自动洗碗机控制管理论文

1餐饮业成本结构餐饮业的成本结构，可分为直接成本和间接成本两大类。所谓直接成本，是指餐饮成品中具体的材料费，包括食物成本和饮料成本，也是餐饮业务中最主要的支出。所谓间接成本，是指操作过程中所引发的其他费用，如人事费用和一些固定的开销(又称为经常费)。下面小编整理了一些《自动洗碗机控制管理论文(精选3篇)》相关资料，欢迎阅读！

自动洗碗机控制管理论文 篇1：

一款基于STM8S系列单片机的洗碗机控制器设计及实现

摘要：文章简要介绍了全自动洗碗机的工作原理及主要功能，分析了洗碗机的几个主要检测对象及控制对象的具体控制需求。给出了一款以STM8S系列单片机为控制核心的洗碗机控制器的具体设计方案，介绍了系统各主要功能模块的原理图设计、软件总体框架结构以及部分软件模块的设计思路等。该方案同时考虑了兼容性设计的问题，可兼容两种显示方案，三种类型的洗涤电机以及多种运行参数选择。

关键词：STM8S；单片机；兼容性设计；洗碗机控制器；软件结构

洗碗机在欧美已广泛应用于普通家庭的厨房中，有数据统计，在欧美主要国家，洗碗机的普及率已达到70%以上，几乎是家家户户必备的厨房生活电器。而在中国，由于生活习惯的影响，洗碗机一直无法得到普及，但随着现代都市生活品质的不断提高，人们越来越关注生活中能带来更多便利的电器，洗碗机也在吸引着更多中国消费者的眼球，它的便利性正逐步得到人们的认可。目前市场上Electrolux、SIEMENS、Whirlpool、SANYO、Hair、Midea等国内外著名品牌均推出其洗碗机产品，洗碗机产品具有很广阔的市场前景。

1工作原理及主要功能

洗碗机是用于洗碗的机器，它可用于自动清洗碗、盘、碟、勺子、筷子等餐具。根据洗碗机的用途、洗涤方式、安装方式、控制方式、开门方式等，可将它分为多种种类及型号。本文主要讨论的是家用喷淋式全自动洗碗机的设计方案及实现方式，该产品也是目前家用洗碗机中最主要的产品形式。

此类型洗碗机的主要工作原理就是用水泵将加热后的水抽送到旋转喷臂，在水压的作用下喷臂会旋转，水通过旋转喷臂上的小孔向上下左右强力喷淋，辅助以清洁剂等物品，将碗碟上的油污等冲洗干净，从而达到清洗碗碟的目的。喷淋式洗碗机工作原理如图1所示。

洗碗机的主要功能包括洗涤、消毒、烘干、预约、水质软化、掉电自动记忆、学习功能等，系统提供多种洗涤程序供用户选择，用户可根据需要选择普通、快速、强力、夜间、精细、自保养等洗涤模式。

2系统硬件方案

洗碗机控制器的系统主要组成部分如图2所示，由于洗碗机的系统功能比较复杂，需要检测及控制的信号量比较多，主要负载包括洗涤泵、进水阀、排水阀、加热器、洗涤剂阀等，其中加热器采用继电器控制，其余负载均采用可控硅控制。在洗涤泵的控制电路设计上考虑了兼容性，可兼容三种类型的电机：无转速反馈的交流电机、带转速反馈的交流电机以及BLAC调速电机。主要的信号输入量包括：水温、门开关、水位开关、溢流、过零信号、加热器反馈信号、电机转速、缺盐信号等。用户操作界面包括6个按键、10个LED、2位数码管、蜂鸣器等。下面分别介绍部分主要电路的设计方案。

2.1主控芯片选择

考虑到洗碗机控制器系统软硬件复杂程度高，系统整体需求较高，结合芯片性能、价格等因素，选用了意法半导体公司的STM8S系列8位单片机STM8S207R8，该芯片是ST推出的高性能8位单片机，在价格方面具有很强的竞争力。该芯片为64 PIN LQFP封装，具有52个I/O，64 K FLASH，6 K RAM，1.5 K EEPROM，16通道10位ADC，9通道CAPCOM Timer，具有多组SPI、IIC、UART等外围接口，内核运行频率24 MHz，整体功能十分强大，可满足本系统的功能需求。

