高压脉冲电场杀菌设备控制系统设计_机械工程及自动化.rar

摘要:随着人们生活水平的提高，消费者对食品质量的要求也越来越高。非热食品处理技术能最大限度保持食品的天然风味，正受到越来越多的关注。在众多非热处理技术当中，高压脉冲电场（High—pulsed electric field，简称PEF）是目前世界上效果最好、最有工业前景的技术之一。高压脉冲电场用于液态食品杀菌，具有时间短、能耗低、能有效保存食品营养成份和天然色、香、味特征，具有广阔的工业化应用前景。

本文主要完成了高压脉冲电场杀菌设备控制系统的设计，通过对高压脉冲电场杀菌设备的研究，阐述了高压脉冲电场杀菌设备的组成与工作原理，分析了控制系统的总体组成，并详细分析设计了控制系统。本文介绍了整体设计思路和要达到的功能，然后分章节具体介绍各个模块的技术细节和在系统中的功能。最后为了完善本系统，提出了一些改进意见。

关键词：高压脉冲电场；高压脉冲发生器；PLC控制；桥式逆变

目录

摘要

abstract

第1章 绪论-1

1.1非热杀菌技术-1

1.1.1非热杀菌技术的定义-1

1.1.2非热杀菌技术的发展-1

1.2高压脉冲电场技术-2

1.2.1高压脉冲电场技术-2

1.2.2高压脉冲电场技术的特点-2

1.2.3高压脉冲电场技术的发展历程-3

1.2.4高压脉冲电场技术的国内外发展现状与展望-3

1.3本文研究内容及章节安排-4

1.3.1课题背景以及课题来源-4

1.3.2研究内容-4

1.3.3章节安排-5

第2章 高压脉冲电场杀菌设备-7

2.1 高压脉冲设备的结构组成-7

2.2 高压脉冲发生系统-7

2.2.1 脉冲发生器的波形及产生-7

2.2.2高压脉冲发生器的国内外发展状况-8

2.3 本章小结-12

第3章 控制系统的总体分析-13

3.1 系统的设计参数-13

3.2 控制系统的方案设计与分析-13

3.2.1 高压脉冲发生器主电路设计-13

3.2.2 高压脉冲发生器控制电路设计-13

3.3 系统元器件的选择-14

3.3.1 IGBT开关的选择及应用-14

3.3.2 高压直流电源的选择及其应用-15

3.3.3 储能电容的选择-17

3.3.4 PLC的选择-18

3.3.5 触摸屏的选择-18

3.3.6 脉冲信号发生器的选择-19

3.4 本章小结-20

第4章 控制系统的控制流程设计-21

4.1 高压直流电源的控制-21

4.1.1 高压直流电源的控制分析-21

4.1.2 高压直流电源的电压设置-22

4.1.3 高压电源充电电压显示-26

4.2 脉冲信号发生器的控制-28

4.2.1 脉冲信号发生器的控制分析-28

4.2.2 脉冲信号的设置-28

4.3 触摸屏界面整体布置-31

4.3.1 欢迎界面设置-31

4.3.2 参数设置界面-32

4.3.3 开关控制界面-32

4.4 主控面板-33

4.5 本章小结-34

第5章 控制系统的整合设计-35

5.1 系统选型-35

5.1.1 I/O点数统计及模块选择-35

5.1.2 CPU、通讯模块、电源框架的选型-36

5.2 系统接线图-36

5.3 系统I/O分配-37

5.4 梯形图程序设计-37

5.5 系统运行控制流程-37

5.6 本章小结-38

第6章 结论与展望-39

6.1 结论-39

6.2 不足之处与未来展望-39

致  谢-41

参考文献-43