基于PLC的多原料炒菜機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

年，張媛珍在《家用和類(lèi)似用途電動(dòng)炒菜機(jī)》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)中發(fā)布，為滿(mǎn)足中國(guó)炒菜機(jī)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化需求,引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，6月25日，中國(guó)家用電器協(xié)會(huì)發(fā)布了協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)T/CHEAA0017-2021《家用和類(lèi)似用途電動(dòng)炒菜機(jī)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)炒菜機(jī)標(biāo)準(zhǔn))，該標(biāo)準(zhǔn)在現(xiàn)有相關(guān)國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，對(duì)炒菜機(jī)產(chǎn)品的烹飪性能、功能、命名規(guī)則等方面的指標(biāo)規(guī)范進(jìn)行補(bǔ)充，保證產(chǎn)品性能與質(zhì)量，有效引導(dǎo)炒菜機(jī)行業(yè)健康發(fā)展。[2]2021年，鄒麗娟在《智能炒菜機(jī)顛鍋機(jī)構(gòu)分析研究》中隨著智能化技術(shù)的快速發(fā)展，智能炒菜機(jī)的相關(guān)技術(shù)也越來(lái)越成熟。目前，在智能炒菜機(jī)應(yīng)用過(guò)程中，需要綜合分析智能炒菜機(jī)顛鍋機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)情況，其主要是從智能炒菜機(jī)顛鍋機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)軌跡出發(fā)進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)，獲取與廚師顛鍋軌跡相似的設(shè)計(jì)參數(shù)，從而使智能炒菜機(jī)顛鍋機(jī)構(gòu)能夠翻炒不同菜肴，提升智能炒菜機(jī)的應(yīng)用效果。[3]自動(dòng)炒菜機(jī)關(guān)鍵機(jī)構(gòu)動(dòng)作模型與控制研究，鄭志雄在碩士電子期刊2021年第05期發(fā)表了此篇論文，論文中主要內(nèi)容包括：以STM32與ARM處理器相結(jié)合的控制系統(tǒng)架構(gòu)，優(yōu)化炒菜機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),結(jié)合烹飪動(dòng)力學(xué)模型和熱量傳遞過(guò)程,給出關(guān)鍵機(jī)構(gòu)動(dòng)作模型建立方法，填補(bǔ)了市場(chǎng)的空白，解決了現(xiàn)有炒菜機(jī)“炒不熟”的問(wèn)題。[4]李子林、王玉勤等人于2020年1月在工程科技Ⅰ輯、工程科技Ⅱ輯、經(jīng)濟(jì)與管理科學(xué)專(zhuān)輯中提出智能家用自動(dòng)炒菜機(jī)設(shè)計(jì)，此設(shè)計(jì)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)的連接,獲取大量可行的菜譜以及炒菜方案,通過(guò)裝置的智能調(diào)控,進(jìn)行智能炒菜，所設(shè)計(jì)的炒菜機(jī)不需要人為過(guò)多的參與,解放了人類(lèi)的雙手,節(jié)省了時(shí)間,減少了資源的浪費(fèi),提升了生活品質(zhì)。[5]1.2.2國(guó)外研究現(xiàn)狀本文主要針對(duì)自動(dòng)炒菜機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一定的研究。通過(guò)查閱相關(guān)的資料和文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前市面上的自動(dòng)炒菜機(jī)相對(duì)較少，相關(guān)的市場(chǎng)并不成熟，對(duì)于國(guó)外，由于飲食結(jié)構(gòu)和飲食方式的不同，國(guó)外對(duì)于自動(dòng)炒菜機(jī)這種類(lèi)似的結(jié)構(gòu)和研究特別少，其主要研究方向?yàn)槿绾卫梦⒉t，電磁爐對(duì)于食物的煎炸蒸烤等，更偏于溫度、時(shí)長(zhǎng)等的智能控制。[6]\t"/kcms2/article/_blank"SHassan;\t"/kcms2/article/_blank"MSYusof;\t"/kcms2/article/_blank"ZEmbong等人在2019年\t"/kcms2/article/_blank"\o"英國(guó)皇家物理學(xué)會(huì)期刊"英國(guó)皇家物理學(xué)會(huì)期刊中發(fā)表了Astudyoffrequencyandpulsesforsteppermotorcontrollersystembyusingprogrammablelogiccontroller，此論文中以可編程控制器(PLC)為研究方法，闡述了步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)的頻率和脈沖。通過(guò)開(kāi)發(fā)步進(jìn)電機(jī)控制器原型系統(tǒng)，尋找適合步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)的頻率和脈沖。在步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行中，使用的脈沖頻率不影響移動(dòng)負(fù)載的距離。脈沖頻率的增加只會(huì)影響步進(jìn)電機(jī)完成工作所需的時(shí)間。結(jié)果表明，在高速運(yùn)行時(shí)脈沖頻率為5000Hz。脈沖數(shù)是影響步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行時(shí)間和移動(dòng)負(fù)載距離的一個(gè)操縱變量。[7]此篇文章讓我在選擇電機(jī)與設(shè)置電機(jī)參數(shù)的問(wèn)題上，得到了參考。1.3本文的主要工作?