2.2电源电路设计

根据洗碗机控制器产品特点及成本要求，控制器电源电路采用了非隔离型的开关电源方案。由于控制器总体功率不高，主要负载为1路继电器、2路显示、5路可控硅，因此采用了PI的LNK306开关电源控制芯片，总功率输出约4 W，提供-5 V和+7 V两路输出用于MCU及继电器等负载供电。该方案具有性能可靠、抗干扰能力强等优点。电源电路图如图3所示。

2.3过零信号电路设计

由于过零信号被用于控制可控硅的导通角，从而控制电机的转速，因此过零信号的准确性会影响电机的调速控制。由于采用非隔离型开关电源，因此过零电路的设计直接采用L线经电阻降压后驱动三极管的方案，该方案原理简单、成本低、可靠性好，主要需考虑的是分压电阻的取值，以提高电路的精度。由于门开关、水位开关、加热器反馈信号在系统电气线路中也是同样的接法，因此采用同样的设计方案。

2.4电机驱动电路设计

根据能耗要求及产品功能需求的不同，匹配的电机也有所不同。本产品在设计时充分考虑了电机驱动的兼容性，最简单的无反馈定速电机直接采用可控硅全导通进行控制；带霍尔传感器的交流电机采用了可控硅导通角闭环控制方式进行调速；BLAC调速电机则通过UART串口通讯，传输控制命令至BLAC电机内部的驱动板进行控制。因此在方案上可控硅控制部分的电路是一致的，针对两款反馈电机分别再增加了TACHO反馈电路以及UART通讯电路。通过软件EEPROM中的参数设定，可直接匹配所选的电机类型。

2.5用户操作界面设计

用户界面包括6个按键、10个LED或2路数码管、1个蜂鸣器，设计上采用矩阵扫描的方式，其中10个LED和2路数码管是兼容设计方案，也就是2选1的方式，可通过EEPROM中的参数设定自动匹配。显示部分设计为3X8扫描方式、按键部分为3X2扫描方式，总体为3X10的矩阵扫描。

3系统软件方案

软件是整个控制系统的核心，程序的框架会直接影响软件功能实现的优劣，由于系统功能复杂，包括正常模式、FVT测试模式、工厂测试模式、参数设定模式等，每个模式下均有复杂的逻辑功能。因此从模块化、结构化的软件设计角度出发，需要从功能划分上定义出各主程序运行模块，然后在模块内部再根据具体需求完成软件逻辑实现。

3.1MCU资源分配及中断使用

由于需要检测控制的信号量较多，需要合理地使用MCU资源，软件中共使用了以下几个中断源：

①PORTA_EXTI：外部中断，用于过零信号检测。

②PORTD_EXTI：外部中断，用于霍尔传感器信号检测。

③PORTE_EXTI：外部中断，用于流量信号检测。

④TIMER2_CMP：定时器中断，用于可控硅导通角控制。

⑤UART1_RX/TX：UART1通讯中断，用于FVT TEST UART通讯。

⑥UART3_RX/TX：UART3通讯中断，用于BLAC电机UART通讯。

⑦TIM4_UPD：定时器中断，用于时基2 ms定时产生。

各中断均处理实时性高的任务或信号检测，时基中断部分进行了显示扫描、计时器累加等基础任务，信号量的进一步处理则在主程序中由相应的程序进行处理。

3.2软件框架

软件主程序整体框架采用了状态机+时间调度的模式，每个主要模块均按状态机的机制进行状态细分，在每个工作状态下再按时间间隔分配任务，规定每个任务的执行间隔时间。

主程序在开始时先进行硬件系统的初始化，对MCU资源进行配置；然后读取EEPROM数据，包括机型设置参数以及程序运行参数；再对程序的运行数据进行初始化，根据需要恢复断电前的系统运行状态；或者进行程序运行状态的选择，进入各种参数设定模式或测试模式。主程序流程图如图4所示。

