基于PLC的粮食烘干机系统设计与实现论文
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1.概述1.1 设计的目的和意义我国是世界上最大的粮食生产和消费国家,年总产粮食约5亿吨。
据统计,我国粮食收获后在脱粒、晾晒、贮存、运输等过程中的损失达15%,远远超过联合国粮农组织规定的5%的标准。
在这些损失中,每年因气候潮湿,湿粮食来不及晒干或未达到安全水分造成霉变、发芽等损失的粮食高达5%,若按年产5亿吨粮食计算,相当于2500万吨粮食。
若每人每天食用1斤粮食,可供6。
8万人一年的用量,约合人民币250亿元。
吉林省是农业大省,粮食年产量约为225亿公斤,由于粮食含水量的问题,每年损失约占7%,约为15。
75亿公斤,折合人民币约为14亿元左右。
这些数字是惊人的,因此发展粮食干燥机械化技术,改变传统靠天吃饭的被动局面,使到手的粮食损失降低到最低点,从这一意义上说,粮食干燥的现代化比田间的农业机械化更为重要,也是粮食丰产、丰收的重要保障条件。
本毕业设计的目的是设计一个微波粮食烘干控制系统。
该系统是以89C51单片机为核心,利用单片机来控制电机旋转的圈数和磁控管的工作时间,从而将粮食的含水量控制在安全水之下。
1.2 国内外粮食烘干技术发展状况与趋势现在很多粮食大国对粮食都采用微波或红外烘干技术,使粮食的质量得到明显的提高,而加工成本却得到明显下降,如美国和加拿大采用的是大型全自动、人机界面的微波或红外烘干加工系统。
而国内现有的粮食谷物烘干处理方式都是热风式烘干(燃油或燃煤),用于粮库、农场、种籽,和饲料加工等企业。
由卸粮、提升、清理、检厅,烘前仓、烘后仓、热风炉(油炉、煤炉)、电器及控制等单元组成。
我国现有的粮食烘干设备存在以下问题:1、烘干时间过长,一般在2~3小时/吨2、热风炉需要燃煤或燃油,造成了能源的大量消耗,而且造成了大量的空气污染。
3、由于是燃煤或燃油,很容易造成粮食的烧焦或火灾,对粮食也不卫生。
4、烘干不均匀,很难将水量控制在安全水范围内,造成了粮食和饲料的大量损失。
5、整个工艺流程复杂,设备成本高,能耗大。
江苏科技大学本 科 毕 业 设 计(论文)学 院 电子信息学院专 业 电气工程及其自动化专业学生姓名学生姓名班级学号班级学号指导教师指导教师二零二零 年六月年六月江苏科技大学本科毕业论文粮食烘干机自动控制系统设计Design of automatic control system of grain dryer摘 要我国至今为止,各项事业蓬勃发展,尤其是粮食生产加工的发展一直受到国家党中央的高度重视。
粮食生产是国家发展的根基,万民平安和谐发展的源头。
而每年由于粮食烘干不及时而造成的粮食腐烂、浪费给国家民生和经济都会造成巨大的损失,所以解决粮食的烘干问题具有很大的意义。
巨大的损失,所以解决粮食的烘干问题具有很大的意义。
本课题主要是在JX-300X 组态软件包的基础上,对粮食烘干机自动控制系统进行组态进行组态((包括主机、操作站、数据转发卡、包括主机、操作站、数据转发卡、I/O I/O 卡件、卡件、I/O I/O 测试信号点、回路、流程图等的设置流程图等的设置))、编译、监控。
通过控制粮食在烘干塔内的停留时间与干燥过程中干燥段和冷却段入口风的温度与压力来控制烘干塔出口处的粮食含水量,使其出口处的粮食含水量达到1414±±0.5%0.5%左右,以满足国家粮食的储存标准。
最后,通左右,以满足国家粮食的储存标准。
最后,通过现场试验,模拟储存仓的单回路控制,来控制粮仓储量以及粮食下放的流量。
同时,通过毕业设计充分了解了JX-300X 组态软件的强大,也希望本课题可以作为基于JX-300X 组态系统等相关试验的参考依据。
组态系统等相关试验的参考依据。
关键词 :粮食烘干机;自动控制系统;组态;监测AbstractOur country so far, the cause of vigorous development, especially the development of food production and processing of the CPC Central Committee has always attached great importance by the state. Food production is the foundation of national development, and the people safe and harmonious development of the source. And every year due to grain drying is not timely rot caused by food waste to the country's livelihood and the economy will result in huge losses, so to solve the problem of food drying of great significance.The main subject is in the JX-300X configuration package, based on the grain dryer automatic control system configuration (including the host, operating