本設(shè)計(jì)是一種基于PLC的多原料炒菜機(jī)，利用博圖中的WICC開(kāi)發(fā)交互式人機(jī)界面軟件，具體包括了自動(dòng)操作界面、手動(dòng)操作界面和配方程序管理界面，它可以支持通用配方命令編寫(xiě)的配方程序，對(duì)配方程序進(jìn)行分析和解釋?zhuān)缓筮\(yùn)行配方程序。多原料炒菜機(jī)的設(shè)計(jì)重點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)炒菜過(guò)程中各電機(jī)同步運(yùn)行的邏輯控制。使用PLC編程，將多個(gè)電機(jī)的啟動(dòng)工作順序切換到智能、經(jīng)濟(jì)、可靠和優(yōu)化的炒菜機(jī)。第2章方案設(shè)計(jì)2.1需求分析由于現(xiàn)代社會(huì)的快速發(fā)展，懶于做飯的人愈來(lái)愈多，有把餐廳當(dāng)成自己的后花園的“外食族”也就愈演愈烈。與此同時(shí)，諸如地溝油和調(diào)味品使用不當(dāng)之類(lèi)的食品的衛(wèi)生和安全問(wèn)題也不斷被曝光出來(lái)，這使得在外面吃飯的時(shí)候，大家都感到了恐懼。[8]而對(duì)于餐飲從業(yè)者而言，他們不僅要面對(duì)日常生活中的各種問(wèn)題，還要面對(duì)廚師能力的強(qiáng)弱問(wèn)題、人力成本飛漲、安全問(wèn)題。因此，對(duì)我國(guó)的傳統(tǒng)餐飲業(yè)進(jìn)行變革和改造已成為當(dāng)務(wù)之急。智能化環(huán)境友好型的烹調(diào)機(jī)器的商業(yè)運(yùn)用，可以使菜肴的生產(chǎn)規(guī)范化，并且可以使菜肴批量化制作。自動(dòng)翻炒是由爐具總成、液體調(diào)味料輸送總成、固體原料輸送總成、平底鍋總成和出鍋總成等多個(gè)移動(dòng)元件共同配合完成的。在烹調(diào)的時(shí)候，控制器會(huì)命令各個(gè)部件執(zhí)行不同的操作，并且互相之間互不干擾，就像是一個(gè)神經(jīng)系統(tǒng)。自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的好壞，是自動(dòng)設(shè)備智能程度的一個(gè)重要指標(biāo)。它必須符合下列條件：(1)電氣控制室應(yīng)布置合理，便于維護(hù)線(xiàn)路，線(xiàn)路應(yīng)清晰整齊，電氣部件應(yīng)選用恰當(dāng)。(2)設(shè)計(jì)PLC的編程和操作接口，使PLC的編程功能完備，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，是整個(gè)多原料炒菜機(jī)的關(guān)鍵；根據(jù)PLC的控制編程，采用了一種易于操作員理解和使用的接口。(3)具有良好的控制功能，運(yùn)行特性，并可選擇兩種烹調(diào)模式，即手動(dòng)模式，自動(dòng)模式。(4)當(dāng)使用人工方式進(jìn)行烹飪時(shí)，能夠在一個(gè)觸摸屏幕上進(jìn)行烹飪的基礎(chǔ)行為的自主控制；當(dāng)使用全自動(dòng)的烹飪方式時(shí)，需要具備菜單的選擇和修改，從而使菜單更加具有實(shí)用性。2.2系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)智能炒菜機(jī)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)炒菜過(guò)程中各電機(jī)同步運(yùn)行的邏輯控制，以確保炒菜的均勻和熟透程度。這種邏輯控制需要通過(guò)高科技的傳感器和先進(jìn)的控制算法來(lái)實(shí)現(xiàn)，以便在炒菜過(guò)程中自動(dòng)調(diào)整油溫、火力和炒菜時(shí)間的參數(shù)。此外，智能炒菜機(jī)還配備了多種烹飪程序和菜譜，可為消費(fèi)者提供更加方便、快捷和多樣化的菜肴選擇。因此，智能炒菜機(jī)已經(jīng)成為現(xiàn)代家庭廚房不可或缺的重要設(shè)備之一。在炒菜的整個(gè)過(guò)程中，我們需要通過(guò)按下啟動(dòng)按鈕來(lái)啟動(dòng)電機(jī)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)鍋中的轉(zhuǎn)子開(kāi)始旋轉(zhuǎn)。隨著時(shí)間的推進(jìn)，我們需要添加液體調(diào)料，這時(shí)候由步進(jìn)電機(jī)提供動(dòng)力。在一段時(shí)間后，步進(jìn)電機(jī)將驅(qū)動(dòng)執(zhí)行送料動(dòng)作。而在整個(gè)炒菜的過(guò)程中，運(yùn)行電機(jī)繼續(xù)工作，直至一定時(shí)間后我們需要切斷電源來(lái)完成整個(gè)智能炒菜過(guò)程。為了讓這一過(guò)程更為智能、經(jīng)濟(jì)、可靠和優(yōu)化，我們使用PLC編程來(lái)管理多個(gè)電機(jī)的啟動(dòng)工作順序。通過(guò)編程，我們能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化的炒菜過(guò)程，減少人力成本，提高炒菜的效率。同時(shí)，我們可以對(duì)電機(jī)的啟動(dòng)順序進(jìn)行優(yōu)化，使整個(gè)過(guò)程更加流暢、迅速。這不僅可以提高炒菜鍋的使用壽命，還能夠縮短炒菜時(shí)間，提高炒菜的口感和質(zhì)量。在這樣的自動(dòng)化流水線(xiàn)中，我們能夠?qū)崿F(xiàn)多種炒菜的操作，為不同口味的炒菜提供更為專(zhuān)業(yè)的服務(wù)。同時(shí)，PLC編程還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整個(gè)過(guò)程的監(jiān)控和管理，保證炒菜過(guò)程的安全和可靠性。在未來(lái)的發(fā)展中，智能化的炒菜鍋將會(huì)成為餐飲行業(yè)中的重要裝備，提高餐飲行業(yè)的效率和服務(wù)質(zhì)量。2.3相關(guān)技術(shù)概述2.3.1可編程序邏輯控制器介紹PLC最開(kāi)始的時(shí)候是在美國(guó)研發(fā)出來(lái)的，當(dāng)時(shí)的PLC就是為了應(yīng)用在汽車(chē)行業(yè)，后期的時(shí)候PLC初步完善的時(shí)候才慢慢的運(yùn)用到工業(yè)領(lǐng)域。現(xiàn)在已經(jīng)運(yùn)用到各個(gè)行業(yè)使得現(xiàn)代的效率更高了，極大的節(jié)約了勞動(dòng)力。[9]沒(méi)研發(fā)出來(lái)PLC的時(shí)候，那時(shí)候一切的一切都是運(yùn)用最原始的繼電器來(lái)運(yùn)作，需要大量的人力物力。