关于时间调度模式，主要是根据任务运行的频度及信号处理的及时性需求对任务进行划分。以NORMAL_MODE运行状态为例，该模块处理了洗碗机正常洗涤控制程序的全部任务，包括显示扫描、按键处理、输入信号的检测、负载控制信号的输出、故障检测、电机通讯控制、洗涤程序等。根据任务类型，将时间调度分为每2 ms、每10 ms、每100 ms执行一次的三种调度节点类型，其中2 ms时间调度中处理了各输入信号的检测以及电机通讯等任务；10 ms时间调度处理了用户界面的输入输出程序及故障检测程序等；100 ms时间调度则处理了主洗涤流程控制程序。NORMAL_MODE模块流程图如图5所示。

3.3主洗涤流程控制程序

本洗碗机提供了10种洗涤程序，包括普通、快速、强力、夜间、精细、自保养等，每种洗涤程序对应一个具体程序流程，程序流程一般包括预洗、主洗、冷冲、热冲、烘干这些阶段。每个阶段再根据程序的需求选择相应的进水量、洗涤时间、加热温度、洗洁剂添加、冲洗次数、光亮剂添加、烘干等。软件中将所有的洗涤程序均细分为80个步骤，需要执行的步骤根据结束条件进行退出判断，不需要执行的步骤则直接跳过。因此在软件处理上仍然采用状态机的形式对步骤进行管理，执行至每一个步骤时，相应对该步骤进行显示处理、中断处理、步骤结束检测以及故障检测处理等，满足步骤结束条件时进入下一步骤，直到完成所有步骤。主洗涤流程控制程序如图6所示。

4结语

该洗碗机控制器设计方案可靠、性能稳定、功能齐全，具有良好的扩展兼容性。软件采用模块化设计理念、结构清晰、健壮性高、易于维护修改。该控制器已实现产品批量生产，其方案可广泛应用于家用洗碗机的控制系统。

参考文献：

[1] 胡汉才.单片机原理及系统设计[M].北京:清华大学出版社,2002.

[2] 周其节.自动控制原理[M].广州:华南理工大学出版社,1989.

[3] 京讯.全自动家用洗碗机[J].家用电器,1999,(2).

作者：许荣再

自动洗碗机控制管理论文 篇2：

餐饮小店如何做好成本控制

1　餐饮业成本结构

餐饮业的成本结构，可分为直接成本和间接成本两大类。所谓直接成本，是指餐饮成品中具体的材料费，包括食物成本和饮料成本，也是餐饮业务中最主要的支出。所谓间接成本，是指操作过程中所引发的其他费用，如人事费用和一些固定的开销(又称为经常费)。人事费用包括了员工的薪资、奖金、食宿、培训和福利等；经常费则是所谓的租金、水电费、设备装璜的折旧、利息、税金、保险和其他杂费。

由此可知，餐饮成本控制的范围，也包括了直接成本与间接成本的控制；凡是菜单的设计、原料的采购、制作的过程和服务的方法，每一阶段都与直接成本息息相关，自然应严加督导。而人事的管理与其他物品的使用与维护，应全面纳入控制的系统，以期达到预定的控制目标。

(1)直按成本的控制

有效的餐饮成本控制，并非一味的缩减开支或采购低成本的原料，企图节省支出费用，而是指以科学的方法来分析支出费用的合理性，在所有动作展开之前，规划以年或月为单位的开销预算，然后监督整个过程的花费是否合乎既定的预算，最后以评估和检讨的方式来修正预算，改善控制系统。

①直接成本控制的步骤

a　成本标准的建立

所谓建立成本的标准，就是决定各项支出的比例。若以食物成本为例，食物成本也指食物的原料或半成品购入时的价格，但不包括处理时的人工和其他费用。食物成本比例取决于三个因素：采购时的价格；每一道菜的分量；菜单售价。

b　记录实际的操作成本

餐饮业在操作上常会碰到一些意料之外的障碍，有时是人为，导致浪费，有时是天灾影响原料成本，这些因素都会直接反映到操作成本上。所以真实地记录操作过程的花费，并对照着预估的支出标准，可以立即发现管理的缺失，及时改善控制系统。影响操作成本的十大因素可归纳如下：

