电柜一般用来控制电机（如：电机的正反转，降压启动，顺序启动和停止等）和其他设备（如：蒸炒锅），而电

40、机拖动泵、绞龙、浸出器、液压轧胚机等。由于低压配电柜在车间得到了广泛运用，下面简单介绍一下：低压配电柜按其在生产中所起的作用一般分为：进线柜，电容补偿柜，普通柜（例如：1号柜.8号柜）3.21 早期低压配电柜（继电器控制柜）2. 继电器控制柜基本模块组成：内部一般由低压断路器，交流接触器，继电器，开关电源，电流互感器；在控制柜外面可以有按钮、电流表、电压表等这些类似输入/输出信号。 3.22 近期低压配电柜（PLC控制柜）PLC控制柜指成套的控制柜,可实现电机,开关的控制的电气柜。PLC控制柜基本模块组成: 1空开（低压断路器）：整个柜体的电源控制。2PLC：控制工程小可以直接就是一个一体化的

41、PLC 控制工程比较大可能就需要模块、卡件式的还可能需要两套交替使用。324VDC的电源：大多数的PLC都是自带24VDC的电源，根据是否确实需要来定是否要这个开关电源。4继电器：一般PLC是可以直接将指令发送到控制回路里，但也可能先由继电器中转。5接线端子：可以根据信号数量适当配置。如果你的控制柜内还需要有其他的模块， 视情况增加。PLC控制柜可完成设备自动化和过程自动化控制，具有性能稳定、可扩展、抗干扰强等特点，是现代工业的核心和灵魂。一方面设备可与DCS总线上位机 modbus、profibus等通讯协议进行数据传输；另一方面借助工控机、以太网等实现的生产过程的控制和监控。第四章 机电一

42、体化技术的应用前景41机电一体化技术的应用4.11 机械制造业传统机械制造业是建立在规模经济的基础上，靠企业规模、生产批量、产品结构和重复性来获得竞争优势的，它强调资源的有效利用，以低成本获得高质量和高效率，靠复杂的专业加工取代人的技能来获取其生产盈利。先进的机械制造业是以信息为主导，采用先进生产模式、先进制造系统、先进制造技术和先进组织管理形式的全新的机械制造业，其特征是全球化、网络化、虚拟化、智能化以及环保协调的绿色制造。现代制造业集成了现代科学技术的发展模式，充分利用电子计算机技术，使制造技术提高到新的高度。近年来，制造工程领域的新技术相继诞生，如计算机数字控制、现代集成制造系统、柔性制

43、造技术、敏捷制造、虚拟制造、并行工程等。4.12 饮料行业机电一体化技术是当今发展最快、应用前景最为广泛的技术之一。机电一体化技术在食品与饮料包装机械的开发、设计和制造过程中的应用，不仅使单机的自动化程度大大提高，而且使整条包装生产线的自动化控制水平、生产能力得到很大提高，使其竞争能力远远超过传统的机械控制的同类设备，可以大大改善产品的质量，提高其国内、国际竞争能力。4.13 钢铁行业a.计算机集成制造系统(CIMS) 钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料进厂,生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。b.现场总线技术(FBT) 现场总线

44、技术是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。c.交流传动技术 随着电力电子技术和微电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。 d.开放式控制系统 “开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识

45、和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家产品的兼容和互换，且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联，实现控制与经营、管理、决策的集成，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。 e.分布式控制系统(DCS) 分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。分布式控制系统与集中型控制系统相比，其功能更强，具有更高的安全性，是当前大型机电一体化系统的主要潮流。随着机电一体化技术的发展，各种产品与装置实现了机电一体化，有利实现整体优化，提高产品质量和生

46、产效率，缩短开发新产品的生产准备周期，加速科技成果向商品转化，有利推动传统产业发生深刻变革，同时，随着新产品的研发及高精密等设备的发展，要求新一代机电一体化技术、产品及系统朝着高性能、智能化、系统化以及轻量化、微型化方向发展，从而为国家带来更大的经济效益与社会效益。4.2 我国机电一体化工作面临的形势1.微电子技术改造传统工业的工作量大而广2.机电一体化技术加速产品更新换代，提高市场占有率的困难大。3.机电一体化产品取代技术含量和附加值低，对环境污染严重的企业还占相当大的比重。近年来我国的工业结构、产品结构虽然多次调整，但由于多种原因，成效一直不够明显。这里面有上级领导部门的政见不一的问题，有

47、企业的“故土难离”“死守故业”问题，但不可否认也有优化的不理想的产业，优选出不中意的产品问题。另外，从市场需求的角度看，由于我国研制、开发机电一体化产品的时间不长，差距较大，许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足市场需求，每年机电一体化产品进口量都比较大，因此急需发展。4.3 我国机电一体化工作的任务我国在机电一体化方面的任务：一方面是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业；另一方面是加大开发机电一体化产品力度，促进机电产品的更新换代。总的目的是促进机电一体化产业的形成，为我国产业结构和产品结构调整作贡献。总之，机电一体化技术既加快传统机电工业的发展，又促进了我国产业和产品结构的进一步调整

48、。结论 要想缩短与发达国家的差距，就必须把机电一体化技术充分运用到生产中，走生产线高度自动化的道路，推广机电一体化技术是国内油脂生产行业发展的方向。机电一体化技术的出现不是孤立的，它是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。当然，与机电一体化相关的技术还有很多，并且随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。致谢 首先感谢我的辅导老师对我的引导和帮助，这次设计我学到很多知识，同时也锻炼了自己独立设计的能力。我还要感谢（校外）方师傅，胡主任，韩主任等对我加以指导，是他们让我认识到了机电一体化技术的在油脂行业的发展前景，

49、我很清晰的认识到我以后的路要怎么走。另外感谢我的大学同学，他们为我在大学深造创造了一个良好环境，他们在论文中给予了我许多的帮助，同时他们让我的大学生活变得更加丰富多彩。 感谢母校，她曾让我感受到前所未有的自信与快乐，曾向我展示了一个特别的世界，让我意识到自己是那么的优秀，真诚地道一声“谢谢”！由于本人水平有限，论文中如有不足，请谅解。参考文献1.徐航.机电一体化技术基础M.北京：北京理工大学出版社.2010-072.李建勇.机电一体化技术M.北京：科学出版社.2009-083.李道霖.电气控制与PLC原理及运用M.北京：电子工业出版社.2009-024.黄永红.电气控制与PLC应用技术M.天津：机械工业出版社.2011-095.ray9803(蜻蜓点水).2011-12-23.国际油脂工业现状与发展趋势.M/OL.6.王瑞元.2006-09-28.我国油脂工业七大发展趋势M/OL.7.robin1798（崭露头角）.2011-09-25.我国粮油工业的现状及今后发展趋势M/OL.8.倪培德.油脂加工技术M.北京：化学工业出版社.2009-069.武兰英.机电一体化技术基础及运用M.北京：中国电力出版社.2011-01