工业微波加热设备控制系统的设计

摘要

在现有的微波设备中，工业微波加热设备占据了很大比例，由于微波加热设备适用范围广、控制方式多样，其设备产品种类也是多种多样的。针对现在微波加热设备的设计现状，以及微波加热设备在各类领域中的使用情况，对设备设计方案和使用工艺进行统计和整理。基于统计和整理的结果，对各类工业微波加热设备按照其各个部件的功能进行分析、优化，并以模块化形式进行分类，这些对工业微波加热设备的设计和应用有着重要的意义。在多年的微波加热设备控制编程及电路设计生产经验的基础上自行拟定了研究题目。
　　本论文根据设计一个具有通用性的小多管隧道式盒饭微波加热设备应用系统为例，从设备的微波功率计算、电路设计、元器件选型、设备运行流程设计、控制程序设计和设备运行数据处理设计等方面，设计出一个具有普遍通用性的控制系统。
　　本文首先介绍了工业微波加热设备的主要两大类设备，即隧道式和炉式微波加热设备。并针对盒饭微波加热设备介绍主要功能的电气原理以及元器件选型，主要目的是将其电气图进行归纳、整理以及优化处理，设计一个可通用的微波加热设备主要功能电气图以及各类辅助功能电气图为主的功能电路图。
　　本论文设计了常用盒饭微波加热设备的控制系统，其中选取了常用的PLC作为控制系统的核心器件，确保设备能够安全可靠运行；根据普遍的隧道式微波加热设备使用要求，设计了可通用的设备控制程序和设备运行流程，确保设备的可通用性和长期运行性。
　　本论文设计了微波设备工作时的数据保存以及后续的数据处理的情况，特选取昆仑通态触摸屏作为人机交互界面，设计了包括进线电流、加热温度、加热时间、微波功率、传动速度、真空度以及物料重量等多种数据的保存、报表输出、U盘导出和打印等功能。为摸索设备生产工艺提供了可靠依据，同时有效地减少了人工成本。
　　本论文阐述了利用现有组态软件建立以盒饭微波加热设备为主的控制程序集与电路设计库，利用组态软件设计出包括调用、查找、模拟等功能。实现对通用微波加热设备改造升级或者新型微波加热设备研制设计工业微波加热设备控制系统的设计，这样就可以大大节省了从设计到设备投入生产的时间。

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第一章 绪论

1.1 工业微波加热设备简介

1.2 课题的研究现状

1.3 课题背景与研究意义

1.4 课题研究的需求分析与主要内容

1.5本章小结

第二章 多管隧道式微波加热设备硬件计算与设计

2.1 炉式工业微波加热设备系统结构

2.2 隧道式工业微波加热设备系统结构

2.3盒饭微波加热设备系统设计

2.4微波系统模拟仿真

2.5 本章小结

第三章 多管隧道式微波加热设备PLC控制系统设计

3.1 PLC分配点及功能分析

3.2 PLC控制程序设计

3.3 PLC故障报警设计

3.4 本章小结

第四章 多管隧道式微波加热设备触摸屏控制系统设计

4.1 PLC与触摸屏连接

4.2 数据导出的设计

4.3 实时曲线历史曲线的设计

4.4 配方功能的设计

4.5 本章小结

第五章 基于组态软件的多管隧道式微波加热设备设计

5.1组态软件的设计

5.2 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 主要研究成果

6.2 展望

致谢

参考文献