运送错误；储藏不当；制作消耗；烹调缩水；食物分量控制不均；服务不当；有意或无心的现金短收；未能充分利用剩余食物；员工偷窃；供应员工餐饮之用。

c　对照与评估

一般而言，实际成本经常会高于或低于标准成本，但是管理阶层该于何时采取行动来调查或修正营运状况，则全视两者差距的大小。当管理者在设定差距的标准时，应先评估时间的多少与先后顺序，以免本末倒置，而达不到控制的真正目的。

②直接成本控制的方法

餐饮产品由采购原料至销售为止，每一过程都与成本有关系，其细节则为：

a　菜单的设计

每道菜制作所需的人力、时间、原料、数量及其供应情形，会反映在标准单价上，所以设计菜单时要注意上述因素，慎选菜色的种类和数量。

标准单价是指按照食谱中制作一道一人份的菜所需要的食物成本。计算方法是将食谱中所有成分的价格总和除以全部的分量。

b　原料的采购

采购过量，可能会造成储存的困难，使食物耗损的机会增加(尤其是生鲜产品)，但数量太少，又可能造成供不应求、缺货，而且单价也随之提高。所以准确地预测销售、定时盘点，且机动性改变部分菜单，以保存使用的安全量，都是采购与库存管理人员需注意的要点。

c　餐饮的制作

制作人员一时疏忽，或温度、时间控制不当，或份量计算错误，或处理方式失当，往往会造成食物的浪费，而增加成本。因此，除了鼓励使用标准食谱和标准分量外，也可以用切割试验来严密地控制食物的充分利用。

d　服务的方法

没有标准器具提供使用，对于剩余的食物没有适当加以处理，对于食物卖出量与厨房出货量没有详细记录，及延迟送食物给客人，都会造成食物的浪费和损害，影响成本，所以预先规划妥善的服务流程，将有助于控制成本。

(2)间接成本的控制

①薪资成本的控制

训练不够的员工，工作效率自然不高，生产率也难以提高；疲惫不堪的员工，服务的质量也会降低，而这些都会影响人事费用的支出。有效分配工作时间与工作量，并施以适当、适时的培训，是控制人事成本最佳法宝。

人事成本包括薪资、加班费、员工食宿费、保险金及其他福利，其中薪资成本的开销最大，约占营业总收入的两成至三成，主要依其经营风格的差异及服务品质的高低会略有浮动。

a　控制的方法

一般而言，管理者会先设定服务质量的标准，仔细考量员工的能力、态度及专业知识，然后订定出一期望的生产率。如果实际的生产率无法达到预估的水准，那就是管理者要彻底分析采取行动的时候了。

决定标准生产率：标准生产率可由两种方法来订定，一是依据每小时服务客人的数量，另一个是依据每小时服务的食物份数“比适用于套餐服务方式)。这两种方法都可以清楚算出服务人员的平均生产率，可作为排班的根据。

人员分配：根据标准的生产率，配合来客数量的不同来分配。分配时需注意每位员工的工作量及时数是否合适，以免影响工作质量。

由标准工时计算出标准工资：大概地预估出标准的薪资费用，然后与实际状况比较、分析，作为管理者监控整个作业及控制成本的参考。

b　降低薪资成本的方法

餐饮业种类的不同，对员工水准的需求也不同，薪资成本的结构自然也不一致。如果管理者评估发现薪资成本过高，不符合营运效益时，除了要重新探讨服务标准的定位外，也可采取下列步骤：

用机器代替人力。例如以自动洗碗机代替人工洗碗。

重新安排餐厅内外场的设施和动线流程，以减少时间的浪费。

工作简单化。

改进分配的结构，使其更符合实际需要。

加强团队合作精神培训，以提高工作效率。

②经常费的控制

员工若没有节约能源的习惯，则会造成许多物品与能源的浪费，如水、电、纸巾、事务用品。不熟悉机器设备的使用方式，则会增加修理的次数，增加公司的负担。养成员工良好的工作习惯，确实执行各部门物品的控制及严格的仓储管理，便能聚水成河，减少成多。

