豆腐皮机械化生产线的设计

论文摘要

豆腐皮含有丰富的植物蛋白质和多种维生素,是豆制品中的精华。随着豆腐皮日益受到广大消费者的青睐,如何实现豆腐皮生产加工的机械化与自动化,已成为人们关注的焦点。本文结合浙江省科技重点攻关项目“豆腐皮机械化生产关键装备和工艺技术的研究”,在详细分析豆腐皮加工工艺流程基础上,进行豆腐皮机械化生产设备的设计研发工作,并从提高效率和质量的角度入手,采用嵌入式控制系统实现对生产过程关键参数的自动化控制。论文的主要研究内容和相关章节如下:第一章阐述了豆腐皮生产的研究现状,论述了豆腐皮的成膜机理、成膜过程中的关键影响因素以及因素控制等方面的研究现状和存在的问题,介绍了嵌入式控制系统的开发过程,提出了论文的主要研究内容,最后给出了论文的总体结构。第二章在分析了豆腐皮机械化生产线的设计要求的基础上,分析了豆腐皮生产线的工作流程,阐述了生产线的总体组成方案,确定了生产线的关键部件,分析了生产线各组成部分的功能及其相互关系,给出了总体结构设计,分析了控制系统的结构及其工作流程,进行了控制系统软硬件的总体设计。第三章介绍了豆腐皮机生产线机械部分的详细设计。根据豆腐皮的成膜机理以及成膜过程中的关键影响因素,对生产线关键机械部件进行了详细设计,给出了进浆系统、结皮系统、回浆系统、烘干系统、切割系统五个重要模块的具体设计方案。第四章在确定豆浆液温度、浓度控制系统框架的基础上,对控制系统的硬件进行了详细的设计,给出了电源电路、时钟与复位电路、键盘与显示电路、输出控制电路等具体电路。第五章根据控制系统总体设计方案,设计了豆浆液温度、浓度控制软件,以温度控制为例,对其模糊自适应PID控制器进行了详细的设计,得到了输出变量的模糊调整控制表,最后给出了模糊自适应PID控制、温度采集等程序工作流程及算法实现。第六章回顾与总结了全文的主要研究内容,归纳了本文的主要研究成果,并对今后的研究工作作了展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 豆腐皮机械化生产线研究
• 1.2.1 豆腐皮传统手工生产加工流程
• 1.2.2 豆腐皮机械化生产研究现状
• 1.3 豆腐皮机械化生产工艺技术研究
• 1.3.1 豆腐皮成膜机理
• 1.3.2 成膜过程关键因素
• 1.3.3 关键因素控制系统的研究现状
• 1.3.3.1 控制装置的发展
• 1.3.3.2 控制策略与算法的发展
• 1.4 嵌入式系统
• 1.4.1 嵌入式系统开发过程
• 1.4.2 嵌入式系统设计方法
• 1.5 课题背景与论文的主要研究内容
• 1.5.1 课题背景
• 1.5.2 论文的主要研究内容
• 1.5.3 论文总体结构
• 1.6 本章小结
• 第二章 豆腐皮机械化生产线总体设计
• 2.1 引言
• 2.2 豆腐皮机械化生产线总体设计方案
• 2.2.1 豆腐皮机械化生产线设计总体要求
• 2.2.1.1 主要技术经济指标
• 2.2.1.2 豆腐皮生产加工工艺参数要求
• 2.2.2 豆腐皮机械化生产线的总体方案
• 2.2.3 总体结构示意图
• 2.3 豆浆液温度、浓度控制系统总体设计
• 2.3.1 控制系统方案
• 2.3.2 控制系统硬件设计
• 2.3.2.1 温度传感器的选择
• 2.3.2.2 浓度传感器的选择
• 2.3.2.3 单片机型号的选择
• 2.3.2.4 A/D转换器的选择
• 2.3.3 控制系统软件设计
• 2.3.3.1 语言工具的选取
• 2.3.3.2 控制算法选择
• 2.4 本章小结
• 第三章 关键机械装备详细设计
• 3.1 引言
• 3.2 进浆系统设计
• 3.3 结皮系统设计
• 3.3.1 结皮槽设计
• 3.3.2 加热装置设计
• 3.4 回浆系统设计
• 3.4.1 泵的选择
• 3.4.2 管道的布置
• 3.5 烘干系统设计
• 3.5.1 传动方案
• 3.5.2 电动机的选择
• 3.5.3 轴设计
• 3.5.4 键的强度校核
• 3.5.5 链传动设计
• 3.5.6 加热装置设计
• 3.6 切割系统设计
• 3.7 本章小结
• 第四章 温度、浓度控制系统硬件设计
• 4.1 引言
• 4.2 控制系统硬件框架
• 4.3 硬件电路设计
• 4.3.1 电源电路
• 4.3.2 时钟电路
• 4.3.3 复位电路
• 4.3.4 温度信号采集电路
• 4.3.5 ADC0809芯片与单片机AT89C51接口电路
• 4.3.6 显示电路
• 4.3.7 键盘电路
• 4.3.8 输出控制电路
• 4.4 本章小结
• 第五章 温度、浓度控制系统软件设计
• 5.1 引言
• 5.2 模糊自适应整定PID控制器结构与原理
• 5.2.1 模糊自适应整定PID控制器结构
• 5.2.2 模糊自适应整定PID控制器原理
• 5.3 模糊自适应整定PID控制器设计
• 5.3.1 确定输入输出变量
• 5.3.2 制定模糊子集
• 5.3.3 建立模糊控制规则
• 5.3.4 模糊推理与解模糊
• 5.3.5 建立模糊调整控制表
• 5.4 软件程序设计
• 5.4.1 主程序模块
• 5.4.2 模糊自适应PID控制器算法模块
• 5.4.3 温度采集程序模块
• 5.4.3.1 DS18820的初始化时序
• 5.4.3.2 0与1读写时序
• 5.4.3.3 DS18820操作流程
• 5.4.4 键盘扫描程序模块
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 本文总结
• 6.2 未来展望
• 参考文献
• 附录 温度、浓度控制系统硬件原理图
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 致谢