PLC的特點(diǎn)這主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1.PLC易于輸入和更改程序。與繼電器控制系統(tǒng)不同，PLC可以輕松地修改程序。這對(duì)于復(fù)雜的控制任務(wù)來(lái)說(shuō)是非常有用的，因?yàn)樗梢杂行У乜刂七^(guò)程，而不需要更多的外部設(shè)備。2.有多種編程語(yǔ)言可供選擇。不同的編程語(yǔ)言有不同的優(yōu)點(diǎn)，但是它們都可以在PLC中使用。這對(duì)于各種規(guī)模的控制任務(wù)來(lái)說(shuō)都是非常有用的，因?yàn)樗鼈兛梢允箯?fù)雜的任務(wù)變得更加容易。3.PLC具有自診斷功能，這使維護(hù)變得更加容易。在進(jìn)行調(diào)試和運(yùn)行時(shí)，PLC能夠檢測(cè)出任何問(wèn)題并及時(shí)進(jìn)行修復(fù)。4.PLC具有強(qiáng)大的靈活性和可擴(kuò)展性。這使它能夠適應(yīng)不斷變化的控制要求，從而獲得更好的性能和更長(zhǎng)的使用壽命。

因?yàn)镻LC的優(yōu)勢(shì)就是很容易操作，初學(xué)者只需要按照普通的繼電器控制的思路進(jìn)行分析，加上適當(dāng)?shù)腜LC結(jié)構(gòu)知識(shí)就可以簡(jiǎn)單操作，所以現(xiàn)在的工業(yè)幾乎都運(yùn)用了此項(xiàng)技術(shù)，PLC技術(shù)對(duì)于現(xiàn)代的社會(huì)發(fā)展功不可沒(méi)。[10]現(xiàn)代的PLC設(shè)計(jì)極大的優(yōu)勢(shì)就是體積小，設(shè)計(jì)有條有序、維修很簡(jiǎn)單但是要有一定的維修行業(yè)基礎(chǔ)，PLC的產(chǎn)生為后期的控制系統(tǒng)的在運(yùn)作周期很大程度的減少，PLC不僅適合大型場(chǎng)地也同時(shí)適合小型場(chǎng)地。PLC的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在體積小、重量較輕、安全性能高、用最短的時(shí)間換取最大的利益。西門(mén)子PLC作為國(guó)內(nèi)市場(chǎng)應(yīng)用占比最大的一類(lèi)，其具有豐富的特點(diǎn)：（1）極其豐富的指令集（2）極高的可靠性（3）實(shí)時(shí)特性（4）豐富的內(nèi)置集成（5）操作方便（6）易于掌握（7）豐富的擴(kuò)展模塊（8）較強(qiáng)的溝通能力在分布式自動(dòng)化系統(tǒng)中充分利用其強(qiáng)大的功能。根據(jù)PLC的主要應(yīng)用，它可以實(shí)現(xiàn)組合邏輯、時(shí)間邏輯和時(shí)間邏輯控制等功能。（1）數(shù)字控制：在加工過(guò)程中，PLC與數(shù)字控制和計(jì)算機(jī)數(shù)字控制相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字控制。在整個(gè)過(guò)程中，利用PLC可實(shí)現(xiàn)時(shí)間邏輯控制。隨著PLC技術(shù)的快速發(fā)展，未來(lái)的數(shù)控系統(tǒng)將成為基于PLC的控制系統(tǒng)。（2）閉環(huán)控制：PLC具有D/A、A/D轉(zhuǎn)換、算術(shù)運(yùn)算和PID運(yùn)算等功能。它可以處理模擬信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)化為電壓、電流、溫度等變量。然后，通過(guò)比較這些變量的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)位置、速度和過(guò)程的閉環(huán)控制。（3）多層次控制：近年來(lái)，隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，不僅生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，而且生產(chǎn)過(guò)程可以在最佳條件下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。這需要生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化和信息管理。在這種情況下，高性能PLC具有強(qiáng)大的通信網(wǎng)絡(luò)功能。它與主機(jī)之間的通信可以形成多層次的控制系統(tǒng)。在過(guò)去幾年里，隨著PLC性能和功能的不斷提高，PLC越來(lái)越多地應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域。這種設(shè)計(jì)的炒菜鍋主要用于PLC邏輯控制功能。實(shí)時(shí)輸出由信號(hào)處理功能執(zhí)行。利用PLC通訊功能，通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)整個(gè)檢測(cè)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控。2.3.2PLC控制系統(tǒng)PLC技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛，它可以通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制、監(jiān)測(cè)和管理，從而有效地降低生產(chǎn)線(xiàn)中出現(xiàn)故障和中斷的概率。與傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)相比，PLC具有更高的可靠性和穩(wěn)定性，因?yàn)樗捎昧四K化設(shè)計(jì)和嵌入式系統(tǒng)，可以快速響應(yīng)復(fù)雜的控制任務(wù)并在短時(shí)間內(nèi)完成。[11]此外，PLC還自帶檢測(cè)故障的功能，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，它會(huì)及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒操作人員處理問(wèn)題。PLC產(chǎn)品系列涵蓋了從小型控制器到大型工業(yè)控制系統(tǒng)的所有類(lèi)型，能夠滿(mǎn)足不同場(chǎng)合的控制需求。[12]用戶(hù)可以根據(jù)自己的需求和預(yù)算選擇合適的PLC產(chǎn)品，以實(shí)現(xiàn)更高效、更精準(zhǔn)和更可靠的生產(chǎn)控制。除了控制功能外，PLC還擁有易于學(xué)習(xí)的編程語(yǔ)言和用戶(hù)友好的操作界面，使得用戶(hù)可以快速掌握使用和維護(hù)技能。