station, data forwarding card, I / O cards, I / O test signal points , loop, flow charts and other settings), compiling, monitoring. Food in the drying tower by controlling the residence time of the drying process of drying and cooling sections with the inlet air pressure to control the temperature at the outlet of the drying tower grain moisture content, grain moisture content at the outlet to reach 14 ± 0.5 percent, in order to meet national food storage standards. Finally, field tests, simulated storage silos single-loop control, to control the granary reserves and food decentralized traffic. Meanwhile, graduation design fully understand JX-300X powerful configuration software also hope this project can serve as JX-300X-based configuration system and other related tests ofreference.Keyword :Grain dryer ;Automatic control system ;Configuration ;Monitor目 录第一章 绪论 (1)1.1研究背景 (1)1.2 国内外研究现状与研究的局限性 (1)1.3 本文的主要研究内容 (4)第二章 JX-300组态软件介绍 (5)2.1 JX-300组态软件简介 (5)2.2 集散控制简介 (6)2.3 SCKey组态软件特点 (6)第三章 烘干机简介 (7)3.1 粮食的干燥原理 (7)3.2 粮食的干燥条件 (7)3.3 干燥设备的分类 (8)第四章系统组态设计 (9)4.1整理硬件及I/O信息,分配测点 (9)4.2 建立组态文件 (11)4.3 主机设置与操作站设计 (12)4.4 控制站I/O组态 (13)4.5 控制方案的组态 (14)4.6 操作小组组态 (17)第五章 仿真与现场模拟调试 (24)5.1系统总貌实时监控画面分析 (24)5.2 系统控制分组实时监控画面分析 (24)5.3 系统监控趋势图分析 (25)5.4 系统流程图监控图分析 (26)5.5 系统一览监控图分析 (26)5.6现场模拟调试 (27)结 论 (31)致 谢 (32)参考文献 (33)1第一章 绪论1.1 研究背景我国是传统的农业生产大国,保证粮食生产是关系到国民经济的关键所在。
江苏科技大学本科毕业设计(论文)学院电子信息学院专业电气工程及其自动化专业学生姓名班级学号指导教师二零年六月江苏科技大学本科毕业论文粮食烘干机自动控制系统设计Design of automatic control system of grain dryer摘要我国至今为止,各项事业蓬勃发展,尤其是粮食生产加工的发展一直受到国家党中央的高度重视。
粮食生产是国家发展的根基,万民平安和谐发展的源头。
而每年由于粮食烘干不及时而造成的粮食腐烂、浪费给国家民生和经济都会造成巨大的损失,所以解决粮食的烘干问题具有很大的意义。
本课题主要是在JX-300X组态软件包的基础上,对粮食烘干机自动控制系统进行组态(包括主机、操作站、数据转发卡、I/O卡件、I/O测试信号点、回路、流程图等的设置)、编译、监控。
通过控制粮食在烘干塔内的停留时间与干燥过程中干燥段和冷却段入口风的温度与压力来控制烘干塔出口处的粮食含水量,使其出口处的粮食含水量达到14±0.5%左右,以满足国家粮食的储存标准。
最后,通过现场试验,模拟储存仓的单回路控制,来控制粮仓储量以及粮食下放的流量。
同时,通过毕业设计充分了解了JX-300X组态软件的强大,也希望本课题可以作为基于JX-300X组态系统等相关试验的参考依据。
关键词:粮食烘干机;自动控制系统;组态;监测AbstractOur country so far, the cause of vigorous development, especially the development of food production and processing of the CPC Central Committee has always attached great importance by the state. Food production is the foundation of national development, and the people safe and harmonious development of the source. And every year due to grain drying is not timely