摘要随着科学技术的日益进步，电气控制与可编程控制器技术以及材料技术近年来得到了很大的发展。
各个地区的生产工厂和微波炉研发机构，为了实现微波炉消费者的需求，现已将各种先进的现代化技术应用于微波炉，推出了一系列新颖先进的微波炉产品。
系列PLC的智能微波炉控制系统，FX不但具课题设计是一个基于三菱FX2N有编程简单、通用性强、抗干扰能力强、可靠性高等优点，而且容易操作和维护，设计、施工以及调试周期也短。
本篇文章根据智能微波炉控制系统的控制要求，确定了基于PLC的智能微波炉控制系统的设计方案；完成了PLC主电路和辅助电路的设计；编写相应的梯形图，在熟谙了微波炉工作原理的基础上，对课题进行系统设计，利用可编程控制器，通过键盘输入模块，门限位与传感器模块等组成控制系统，完成了三种烹饪模式、三种定时时间、完成提醒和超高温报警等功能。
本设计中使用到的主要软件有GX developer和GT designer3，其中GX developer是用来编写程序并调试程序的，GT designer3是用来对系统进行仿真的。
关键词：PLC；智能微波炉控制系统；仿真ABSTRACTWith the progress of science and technology, electrical control and PLC technology and materials technology in recent years it has been a great development. Microwave R & D and production facilities in various regions at home and abroad, in order to meet the needs of consumer microwave ovens, various advanced modern technology used for microwave ovens, launched a series of new advanced microwave products.Subject design is based on a Mitsubishi FX2N series PLC intelligent control system for a microwave oven, FX only with programming simple, versatile, strong anti-jamming capability, high reliability and easy operation and maintenance, design, construction and commissioning period is short.This article according to the control requirements of intelligent microwave oven control system to determine the design of PLC intelligent control system based on the microwave oven; PLC completed the design of the main and auxiliary circuits; prepare the corresponding ladder, a key issue in the familiar system design after working principle of the microwave oven, the use of PLC programmable good, fast signal processing and control, aided by the keyboard input module, door stopper and sensor module composed of the control system, the completion of three cooking modes, three kinds of timing, completion reminders and ultra-high temperature alarm. Used in this design to the main software GX developer and GT designer3, where GX developer is used to program and debug the program, GT designer3 is used for system simulation.Keywords:PLC;intelligent microwave oven control system;emulation目录1 绪论 (1)1.1 设计意义 (1)1.2 设计内容 (1)1.3 设计要求 (1)1.4 微波炉简述 (1)1.5 微波炉的工作原理 (2)2 总体方案设计 (3)2.1 系统原理设计 (3)2.1.1 系统总体框图设计 (3)2.2 微波炉结构设计 (4)2.2.1 微波炉结构图 (4)2.2.2 