而且，PLC的低功耗特性可以幫助用戶(hù)降低能源消耗和成本，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。因此PLC控制系統(tǒng)的構(gòu)成如下圖2.1所示：圖2.1PLC控制系統(tǒng)2.3.3PLC可編程邏輯控制器的定義可編程控制器可用于NEMA。IEC將可編程控制定義為工業(yè)環(huán)境中的自動(dòng)控制單元。可編程控制器基于對(duì)開(kāi)關(guān)值的邏輯控制。PLC有一個(gè)內(nèi)存管理程序，它可以對(duì)輸入開(kāi)關(guān)執(zhí)行邏輯、時(shí)間、計(jì)數(shù)、算術(shù)（或模擬）處理，可以產(chǎn)生不同類(lèi)型的機(jī)器或生產(chǎn)過(guò)程。最初的PLC主要用于制造交換機(jī)號(hào)碼，因此它被稱(chēng)為PLC。其次，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，這些功能不再局限于控制邏輯開(kāi)關(guān)。[13]可編程PC控制器是PLC可編程控制的縮寫(xiě)，因?yàn)樗梢栽跊](méi)有人工干預(yù)的情況下運(yùn)行。因此，它可以根據(jù)需要改變程序和執(zhí)行其他功能?？删幊蘌C控制器實(shí)際上是一個(gè)計(jì)算機(jī)控制器，它很容易與PC混淆，因?yàn)樗鼈兌际褂猛瑯拥恼Z(yǔ)言。它們都有相同的指令集，并且都采用數(shù)字邏輯電路（即微處理機(jī)）來(lái)實(shí)現(xiàn)各種功能。因此，它們經(jīng)常被稱(chēng)為“微處理”或“微機(jī)”。2.3.4PLC選型PLC即可編程序控制器在我國(guó)的應(yīng)用相當(dāng)廣泛。西門(mén)子系列的PLC本身體積小,另外進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候反應(yīng)速度很快，因?yàn)橐呀?jīng)在市場(chǎng)大范圍應(yīng)用，所以整個(gè)的設(shè)計(jì)更加標(biāo)準(zhǔn)化，考慮PLC使用過(guò)程可能操作人員距離較遠(yuǎn)，還具有網(wǎng)絡(luò)通信能力，綜合性來(lái)看功能性更強(qiáng)，可靠性也越高，為了滿(mǎn)足系統(tǒng)需求，提供以下兩種方案：方案一：西門(mén)子S7-200S7-200運(yùn)行穩(wěn)定，使用簡(jiǎn)單方便，價(jià)格便宜，但I(xiàn)/O點(diǎn)數(shù)比較有限，有時(shí)候感覺(jué)太少了點(diǎn)。同時(shí)適用于中小型場(chǎng)合，對(duì)運(yùn)算精度不苛刻的場(chǎng)合。方案二：西門(mén)子S7-1200S7-1200的輸入輸出地址能夠自由更改，而且其對(duì)數(shù)據(jù)的處理為0.08μs，儲(chǔ)存容量可達(dá)到150kB，并且集成了一個(gè)模擬量的輸入端口與輸出端口。S7-1200本身不集成485通訊串口，但可以擴(kuò)展4路485串口，而且可以最大擴(kuò)展8個(gè)I/O模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)通信功能。根據(jù)系統(tǒng)需要，本次選西門(mén)子S7-1200作為電氣控制核心。

第3章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)本文介紹的是一種智能化的烹飪?cè)O(shè)備，它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)食材的精準(zhǔn)烹調(diào)。這個(gè)設(shè)計(jì)是針對(duì)基于PLC的多原料炒菜機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的問(wèn)題做研究。智能炒菜機(jī)的設(shè)計(jì)重點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)炒菜過(guò)程中各電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)序邏輯控制。在炒菜進(jìn)行的過(guò)程中，首先按下啟動(dòng)按鈕，此時(shí)電機(jī)開(kāi)始運(yùn)作并驅(qū)動(dòng)鍋體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，緊接著炒菜四連桿機(jī)構(gòu)在另外一個(gè)執(zhí)行電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下也開(kāi)始運(yùn)作，經(jīng)過(guò)固定的時(shí)間，接下來(lái)的工序是添加所需的液態(tài)調(diào)料（一般先放油、水），其動(dòng)力源為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)；再經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間，先后翻轉(zhuǎn)主料盒和輔料盒，實(shí)現(xiàn)下料動(dòng)作；執(zhí)行電機(jī)繼續(xù)運(yùn)作，經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間，最后切斷電源，完成整個(gè)智能炒菜過(guò)程。該設(shè)備采用了可編程序控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)蔬菜的烹飪。通過(guò)模塊化的編程理念，對(duì)蔬菜的各個(gè)執(zhí)行器進(jìn)行了控制，然后根據(jù)不同蔬菜的烹飪工序，編寫(xiě)了一個(gè)PLC程序。以典型的家庭菜肴"青椒炒蛋"為研究對(duì)象，成功地實(shí)現(xiàn)了該設(shè)備的編程和運(yùn)行，并將其與真實(shí)烹飪結(jié)果進(jìn)行了比較，驗(yàn)證了該設(shè)備在PLC的協(xié)作下的開(kāi)發(fā)。總之，該智能化烹飪?cè)O(shè)備的開(kāi)發(fā)有著廣闊的應(yīng)用前景，可以為餐飲業(yè)帶來(lái)更高效率和更高質(zhì)量的烹飪服務(wù)，也可以適用于家庭烹飪，實(shí)現(xiàn)快速、便捷又健康的飲食。實(shí)現(xiàn)的功能如下：1.在炒菜過(guò)程中實(shí)現(xiàn)原料的自動(dòng)添加，主要包括液體調(diào)料和固體調(diào)料。2.