自动洗碗机控制管理论文 篇3：

机械电子工程与人工智能

摘要：近年来，各个国家高度重视机械电子工程的发展，以提升本国的生产力竞争水平。人工智能是科学技术不断发展的产物，也是各个学科交叉综合之后的成功尝试，将其融入到机械电子工程中，能够提高机械电子的工作效率。机械电子工程是传统机械工程与现代电子工程的有机结合，随着人工智能技术的不断发展，机械电子工程由传统的能量连接向信息连接转换，进入到了一个新的发展领域。机械行业竞争日益激烈，为了在激烈的竞争中取得胜利，机械电子工程企业需要不断提高智能控制水平，加强对人工智能技术的研发，以取得更多的经济效益。

关键词：机械电子工程;人工智能;应用

引言

机械工程在发展中的每一次变革都会对我国工业生产造成巨大的变化，现阶段我国机械工程在發展中加入电子信息技术，不但使得工业生产水平再次得以突破，同时借助电子信息技术还打破了传统机械工业的部分局限性。而近年来由于人工智能技术不断完善并大力度普及推广。现阶段已经可以实现将人工智能应用于机械电子工程当中。当机械电子工程与人工智能相结合时不仅可以通过人工智能改变传统的生产模式，同时还可以攻破机械电子工程中的部分技术难关，促使机械电子工程迈向智能化。

1机械电子工程及人工智能的内涵

1.1机械电子工程

机械电子工程学科起源于20世纪，它是由机械工程与电子工程、智能技术等技术手段结合而成的新的发展领域。机械电子工程的发展分为三个阶段：第一阶段是发展的初级阶段，主导机械电子发展的是人工，通过人工来完成机械作业，其生产效率十分低下，严重制约了生产力的发展。第二阶段是以流水线生产方式为特点的工业革命阶段，流水线生产方式不需要工人了解所有的工序，只需要了解自己负责的环节即可，这种分工明确的工作方式，不仅提高了生产效率，还解放了人们的双手，但是批量化生产的出现提高了标准件的要求，流水线的生产方式也难以适应社会的发展需求。第三阶段就是现代机械电子产业阶段，更多的人工职能被应用到接卸设备，使机械设备能够完美的适应人们的生产生活需求，给机械电子工程带来了极大的发展机遇。

机械电子工程与传统的机械工程相比更具优势，主要表现在设计上的不同和产品特征不同。机械电子工程依据系统配置和目标，与管理技术、制造技术等其他技术有机结合。机械电子产品结构也相对简单，内部结构复杂但物体体积极小，提高了产品性能。

1.2人工智能

人工智能是21世纪最伟大的科学之一，它是综合控制论、计算机科学、心理学、语言学等多门学科的交叉学科。人工智能发展至今尚未形成统一的定义，笔者认为，人工智能是研究如何使计算机模拟人的智能的一门科学技术，核心是通过计算机模拟人的思维方式，来帮助人类处理实际问题。目前，计算机的主要发展方向是人工智能，并成为世界三大尖端技术之一。随着互联网技术的不断发展，人工智能技术在各个领域都取得了显著的成果，人工智能也逐渐由单个主体向分布式主体方向发展，为人工智能的发展提供了新的方向。

2人工智能技术在机械电子工程领域的应用要点

2.1数据分析

信息化时代，人工智能在机械电子工程领域的应用渗透已然相当普范，其构成体系中的模糊推理系统和神经网络系统具有良好的数据分析推理能力，提升了生产的产品品質。增强函数连接是人工智能空间表达最重要的方式之一，在保证精度的前提下实现了数据的高速运算，所形成的模糊推理系统，将信息数据通过极富严谨性、逻辑性的语言表述出来。与此同时，基于网络结构作用，人工智能在机械电子工程领域的应用，还能够推算出无限接近的连续函数，并按照其特有的方式存储信息，实现了更加简便性的操作与控制。但是客观维度上讲，人工智能技术发展还未完全成熟，模糊推理与机械电子工程系统之间的连接不够稳固，相关数据计算能力偏弱，一定程度上限制了其应用空间。

