摘要
休闲食品行业持续升级，薯片作为主流膨化食品，市场规模与品质要求同步提升。传统薯片生产的调味与包装环节多依赖人工辅助，普遍存在调味均匀性差、包装重量一致性不足、生产效率偏低等问题，同时人工参与还带来食品卫生隐患与生产成本上升的压力，难以满足食品加工自动化、精细化、标准化的发展趋势。为解决传统生产模式的痛点，提升薯片生产线的自动化水平与产品质量稳定性，本文开展薯片精准调味与重量包装自动化控制系统的设计与研究，为中小型食品企业生产线升级提供可行方案。
本文以薯片生产工艺为基础，设计一套基于PLC的自动化控制系统。首先分析生产工况与控制需求，完成系统总体架构、工位分布与控制方案设计；接着完成核心硬件选型与I/O配置，构建稳定的硬件支撑平台；采用模块化理念开发PLC控制程序，实现物料输送、精准调味、定量称重、包装封袋及成品转运的全流程自动协同控制，并开发HMI组态界面实现可视化监控与参数设置；最后通过仿真环境完成系统联调与功能验证。该系统实现了生产流程的无人化自动运行，有效提升生产效率与产品标准化程度，降低原料损耗与人工成本，整体方案简洁可靠，具备良好的实用性与推广价值。
关键词：PLC；薯片生产；精准调味；重量包装；自动控制
目录
1 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 国内外研究现状 1
1.2.1 国内研究现状 1
1.2.2 国外研究现状 2
1.3 本文主要研究内容 3
2 总体方案设计 4
2.1工况分析与设计需求 4
2.2 控制方案对比 4
2.3 控制系统总体架构设计 5
2.4 工位分布方案 6
2.5 本章小结 7
3 硬件系统设计 9
3.1 核心控制器选型 9
3.1.1 控制器选型原则 9
3.1.2 设备I/O统计 9
3.1.3 控制器选型 9
3.2 称重传感器选型 10
3.2.1 选型技术要求 10
3.2.2 选型方案对比与确定 11
3.3 撒料机构选型 12
3.3.1 撒料机构工作原理 12
3.3.2 选型技术要求 13
3.3.3 选型方案对比与确定 13
3.4 位置传感器选型 14
3.4.1 系统位置检测需求 14
3.4.2 传感器型号确定 14
3.4.3 位置传感器工作原理 15
3.5 触摸屏选型 15
3.6 PLC的I/O地址分配 16
3.7 PLC接线图设计 17
3.8 本章小结 19
4 软件系统设计 20
4.1 控制功能要求 20
4.2 PLC编程方式 20
4.3 PLC程序编写 22
4.3.1 数据处理模块 22
4.3.2 流程控制模块 22
4.3.3 顺序动作控制模块 23
4.3.4 系统初始化与辅助控制模块 23
4.4 组态程序编写 24
4.4.1 生产状态监控功能 24
4.4.2 系统操作控制功能 24
4.4.4 界面交互设计 25
5 系统模拟与调试 26
5.1 模拟仿真环境搭建 26
5.2 组态变量绑定 27
5.3 程序装载 27
5.4 程序模拟联调 28
5.4.1 单模块功能调试 28
5.4.2 全流程联动调试 30
5.5 本章小结 30
参考文献 32
致谢 33
说明书
三维模型
CAD图纸
文件列表