鍋的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，反應(yīng)速度快，烹飪時(shí)間不延遲；3.炒菜時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕，啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，帶動(dòng)鍋旋轉(zhuǎn)；4.由步進(jìn)電機(jī)提供動(dòng)力，加入調(diào)料；5.經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，在步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，主料盒和輔料盒逐一加料，實(shí)現(xiàn)切割動(dòng)作；6.執(zhí)行電機(jī)繼續(xù)運(yùn)作，經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間，最后切斷電源，完成整個(gè)智能炒菜過(guò)程。3.1.2PLC控制器設(shè)計(jì)PLC的控制部分選用了西門(mén)子電氣公司推出的FP0系列可編程控制器。采用西門(mén)子FP0系列可編程邏輯控制器，具有2個(gè)可輸出10KHZ信號(hào)的能力。通常情況下，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行要經(jīng)歷加速，高速，減速，低速直到靜止的過(guò)程。該可編程控制器的主要特點(diǎn)如下：1)高速處理單元：每條基礎(chǔ)命令僅用0.9微秒完成，采用脈沖捕獲與中斷方式，保證了系統(tǒng)的快速反應(yīng)能力。2)易于安裝：不管是插頭或插頭，只需將插頭部件移位，就可以進(jìn)行簡(jiǎn)易的配線(xiàn)。3)易于管理：利用EEPROM對(duì)該軟件進(jìn)行存儲(chǔ)，而且該軟件即使在執(zhí)行期間也可以對(duì)該軟件進(jìn)行更改。4)控制：具有兩個(gè)脈沖的輸出，可以獨(dú)立的定位，而且不會(huì)相互影響，具有雙通道、兩相位、兩個(gè)速度快的計(jì)數(shù)器。5)維修方便：這是因?yàn)榭删幊炭刂破鞴ぷ骺煽浚霈F(xiàn)故障的情況不多，這大大減輕了維修的工作量。該P(yáng)LC控制器可以在PLC的編程下，完成對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的控制，使其能夠完成比較復(fù)雜的定位，并且具有時(shí)間序列的控制等作用。3.1.3控制臺(tái)設(shè)計(jì)系統(tǒng)主要包括兩個(gè)部件：一個(gè)是控制板，另一個(gè)是繼電器。按鍵功能表，功能選擇開(kāi)關(guān)，狀態(tài)顯示，按鍵等。使用者可以根據(jù)按鍵功能表，來(lái)扭動(dòng)功能選擇開(kāi)關(guān)，并在對(duì)控制臺(tái)上的鍵盤(pán)進(jìn)行操作后，將信號(hào)傳輸?shù)絇LC控制器，PLC控制將是否響應(yīng)、如何響應(yīng)的反饋信息傳輸?shù)娇刂婆_(tái)的繼電器電路，繼電器電路將信號(hào)傳輸?shù)讲竭M(jìn)電機(jī)，進(jìn)而對(duì)炒菜進(jìn)行控制。3.1.4步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)的輸入電壓為12V~24V，其作用是帶動(dòng)傳送桿工作，控制炒菜機(jī)運(yùn)行。步進(jìn)電機(jī)是一種能夠?qū)㈦娦盘?hào)轉(zhuǎn)化為機(jī)械運(yùn)動(dòng)的電機(jī)，它能夠?qū)?2V~24V的輸入電壓轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)帶動(dòng)傳送桿工作，從而控制多原料炒菜機(jī)的運(yùn)行。由于步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度可以精確控制，因此它在很多需要精細(xì)控制的場(chǎng)合得到了廣泛應(yīng)用。[14]無(wú)論在家庭廚房還是工業(yè)生產(chǎn)中，步進(jìn)電機(jī)始終發(fā)揮著重要的作用，為我們的生活和工作帶來(lái)了便利。在多原料炒菜機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用中，步進(jìn)電機(jī)可以控制傳送桿的運(yùn)動(dòng)，使得食材能夠均勻地被攪拌和翻炒，從而達(dá)到更好的烹飪效果。同時(shí)，步進(jìn)電機(jī)還可以控制多原料炒菜機(jī)的轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)不同菜品的烹飪要求。[15]本系統(tǒng)有一臺(tái)旋轉(zhuǎn)電機(jī)，控制多原料炒菜機(jī)通過(guò)旋轉(zhuǎn)的方式控制機(jī)器運(yùn)行。1）步進(jìn)電機(jī)其中，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)為驅(qū)動(dòng)單元，選用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，一方面是由于其適合開(kāi)環(huán)控制，另一方面是由于其控制精度高；另一方面，混合步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在斷電時(shí)，由于自身存在著自轉(zhuǎn)力矩，因而能夠維持原有的工作狀態(tài)；另一方面，它還是一種將電能脈沖轉(zhuǎn)換成角度位移的執(zhí)行器。步進(jìn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)在收到一次沖擊后，將馬達(dá)沿預(yù)定方向旋轉(zhuǎn)一定的角（即“步距角”），藉由對(duì)沖擊次數(shù)的調(diào)節(jié)，來(lái)調(diào)節(jié)其角位移，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)精確的位置。2)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)部分是以中美合資企業(yè)SH型為核心的SH型步進(jìn)電動(dòng)機(jī)為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其內(nèi)部包括電源、信號(hào)輸入和輸出等部分。本發(fā)明的執(zhí)行機(jī)構(gòu)由兩個(gè)部件組成：一個(gè)是環(huán)流分配裝置，另一個(gè)是功率放大裝置。