2.2故障诊断

随着网络科技发展与应用，现代化经济市场竞争越发趋向于信息竞争，这在一定程度上加速了人类社会向信息化的转变，基于此人工智能技术日渐成熟，对机械电子工程发挥了不可替代的作用。就当前的机械电子工程而言，其因对输入与输出的描述不够稳定，虽基于推导数学方程更为精准，但仍未能够满足复杂系统的描述需求，其严谨性不足。机械电子工程领域对人工智能系统的建构进一步提升了其自动化、智能化水平，通过构建故障专家系统，保证了整个工程良性运行。常规上一套完整的故障诊断专家系统包括案例库、规则库、知识处理以及人际界面等，其具备不同的功能，并在各个环节发挥着不可替代的作用。案例库主要收集专家知识及经验，为知识处理提供支持。而知识处理的价值则在于，通过组建权值计算、可信度计算等模块，对机械电子工程相关的原始信息进行处理，为故障诊断提供参考。

2.3人工智能技术在机械电子工程方面的调整

在开展人工智能技术对于机械电子工程应用过程中，技术工作人员需要通过合理地结合智能自动化技术以及机械电子工程的运行特征进行适当的技术调整，技术人员也需要全面了解人工智能技术在机械电子工程中的应用优势，了解所有的机械制造参数，对新技术的技能操作要有一定的认识，人工智能技术的核心技能主要是体现在神经网络系统和模糊系统等方面，这两种系统的操作要求相对来说比较严格，因此技术工作人员在进行实践操作之前，要先进行该技术的操作培训工作，通过对这两种技术的深刻理解，合理地运用到实际的生产任务中。人工智能技术目前的发展趋势，对工业的生产效率有着积极的影响，随着发展的需求，普通市场已经不断地推出自动化智能洗衣机、自动洗碗机、智能机器人清扫机、以及各式各样的新型智能手机等系列智能产品，这种广泛的应用，带动了许多行业的发展，智能技术渗透到人们的日常生活中，相关企业应调整发展战略方针，了解未来的发展趋势，实现对技术的研究创新工作，通过人工智能和机械电子工程之间相辅相成的关系，实现合作共赢的发展局面。

2.4精准操作

较之其他计算机操作系统，人工智能最大的优势体现为强大的计算能力及逻辑性能。而机械电子工程本身具有极度的复杂性，对操作技术要求较高。人工智能在机械电子工程领域的应用，提供了一种新型运算方式，使之复杂且不易操作的系统变得简单化、人性化，在此过程中，借助模糊推理系统和神经网络系统，并根据人工智能操作要求及目的自行选择设计，最终实现几个简单的按钮即可进行最佳操作。另外，人工智能系统还融合了超声波传感、自动识别以及激光扫描等先进科技，其在机械电子工程领域的应用，更是进一步提升了操作精准性。其中，超声波传感可对距离进行直接测量，并得到精准数据，通过自动识别技术，发出各种操作指令。而激光扫描技术亦可增加数据测量的准确性、可靠性，但容易受粉尘等因素干扰。

结束语

综上所述，人工智能技术在机械电子工程领域的应用前景广阔，随着科学技术日益蓬勃发展，时代进步，科学技术工作者应当更加重视将人工智能技术应用于机械电子工程领域，准确理解二者的相通之处，从而实现二者的协调发展，推动社会生产力的发展。

参考文献

[1]梁国强.试论人工智能技术在供水设备机械电气自动化控制中的应用[J].中小企业管理与科技，2015（27）：252.

[2]韩斌.机械电子工程与人工智能的关系分析[J].数字技术与应用，2013（6）：254-254.

[3]孙伟.电气自动化控制中人工智能技术的应用研究[J].科技创新与应用，2014（7）：70-70.

作者：刘琳