黄精（Polygonatum sibiricum）为百合科植物滇黄精、黄精或多花黄精的干燥根茎,具有补气养阴,健脾,润肺,益肾等功效,属于药食同源中药。新鲜黄精黄精不能直接食用,需要经过炮制加工后才可为人们食用,然而黄精的炮制加工过程较为复杂,需要经过反复的蒸煮和干燥,而蒸煮和干燥往往还要分开进行,黄精需要在蒸煮、干燥两道工序间转移,蒸煮和干燥工艺能够连续进行,将有利于提高生产率、节省劳动力和降低成本。本论文研究了基于PLC控制的黄精炮制一体机设计,实现黄精蒸煮和干燥工艺连续进行。对黄精炮制一体机设计主要包括蒸煮机构、热风干燥机构和控制系统。黄精炮制一体机的均匀性对黄精蒸制产品起到关键作用,为了保证黄精炮制一体机干燥阶段的均匀性,采用Ansys-Fluent15.0软件对主箱体的出风口位置、出风口大小和进风风速进行了仿真试验,确定最合适的出风口位置、出风口大小和进风风速,并对黄精炮制一体机进行验证试验,证明仿真试验的合理性。应用Design-expert10.0软件进行三因素三水平的Box-Behnken响应面试验设计,以蒸煮时间（8h、10h和12h）、干燥时间（6h、12h、18h）和干燥温度（60℃、70℃、80℃）作为试验因素,以色差、收缩率、硬度、多糖含量和复水率作为评价指标,研究蒸制时间、干燥时间和干燥温度对黄精蒸制品质的影响,确定了黄精最佳蒸制工艺。具体研究内容及结论如下:（1）对黄精炮制一体机总体结构方案进行设计,具体包括箱体结构、加热装置、自动补水装置、箱体保温层设计以及热风干燥结构方案设计,使其满足黄精炮制加工工艺要求。（2）完成对黄精炮制一体机控制系统硬件选型与软件程序设计。具体包括控制系统硬件选型（PLC型号选型、触摸屏型号选型、接触器选型、中间继电器选型等）。软件程序设计具体包括黄精三蒸三制工艺PLC程序编写以及人机交互界面组态设计,人机交互界面包括登陆界面、操作界面和工作状态指示界面,实现黄精蒸制自动控制工艺。（3）为了保证黄精炮制一体机干燥阶段的均匀性,采用Solid-works 2016软件黄精炮制一体机箱体进行3D建模,运用Ansys-Fluent15.0软件对黄精炮制一体机箱体的出风口位置、出风口大小和进风风速进行模拟仿真。采用正交试验方法,以Y=-0.18m处截面的平均风速和三条轴心线（z=0.5m、0.6m、0.7m）上速度方差最小值为评价指标,通过综合评分法对评价指标进行分析,得出最佳参数组合:进风风速4 m/s,出风口大小直径110 mm,出风口位置x=60 mm,y=105 mm,黄精蒸制一体机干燥阶段箱体内风场均匀性效果最好。对风速仿真结果和箱体均匀性结果进行试验验证,在载物盘上均匀选取9个点,通过黄精蒸制品的含水率来验证黄精蒸制一体机干燥阶段的均匀性,结果表明:试验测得这9个点上黄精蒸制品的含水率最大值与最小值之间相差0.81%。证明仿真试验的合理性。（4）确定了黄精蒸制的最优工艺。应用Design-expert10.0软件进行三因素三水平的Box-Behnken响应面试验设计,以蒸煮时间（8h、10h、12h）、干燥时间（6h、12h、18h）和干燥温度（60℃、70℃、80℃）作为试验因素,以色差、收缩率、硬度、多糖含量和复水率作为评价指标,探究蒸制时间、干燥时间和干燥温度对黄精蒸制品质的影响规律,对黄精蒸制工艺与评价指标进行响应面分析,确定了黄精最佳蒸制工艺,得出最佳的工艺为黄精蒸煮时间为8h,干燥时间为13.4h,干燥温度为60℃时。各个指标的预测值最大,即色差值为14.69,硬度值为63.21,收缩率为52.65%,多糖含量7.78%,复水率为132.48%,此时Desirability值最大为0.90。对最优模型进行试验验证,将蒸煮时间设为8h,干燥时间设为13h,干燥温度设为60℃,验证试验重复3次,得到黄精蒸制品各指标如下:色差值为15.00,硬度值为62.97,收缩率为53.24%。多糖含量为7.69%,复水率为131.63%,与预测结果基本吻合,吻合度达98%,表明优化的回归模型与实际情况相符,回归模型可靠。