微波炉控制面板设计 (5)3 控制系统硬件设计 (6)3.1 元件选择 (6)3.1.1 PLC的选择以及基本参数 (6)3.1.2 电机的选择以及基本参数 (7)3.1.3 磁控管的选择及其基本参数 (8)3.1.4 高压变压器的选择及其基本参数 (9)3.1.5 高压电容器的选择及其基本参数 (10)3.2 控制系统硬件设计 (10)4 控制系统软件设计 (12)4.1 PLC控制设计 (12)4.1.1 PLC输入输出明细 (12)4.1.2 PLC的I/O口分配表 (12)4.1.3 PLC的I/O接线图 (13)4.2 程序流程图 (15)4.3 编程规则及其注意事项 (15)4.4 程序说明 (16)5 仿真调试 (25)6 结束语 (29)参考文献 (30)致谢 (31)附录 (32)附录A 程序清单 (32)1 绪论1.1 设计意义微波炉已经逐渐走进了我们大部分的家庭，使用微波炉给我们带来了很多的方便。
微波炉有很多功能，设计中实现了微波炉的三大基本功能。
①食品加热——使用微波炉进行食品加热既方便又快捷。
在加热过程中，微波会以每秒24.5亿次的频率使食品中的极性分子（如水分子）震动摩擦，产生分子热。
同时，使用微波加热不通过容器中介质的传热和散热，在微波炉中加热和食品的深度范围，加热，所以加热时间会缩短，升温速率加快，操作也简便。
②食品解冻——冷冻食品在很短的时间内很难解冻，人们往往会很十分困苦。
利用微波炉解冻，则可在微波所能到达的深度范围里内外同时受热解冻，速度快。
微波炉从设计上保证了在解冻档解冻时，能最大限度地限制微生物繁殖，最大限度地保持食品原有的新鲜品味。
③烧烤——一般家庭里都没有烤箱，因此在微波炉上配有简易的烧烤功能，对于普通家庭来说很方便。
PLC由于可靠性高：在超高温的故障下依然能进行超高温报警、功能完善、易学易用、系统设计周期短、体积小等优点成为现代工业控制的三大支柱（PLC、CAD/CAM、ROBOT）之一。
因此，课题设计采用PLC作为控制器。
1.2 设计内容（1）硬件：分析微波炉的工作流程，设计全自动智能微波炉控制电路；控制器接线图；主电路图；电机选择；组件选型。
显示电路；工作结束闪烁提示；提示电路；按钮控制电路。
（2）软件：设计智能微波炉控制程序。
控制要求：能够控制智能微波炉的启动/停止/复原；箱门密封安检；当前工作模式显示；工作闪烁提示等。
1.3 设计要求（1）绘制硬件接线框图；智能微波炉控制流程图及PLC的I/O口接线图。
（2）撰写设计说明书，并附程序清单及其功能注释。
（3）调试控制程序。
1.4 微波炉简述微波炉（图1.1）是用微波来加热食品的。
微波炉加热过程很短，其中养分和维生素丢失少，并且矿物质、氨基酸的存活率会比其他方法高许多。
与煤炉、煤气相比较而言，其工作时不会产生类似于碳未完全焚烧而导致有害气体和烟尘，其工作加热食物是在炉腔中实现的，不会存在明火，用起来更加安全安心。
微波是一种电磁波。
微波炉可以分为电源，磁控管，炉腔和控制电路等部分。
电源给磁控管提供大约4200V的高电压，磁控管在电源所给的激励下，持续产生微波，微波通过波导系统，耦合到腔内。
在入口处的空腔中有一个旋转的搅拌器，因为搅拌器是一个金属风扇，由于金属可以反射微波，搅拌器可以各个方向的旋转，所以微波能被反射到炉内每一个角落，因此炉内的微波的能量是很均匀的。
微波炉的功率范围一般为500～1000W。
图1.1 微波炉示意图1.5 微波炉的工作原理（1）微波的特性微波是一种频率为300MHz~300GHz 的电磁波，微波波长很短，拥有可见光的性质，沿着直线传播。
微波炉里的金属材料能够满足微波的折射，而且微波碰到陶瓷、玻璃、塑料等绝缘物质可以穿透，在遇到含有水分的蛋白质、脂肪等介质时被吸收，在同一时间，微波电磁能量转化为热能。
由于微波的高频率，微波传输需要高导电性的波导管。
尽管微波频段非常宽，但是用在微波加热的频段却很窄，主要原因是尽量使用较少的无线电频率，以防对微波通讯造成干扰。
国际上，家用微波炉有915MHz 和2450MHz 两个频率，2450MHz 用于家庭烹调炊具，915MHz 用于医疗行业、消毒等工业、干燥等。
（2）微波炉的工作过程电路控制系统将220V交流电压通过高压变压器的变压和高压整流器的整流，转换成4200V左右的直流电压，送至磁控管产生微波，微波能量通过波导管传到炉内腔中。
因为金属的特性，微波不能穿过炉内，只能在炉腔中反复折射，反复穿透食品，被脂肪、含有水分的蛋白质的物质吸收能量，加热食品，这样才能完成加热过程。
2 总体方案设计按照任务书设计的要求，课题设计是基于三菱PLC实现对微波炉的智能化控制。
在熟知了微波炉的工作原理之后，通过使用可编程控制器良好的可编程能力，精确的信号处理能力和控制能力，和面板的按键模块，声光显示模块等的辅助组成了基于PLC的控制系统。
课题设计在烹饪模式显示、炉门密封、时间倒计时显示和加温完毕智能提醒等方面进行了设计。
在课题次设计中，烹饪模式选择了加热、烧烤和解冻3种常用模式，这3种模式由3个LED灯反映，每1个灯对应1种模式。
时间设置中，设定了10秒（10S）、1分钟（1Min）、10分钟（10Min）3个选择项，3时间模式也通过3个LED灯反映，每1个对应1种模式，用于选择加热的时间。