rot caused by food waste to the country's livelihood and the economy will result in huge losses, so to solve the problem of food drying of great significance.The main subject is in the JX-300X configuration package, based on the grain dryer automatic control system configuration (including the host, operating station, data forwarding card, I / O cards, I / O test signal points , loop, flow charts and other settings), compiling, monitoring. Food in the drying tower by controlling the residence time of the drying process of drying and cooling sections with the inlet air pressure to control the temperature at the outlet of the drying tower grain moisture content, grain moisture content at the outlet to reach 14 ± 0.5 percent, in order to meet national food storage standards. Finally, field tests, simulated storage silos single-loop control, to control the granary reserves and food decentralized traffic. Meanwhile, graduation design fully understand JX-300X powerful configuration software also hope this project can serve as JX-300X-based configuration system and other related tests of reference.Keyword :Grain dryer ;Automatic control system ;Configuration ;Monitor目录第一章绪论 (1)1.1研究背景 (1)1.2 国内外研究现状与研究的局限性 (1)1.3 本文的主要研究内容 (4)第二章 JX-300组态软件介绍 (5)2.1 JX-300组态软件简介 (5)2.2 集散控制简介 (6)2.3 SCKey组态软件特点 (6)第三章烘干机简介 (7)3.1 粮食的干燥原理 (7)3.2 粮食的干燥条件 (7)3.3 干燥设备的分类 (8)第四章系统组态设计 (9)4.1整理硬件及I/O信息,分配测点 (9)4.2 建立组态文件 (11)4.3 主机设置与操作站设计 (12)4.4 控制站I/O组态 (13)4.5 控制方案的组态 (14)4.6 操作小组组态 (17)第五章仿真与现场模拟调试 (24)5.1系统总貌实时监控画面分析 (24)5.2 系统控制分组实时监控画面分析 (24)5.3 系统监控趋势图分析 (25)5.4 系统流程图监控图分析 (26)5.5 系统一览监控图分析 (26)5.6现场模拟调试 (27)结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)第一章绪论1.1 研究背景我国是传统的农业生产大国,保证粮食生产是关系到国民经济的关键所在。
摘要我国是产粮大国,水分是粮食存储的关键的参数,因此粮食的烘干成为一个非常重要的问题。
本文主要研究基于89C51单片机作为模糊推理机,系统采用模糊控制算法,解决了因温度变化缓慢引起系统超调问题。
首先塔式烘干机将进粮的阀门打开,当料位传感器检测到粮食达到指定的位置时,阀门将被关闭。
此时加热风机进行对流加热,温度和湿度传感器采集信号,显示屏上实时显示粮食的温湿度。
当粮食达到所需要的温湿度时,出粮口的阀门打开,粮食运送到外面进行缓苏,最后粮食送入粮仓储藏。
总而言之,塔式烘干机对温、湿度信号进行采集,实时显示粮食的温度和湿度,实现烘干系统及人机界面的设计,使其满足实际生产过程中的需要。
在整个烘干过程中,热风对流穿透粮层,完成热交换后经排风口排出。
整个系统自动化程度高、操作方便、安全。