環(huán)狀分配器，也叫脈沖分配器，是按照操作命令，將多個(gè)脈沖按照某種邏輯關(guān)系進(jìn)行分布，再經(jīng)一個(gè)功率放大器將多個(gè)脈沖送至步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的每一相繞組，從而使得步進(jìn)電動(dòng)機(jī)按照特定的工作模式運(yùn)轉(zhuǎn)，并完成正、逆控制及位置控制。但該電源的輸出功率很低，因此無(wú)法直接帶動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，需要借助一個(gè)功率放大器將其放大，使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在每相繞組中都能得到充分的供電。[16]功率輸入端采用雙線(xiàn)供電，請(qǐng)留意其極性。（3）信號(hào)輸入部：FP0主機(jī)為其提供了信號(hào)源.FP0是24V電壓，5V電壓是在FP0的輸入端加上一個(gè)保護(hù)線(xiàn)路，而在FP0的輸入端則是一個(gè)5V電壓的輸入端。其中，傳動(dòng)回路主要用于帶動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在橫桿及垂直桿件上的運(yùn)動(dòng)。3.1.5電源模塊設(shè)計(jì)電源模塊的性能參數(shù)如下：輸入交流電壓：110V~220V/50HZ、60HZ；輸出直流電壓：24V/6.5A；最大功率：156W。3.2硬件連線(xiàn)設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)的要求，主要是在系統(tǒng)啟動(dòng)后，能夠確保系統(tǒng)處于一組良好的初始條件下運(yùn)行。除此之外，還需要進(jìn)行附近人員的檢測(cè)，以確保系統(tǒng)運(yùn)行期間不會(huì)產(chǎn)生任何潛在的風(fēng)險(xiǎn)或安全問(wèn)題。[17]這個(gè)過(guò)程需要嚴(yán)格遵循特定的操作和流程，以保證能夠有效地應(yīng)對(duì)任何可能出現(xiàn)的不良情況，并及時(shí)采取措施進(jìn)行處理和糾正。3.3I/O端口分配作為PLC控制的一部分，為了確保炒菜機(jī)的控制，所有測(cè)量的設(shè)備參數(shù)必須在必要時(shí)傳輸?shù)絇LC。因此，有必要在可編程控制器和生產(chǎn)機(jī)器上安裝信息傳輸和轉(zhuǎn)換設(shè)備。在選擇輸入/輸出模塊之前，輸入/輸出開(kāi)關(guān)提供由輸入模塊發(fā)送和轉(zhuǎn)換的信號(hào)，以及由輸出模塊發(fā)送和轉(zhuǎn)化的輸出信號(hào)。[18]為了提高控制器的可靠性和抗干擾安全性，PLC的輸入和輸出信號(hào)必須通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)I/O接口傳輸?，F(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)輸入接口電路通常由光電通信電路和微處理器輸入接口電路組成。磁場(chǎng)輸出接口電路通常由微處理器輸出接口電路和功率放大器電路組成。輸出電路包括繼電器輸出、雙向晶體管輸出和晶體管輸出。[19]在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，在分析系統(tǒng)控制需求后，計(jì)算系統(tǒng)輸入和輸出信息的總I/O需求。輸入和輸出信號(hào)包括開(kāi)關(guān)信號(hào)和模擬信號(hào)?？删幊炭刂破鞯念?lèi)型和模塊的數(shù)量可以通過(guò)求和和和冗余來(lái)確定。因此PLC的I/O地址分配如表3.1。表3.1I/O地址分配表分配表輸入信號(hào)輸出信號(hào)啟動(dòng)按鈕I0.0旋轉(zhuǎn)電機(jī)Q0.0急停按鈕I0.1關(guān)鍋蓋Q0.1打開(kāi)鍋蓋I0.2開(kāi)鍋蓋Q0.2關(guān)閉鍋蓋I0.3水報(bào)警Q0.3放入主菜I0.4油警報(bào)Q0.4放入配菜I0.5鹽警報(bào)Q0.5一號(hào)菜品I0.6醬油警報(bào)Q0.6出鍋按鈕I0.7生抽警報(bào)Q0.7二號(hào)菜品I1.0三號(hào)菜品I1.1四號(hào)菜品按鈕I1.2五號(hào)菜品按鈕I1.3水添加I1.4油添加I1.5鹽添加I1.6醬油添加I1.7生抽添加I2.03.4PLC的輸入輸出端接線(xiàn)圖可編程控制器是一種用來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的裝置，它能夠根據(jù)輸入和輸出點(diǎn)的數(shù)量進(jìn)行分類(lèi)。根據(jù)輸入和輸出端子的數(shù)量，可編程控制器可以分為微型、小型、中型和大型等不同類(lèi)型。對(duì)于微型可編程控制器而言，其輸入和輸出點(diǎn)一般小于64點(diǎn)，因此其體積相對(duì)較小。由于其結(jié)構(gòu)緊湊，主要用于控制電流的開(kāi)關(guān)控制過(guò)程，一些產(chǎn)品的信號(hào)處理能力較小，通常適用于簡(jiǎn)單的控制應(yīng)用。隨著可編程控制器的不斷發(fā)展，小型可編程控制器的輸入和輸出點(diǎn)數(shù)量一般小于256點(diǎn)。與微型可編程控制器相比，小型可編程控制器除了控制開(kāi)關(guān)值之外，還增加了時(shí)間計(jì)數(shù)器，并通過(guò)順序控制補(bǔ)充了更為詳細(xì)的控制功能。同時(shí)，小型可編程控制器還增加了許多模擬控制和緩存技術(shù)功能，通常適用于小型生產(chǎn)場(chǎng)地。根據(jù)控制節(jié)點(diǎn)的數(shù)量和系統(tǒng)要求，選擇適合的可編程控制器非常關(guān)鍵，例如S7-1200型號(hào)。它可以根據(jù)輸入端子形成回路，輸出端子形成連接回路，實(shí)現(xiàn)對(duì)控制系統(tǒng)的全面控制。無(wú)論是在工業(yè)自動(dòng)化、生產(chǎn)控制還是其他方面，可編程控制器都扮演著重要的角色，為人們的生產(chǎn)和生活帶來(lái)便捷和效益。接線(xiàn)圖如圖3-1所示。圖3.1PLC硬件設(shè)備輸入輸出接線(xiàn)圖

