兒童營養果蔬面生產設備控制系統研究

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摘要：近年來，“富貴病”已逐漸成為危害我國居民身體健康的重要殺手之一，營養的均衡與居民的健康息息相關。針對“兒童多數不喜歡吃瓜果蔬菜，挑食現象日益嚴重”等現象，設計了一款基于PLC的兒童營養果蔬面生產設備控制系統，給出了其總體方案設計、硬軟件設計等，并進行了仿真驗證，仿真結果表明：所設計的控制系統正確有效。

關鍵詞：PLC；控制系統；方案設計；硬件設計；軟件設計

近年來，“富貴病”已逐漸成為危害我國居民身體健康的重要殺手之一，營養的均衡與居民的健康息息相關[1]。尤其是少年兒童，據統計分析，中國5歲以下兒童營養不良現場仍存在且部分地區還較為嚴重，其改善工作仍然非常重要[2]。兒童多數不喜歡吃瓜果蔬菜，挑食現象日益嚴重，而果蔬中的營養又是身體健康成長必不可缺的營養，因此其身體健康將會面臨重大風險。同時，果蔬在保持營養均衡及預防慢性疾病等方面發揮著重要作用，中國古代也一直有著“五果為助，五菜為充”的說法[3]。因此，有必要想辦法讓兒童攝入足夠的果蔬以達到保持營養均衡的目的。而多數兒童喜愛面食，因此在面食中加入果蔬成分生產兒童營養果蔬面可以一定程度緩解這一問題。本文基于S7-300系列PLC[4-7]設計了一種兒童營養果蔬面生產設備控制系統，并加以仿真研究，研究結果表面：所設計的控制系統正確有效。

1總體方案設計

果蔬面生產設備的結構主要包括進料系統、比例分配系統、定時攪拌系統、壓面系統、倉儲系統、溫控系統等，其作用分別如下（其工藝流程圖如圖1所示）：（1）進料系統：果蔬面生產設備有三種配料，分別是水，面粉和果蔬粉。按3：1：1的比例進入攪拌器。（2）比例分配系統：這一系統在整個生產流水線中是有著極其主要的作用，控制著原料的比例分配，把水、面粉和果蔬粉投放人不同的進料通道中進入攪拌器。（3）定時攪拌系統：將已經分配好三種配料投入到攪拌器中，當觸發傳感器時自動攪拌，配料在攪拌器中能快速均勻地攪拌，讓三種配料充分混合。（4）壓面系統：對于已經充分攪拌好的面團，自動進入壓面機里進行壓面成型。（5）倉儲系統：面條定型之后進行包裝，然后通過傳送帶進入倉庫。（6）溫控系統：進入倉庫之后，面條需要在一定的溫度下進行保存，所以倉庫的溫度保持在10℃。

2硬件設計

本文選用西門子S7-300系列PLC進行設計，其模塊示意圖如圖2所示，硬件接線圖如圖3所示。

3軟件設計

如圖4所示，即為營養果蔬面生產的流程圖，圖5為設備觸摸屏設計樣式，按下啟動按鈕后，原料面粉、蔬菜粉和水按比例1:1：3進料，觸發限位開關，則攪拌器開始攪拌運行，先正轉30s，然后反轉30s，如此反復運行，充分攪拌后，進入壓面機進行壓面，完成后進行包裝，接著通過傳送帶進入倉庫進行儲藏，倉庫溫度保持在10攝氏度左右。

4仿真調試

利用仿真系統進行模擬，進而對所設計的兒童營養果蔬面生產設備控制系統運行的過程與邏輯予以論證。經驗證，所設計的控制裝置正確有效，如圖6所示即為運行時進料時的監控圖樣、圖7為運行時壓面時的監控圖樣。

5結語

針對“兒童多數不喜歡吃瓜果蔬菜，挑食現象日益嚴重”等現象，設計了一款基于PLC的兒童營養果蔬面生產設備控制系統，給出了其總體方案設計、硬軟件設計等，并進行了仿真驗證，仿真結果表明：所設計的控制系統正確有效。

參考文獻

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[7]郭昊坤,徐王俊.基于PLC的可逆冷軋機直流調速系統設計[J].電子測試,2018(2):30-31,25.

作者：郭昊坤 單位：江陰職業技術學院 電子信息工程系