关键词:模糊控制单片机烘干机温度传感器Title The dryer of foodAbstractBecause of our country is a major grain-producing and the water is the key to food storage parameters, so the grain drying has become a very important problem. The system is based on the single-chip computer, 89C51, as a fuzzy inference engine, which adopt fuzzy-control algorithm. Firstly, the tower dryer open the valve,a certain location the food reached, which found by the material level sensor, the valve will be closed. At this point, the heating fan is started to heat the food convectively,and the temperature and humidity sensors start to work,the temperature and humidity of food will be shown on the screen at the same time。
基于PLC的自动化烘焙设备控制系统毕业设计1. 项目背景随着现代社会生活节奏的加快,自动化技术在食品工业中的应用日益广泛。
烘焙行业作为食品工业的重要组成部分,对生产效率和产品质量的要求越来越高。
为满足这一需求,利用可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)设计一套自动化烘焙设备控制系统成为必然趋势。
2. 系统概述本设计旨在实现自动化烘焙设备的控制,通过PLC作为控制核心,结合传感器、执行机构及相关控制软件,实现对烘焙过程的自动化控制。
主要包括原料投料、和面、分割、烘焙、冷却和包装等环节。
3. 系统设计3.1 硬件设计- PLC选型:选用某品牌可编程逻辑控制器作为控制核心,具备足够的输入输出点,满足系统需求。
PLC选型:选用某品牌可编程逻辑控制器作为控制核心,具备足够的输入输出点,满足系统需求。
- 传感器:包括温度传感器、压力传感器、光电传感器等,用于实时监测烘焙过程的各项参数。
传感器:包括温度传感器、压力传感器、光电传感器等,用于实时监测烘焙过程的各项参数。
- 执行机构:包括电机、气缸、电磁阀等,用于实现具体的控制动作。
执行机构:包括电机、气缸、电磁阀等,用于实现具体的控制动作。
- 人机界面:选用触摸屏作为操作界面,便于操作人员监控和控制设备。
人机界面:选用触摸屏作为操作界面,便于操作人员监控和控制设备。
3.2 软件设计- 控制程序:采用梯形图编程,实现对各执行机构的控制逻辑。
控制程序:采用梯形图编程,实现对各执行机构的控制逻辑。
- 监控软件:开发上位机监控软件,实现对烘焙过程的实时监控和数据记录。
监控软件:开发上位机监控软件,实现对烘焙过程的实时监控和数据记录。
4. 系统实现4.1 控制逻辑详细描述PLC控制程序的梯形图,包括启动、停止、故障处理等逻辑。
4.2 系统调试对系统进行分模块调试,确保各环节控制功能的正确实现。
5. 系统测试对完成的自动化烘焙设备控制系统进行全面测试,包括功能测试、性能测试和安全测试,确保系统稳定可靠。
PLC在谷物烘干机自动控制中应用摘要谷物烘干机是一种自动化程度要求较高的机电设备,应用于农业生产中农作物烘干领域;它通常采用继电器逻辑控制方式,设备的电控系统故障率高,检修周期长。
随着技术的进步,这类控制系统已显示出越来越多的弊端。
近年来,PLC 机在工业自动控制领域应用愈来愈广,它在控制性能、组机周期和硬件成本等方面所表现出的综合优势,是其它工控产品难以比拟的。
因此在工业控制领域,随着电力电子技术、可编程序控制器与变频技术的发展,以PLC控制为核心的电控技术在各类机械设备中的应用越来越广,它将逐渐取代传统的继电器控制系统,上升为交流电气控制的主流。
PLC作为谷物烘干机的核心控制器,其在工业过程控制中体现了强大功能。
当前,PLC在国际市场上已成为最受欢迎的的工业控制畅销产品。
本篇论文论述可编程控制器PLC对谷物烘干机自动控制:主要介绍谷物烘干机工艺流程,PLC控制系统的设计、梯形图、程序编制等。
关键词:PLC,谷物烘干机,自动控制PLC IN THE DRYER IN THE AUTOMATIC APPLICATIONABSTRACTIn recent years, PLC automatically control the industry and application, it is in control of the performance, the cycle and hardware cost of the aspects of the comprehensive and other industrial control products incomparable. For industrial control, power electronic technology, programmable controller to control the development of the PLC to the core of the electrical control technology in various types of mechanical equipment in the use of more and more widespread, it will gradually replace the traditional