第4章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試博圖是西門(mén)子重新定義自動(dòng)化概念、平臺(tái)及標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)化工具，也稱(chēng)為T(mén)IAPortal，分為Step7和WinCC兩部分。[20]它能實(shí)現(xiàn)演示和數(shù)據(jù)模擬，同時(shí)模擬人機(jī)與PLC程序通訊，達(dá)到更顯著的演示效果。在編程方面，全符號(hào)式的使用降低了復(fù)雜度，計(jì)算機(jī)功能框作為編程語(yǔ)言代替了復(fù)雜的計(jì)算方法，增加了間接尋址方式和后臺(tái)轉(zhuǎn)換機(jī)制，簡(jiǎn)化了編程工作量。本系統(tǒng)采用了TIAPortalV15.1進(jìn)行制作和仿真，如圖4.1、4.2所示。圖4.1博圖程序圖標(biāo)圖4.2Step7起始界面使用PLC、SQL和LAD編程語(yǔ)言。這兩種語(yǔ)言的使用提高了炒菜過(guò)程的運(yùn)行效率。除了使用STEP軟件的PID控制模塊外，它還可以穩(wěn)定溫度。PID達(dá)到自動(dòng)設(shè)置。在自動(dòng)模式下，數(shù)據(jù)由PLC監(jiān)控，輸出由PID控制。過(guò)程中指定的過(guò)程值是一個(gè)常數(shù)值。因此，本項(xiàng)目采用了基于PLC技術(shù)的智能炒菜機(jī)，該機(jī)器能夠在炒菜的過(guò)程中自動(dòng)添加調(diào)料。在啟動(dòng)按鈕被按下后，電機(jī)會(huì)驅(qū)動(dòng)鍋體開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，同時(shí)傳動(dòng)四連桿機(jī)構(gòu)開(kāi)始工作。這個(gè)過(guò)程會(huì)持續(xù)一段時(shí)間，接著就是添加調(diào)味品的過(guò)程。通常情況下，首先要排放油或水，這個(gè)過(guò)程由步進(jìn)電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)完成；接著，在步進(jìn)電機(jī)的作用下，主齒輪箱和副齒輪箱會(huì)逐一旋轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)切割動(dòng)作。電機(jī)會(huì)一直運(yùn)行一段時(shí)間，直到智能炒菜機(jī)完成整個(gè)炒菜過(guò)程，然后斷電以結(jié)束整個(gè)過(guò)程。因此主程序設(shè)計(jì)如下圖4.3所示：圖4.3軟件程序設(shè)計(jì)

可編程控制器有多種編程語(yǔ)言，其中包括：驅(qū)動(dòng)程序圖語(yǔ)言,它是用來(lái)解釋系統(tǒng)的控制邏輯，而不是給出具體的操作指令,其程序代碼的主要部分，由一組指令組成。布爾助記符語(yǔ)言,它是用來(lái)在軟件中輸入和輸出一些特殊的符號(hào)，以便在編制可編程控制器時(shí)進(jìn)行自動(dòng)處理。功能圖語(yǔ)言,它是用來(lái)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、制作以及安裝調(diào)試的軟件，其程序代碼是用來(lái)實(shí)現(xiàn)特定功能的程序，包括過(guò)程控制和順序控制等。它是用來(lái)定義軟件模塊、模塊接口以及控制接口的軟件，其程序代碼是用來(lái)實(shí)現(xiàn)特定功能的程序，包括各種過(guò)程控制、過(guò)程管理、數(shù)據(jù)采集及處理等。結(jié)構(gòu)化聲明描述語(yǔ)言,梯形語(yǔ)言和布爾助記符語(yǔ)言是基本的編程語(yǔ)言，它們通常由一組指令組成，這些指令可以執(zhí)行最簡(jiǎn)單的控制功能。例如：完成繼電器、計(jì)數(shù)器和定時(shí)器的更換、順序控制和邏輯控制。通過(guò)擴(kuò)展或擴(kuò)展命令集，他們可以執(zhí)行其他基本操作。驅(qū)動(dòng)程序圖編程語(yǔ)言是一種使用驅(qū)動(dòng)程序圖中的圖形符號(hào)來(lái)描述程序的編程語(yǔ)言。使用驅(qū)動(dòng)程序圖編程語(yǔ)言以驅(qū)動(dòng)程序圖的形式描述程序。這種編程語(yǔ)言使用因果關(guān)系來(lái)描述時(shí)間條件和結(jié)果。每一個(gè)層次都是因果關(guān)系。編程語(yǔ)言的作用如下：（1）繼電器邏輯控制技術(shù)；（2）符合電氣工作原理，功能直觀(guān)、一致；（3）根據(jù)原有的繼電器邏輯控制技術(shù)，電氣工程師易于學(xué)習(xí)。

第5章系統(tǒng)仿真與調(diào)試5.1組態(tài)環(huán)境博圖15.1系列軟件是一款針對(duì)SIMATIC可編程控制器進(jìn)行配置與編寫(xiě)的一款全球通用軟件。博圖15.1系列產(chǎn)品包含了很多實(shí)用程序，其中有：SIMATIC監(jiān)控程序、符號(hào)編輯程序、硬件檢測(cè)程序、編程語(yǔ)句、硬件網(wǎng)絡(luò)集合、網(wǎng)絡(luò)配置等。博圖15.1編程平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)軟體及軟體的配置，具有操作簡(jiǎn)單、可視化、便于調(diào)試等特點(diǎn)。該軟件通過(guò)延遲方式為聯(lián)機(jī)和脫機(jī)編程提供了一個(gè)界面，使其能夠?qū)?shù)據(jù)上傳或發(fā)送到PLC?？梢杂貌┩?5.1實(shí)現(xiàn)一套簡(jiǎn)易的自動(dòng)控制系統(tǒng)。采用S7-1200進(jìn)行編程的方法也有：LAD、STL、FBD。LAD圖形也是STEP七種程序設(shè)計(jì)中的一種常用圖形方法，其指令句式類(lèi)似于一種繼電器。臺(tái)階邏輯圖：當(dāng)電氣號(hào)通過(guò)了所有接觸或組合裝置的輸入輸出線(xiàn)圈以后，臺(tái)階圖可以協(xié)助你追蹤電訊號(hào)與電源示意線(xiàn)圈彼此的關(guān)系。STL是STEP七種編程語(yǔ)言中的一個(gè)字符化的形式，類(lèi)似于一個(gè)機(jī)械代碼，經(jīng)過(guò)CPU的執(zhí)行，按照一個(gè)步驟接一個(gè)步驟地進(jìn)行，而FBD是以STEP七種程序設(shè)計(jì)中的一種數(shù)碼化的形式來(lái)表示的，它具有和布爾代數(shù)一樣的邏輯盒，可以表示出相應(yīng)的邏輯關(guān)系。博圖15.1的配置程序?qū)?shù)字信息技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、流程控制、計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)、人機(jī)接口等技術(shù)相結(jié)合，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，無(wú)需使用一種單一的計(jì)算機(jī)程序，只需利用一種集合狀態(tài)的方式，就可以對(duì)該程序進(jìn)行編程、控制、測(cè)試、管理和使用，大大減少了設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。配置軟件擁有眾多的工具箱、圖庫(kù)和使用指導(dǎo)等功能，它可以讓開(kāi)發(fā)者在編寫(xiě)軟件的時(shí)候，省去了很多繁重的設(shè)計(jì)過(guò)程，這樣就可以極大地提升開(kāi)發(fā)的品質(zhì)，還可以降低對(duì)研發(fā)的時(shí)間壓力，大大縮短了開(kāi)發(fā)周期。5.2系統(tǒng)仿真本設(shè)計(jì)需要使用博圖15.1組態(tài)軟件，在做菜的時(shí)候，我們可以將它分為手動(dòng)模式和自動(dòng)模式兩種。當(dāng)采用手動(dòng)方式時(shí)，所有的烹飪步驟都是手工進(jìn)行的。首先在屏幕上按下點(diǎn)火器，讓它啟動(dòng)，然后開(kāi)啟燃?xì)夤艿?，將火點(diǎn)燃，等鍋燒到合適的溫度后，再按下加油按鈕，將加料盒里的油倒入鍋里，加入足夠的油，然后再按下添加主料和輔料的按鈕，這樣就可以將食材放入鍋里了，在鍋里添加各種液體的調(diào)料，然后再將鍋燒熱，然后將主菜放進(jìn)鍋里。在選擇了自動(dòng)方式的時(shí)候，在觸摸屏上點(diǎn)擊選菜按鍵，然后就可以在菜譜頁(yè)面上，點(diǎn)擊你要做的菜品，然后再點(diǎn)擊啟動(dòng)按鈕，那么，就可以進(jìn)行下一步的注油、加主料、加輔料、注入液態(tài)調(diào)味料、熄火動(dòng)作，這些動(dòng)作都是可以被自動(dòng)地進(jìn)行的，包括加調(diào)味料和倒菜，在點(diǎn)擊確定倒菜按鍵后，就可以進(jìn)行倒菜，這樣就可以進(jìn)行一個(gè)自動(dòng)的烹飪。仿真操作流程如下：（1）按下啟動(dòng)按鈕，啟動(dòng)多原料炒菜機(jī)系統(tǒng)。選擇菜品，以下選擇1號(hào)菜品為例。如圖5.1所示，此時(shí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)開(kāi)始工作。（2）放入主菜后系統(tǒng)以設(shè)定參數(shù)為準(zhǔn)開(kāi)始運(yùn)行并關(guān)閉鍋蓋。如圖5.2所示。（3）經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的炒制，放入配菜，繼續(xù)進(jìn)行翻炒直至結(jié)束。如圖5.3所示。（4）如果在炒制過(guò)程中出現(xiàn)配料不足的情況，報(bào)警系統(tǒng)將會(huì)彈出并啟動(dòng)急停停止炒制，如圖5.4所示，下圖以水不足為例。圖5.1系統(tǒng)啟動(dòng)畫(huà)面圖5.2放入主菜并關(guān)閉鍋蓋圖5.3放入配菜直至翻炒結(jié)束圖5.4報(bào)警系統(tǒng)提示水不足并啟動(dòng)急停第6章總結(jié)與展望6.1總結(jié)多原料炒菜機(jī)系統(tǒng)是當(dāng)前大規(guī)模餐飲服務(wù)的發(fā)展趨勢(shì)，可有效地從源頭上緩解餐飲服務(wù)人員在用餐過(guò)程中工作效率低和成本高的難題。當(dāng)前，市面上已有的智能炒菜機(jī)都具備了相當(dāng)程度的智能化，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)翻鍋、自動(dòng)加熱、自動(dòng)攪拌等一系列操作，而對(duì)于調(diào)味品自動(dòng)加入這方面的研究還比較欠缺。這也導(dǎo)致了，廚房的裝備距離真正的全面智能化還有著很大的距離，而對(duì)調(diào)味料智能加入系統(tǒng)的不斷改進(jìn)，讓炒菜機(jī)距離智能化又近了一步，從而最大程度地降低了在做飯的時(shí)候，人工的介入程度，從而提升了做飯的質(zhì)量。本文通過(guò)對(duì)當(dāng)前市面上各種攪拌器的不足之處進(jìn)行了分析和總結(jié)，并提出了一種更為完美的攪拌器的調(diào)味品自動(dòng)加入的方案。(1)通過(guò)對(duì)有關(guān)的研究，閱讀了大量的資料，并根據(jù)當(dāng)前的市場(chǎng)需要，對(duì)智能化烹調(diào)設(shè)備中調(diào)味品的自動(dòng)加料進(jìn)行了初步的研究。(2)在電腦上，使用博圖電腦軟件，進(jìn)行了梯形圖的繪制。(3)在炒鍋的時(shí)候，利用電動(dòng)機(jī)來(lái)帶動(dòng)鍋的轉(zhuǎn)動(dòng)，并借助電動(dòng)機(jī)來(lái)帶動(dòng)四桿裝置來(lái)進(jìn)行切下。6.2展望目前，多原料炒菜機(jī)系統(tǒng)的自動(dòng)下料功能的設(shè)計(jì)工作，已獲得了一個(gè)階段性的成果。然而，因?yàn)槲易陨淼难芯克讲蛔悖€有目前階段所面臨的各種資源條件的局限，所以在該研究中，仍有很多可以進(jìn)一步完善和提升的方面：(1)因受時(shí)間及財(cái)力所限，目前僅限于設(shè)計(jì)的前期工作，未對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行深入的實(shí)物原型構(gòu)建及試驗(yàn)，以徹底地檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的可行性。為此，本設(shè)計(jì)將在下一步的工作中，持續(xù)開(kāi)展系統(tǒng)的測(cè)試，并以試驗(yàn)方法來(lái)修正系統(tǒng)的不足之處。(2)由于原料的粒子模式均為球狀模式，與真實(shí)的調(diào)味品模式有較大差異，使得數(shù)值模擬的結(jié)果與真實(shí)的數(shù)據(jù)有較大的差異，因此，要符合本設(shè)計(jì)的要求，就必須對(duì)試驗(yàn)平臺(tái)上的實(shí)測(cè)資料進(jìn)行檢驗(yàn)和檢驗(yàn)。(3)在設(shè)計(jì)上，雖然采用了簡(jiǎn)潔、實(shí)用、可靠的設(shè)計(jì)思想，但下料系統(tǒng)的復(fù)雜，尤其是固態(tài)調(diào)味品和液態(tài)調(diào)味品的兩個(gè)主要部件，占據(jù)了很大的面積，很難做到一體化，再加上當(dāng)前對(duì)美感的強(qiáng)烈要求，給智能化炒菜設(shè)備的工業(yè)化設(shè)計(jì)帶來(lái)了很大的困難。

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