relays control system for communication in the mainstream of the electrical control.PLC industry in recent years in the control and wide application in to control the performance, the cycle and hardware cost of the aspects of the comprehensive and other industrial control products incomparable. This thesis deals with PLC programmable controller for the dryer machine is automatically controlled: mainly introduces the dryer process, PLC control system design and the structure, procedures etc.KEY WORDS: PLC, grain drying machine, automatic control目录前言 (1)第1章方案的比较及PLC的发展趋势 (2)1.1 谷物烘干机的介绍 (2)1.1.1PLC控制电路的优点 (2)1.1.2 PLC的发展趋势 (3)第2章PLC简介 (4)2.1 PLC概述 (4)2.1.1 PLC的基本组成 (4)2.2.2 PLC元件功能 (4)第3章谷物烘干机机构及其烘干原理 (9)3.1 干燥工艺与流程 (9)3.2 主要结构与工作原理 (9)3.2.1谷物烘干机的结构 (9)3.2.2谷物烘干机的工作原理 (10)第4章谷物烘干机控制系统设计 (11)4.1 控制系统的硬件设计 (11)4.1.1 系统机型选择与配置 (11)4.1.2 定义号分配 (11)4.2 控制系统的软件设计 (13)4.2.1 初始化程序设计 (13)4.2.2 梯形图 (15)结论 (16)谢辞 (17)参考文献 (18)附录 (19)外文资料翻译 (24)前言随着我国农业产业化进程的推进,农业机械化自动化水平不断提高,各种形式谷物烘干机源源不断的推向市场。
成绩□优□良□中□及格□不及格课程设计课程名称电气控制与PLC课程设计课题名称烘干机控制系统设计专业自动化班级1202学号27姓名指导老师2015年6月19日电气信息学院课程设计任务书课题名称烘干机控制系统设计姓名专业自动化班级1202 学号27指导老师课程设计时间2015年6月8日~2015年6月19日一.任务及要求设计任务:以PLC为核心,设计一个烘干机控制系统,为此要求完成以下设计任务:1.根据烘干机的工艺过程和控制要求,确定控制方案。
2.配置电器元件,选择PLC型号。
3.绘制烘干机控制系统的PLC I/O接线图。
设计PLC梯形图程序,列出指令程序清单。
4.上机调试程序。
5.编写设计说明书。
设计要求1.一般要求:(1)所选控制方案应合理,所设计的控制系统应能够满足烘干机的工作过程要求,并且技术先进,安全可靠,操作方便。
(2)所绘制的设计图纸符合国家标准局颁布的GB4728-84《电气图用图形符号》、GB6988-87《电气制图》和GB7159-87《电气技术中的文字符号制定通则》的有关规定。
(3)所编写的设计说明书应用词准确,语句通顺,层次清楚,条理分明,重点突出,结构合理,内容详实。
2.具体要求:(1)连续工作方式:在烘干机处于初始状态的情况下,按下启动按钮时,要求烘干机能够自动地一个循环接一个循环地工作下去,在此工作方式下,能对烘干机进行预停和紧急停止操作。
(2)单周工作方式:在烘干机处于初始状态的情况下,按下启动按钮时,要求烘干机能够自动地完成一个循环的工作。
当烘干机完成一个循环的工作并返回到初始状态时能自动停止。
在此工作方式下,能对烘干机进行紧急停止操作。
(3)单机手动工作方式:要求能对烘干机的加热器和通风机进行手动操作。
二.进度安排1.第一周星期一:布置课程设计任务,讲解设计思路和要求,查阅设计资料。
2.第一周星期二~星期四:详细了解烘干机的基本组成、工作过程和控制要求。
确定控制方案。
谷物烘干机的PLC控制设计学生姓名: xxxx学生学号:************院(系):机电工程学院年级专业:2007级机械设计制造及其自动化1班指导教师:xxx 副教授二〇一一年五月二十日摘要谷物烘干机是一种自动化程度要求较高的机电设备,应用于农业生产中的农作物烘干领域在工业控制领域,随着电力电子技术、可编程序控制器与变频技术的发展,以PLC控制为核心的电控技术在各类机械设备中的应用越来越广,它将逐渐取代传统的继电器控制系统,上升为交流电气控制的主流。
PLC作为谷物烘干机的核心控制器,其在工业过程控制中体现了强大功能。
当前,PLC在国际市场上已成为最受欢迎的的工业控制畅销产品。
本篇论文论述可编程控制器PLC对谷物烘干机自动控制:主要介绍谷物烘干机工艺流程,PLC控制系统的设计、梯形图、程序编制等。
关键词:PLC、谷物烘干机、自动控制ABSTRACTGrain drying machine is a high degree of automation required electromechanical equipment used in agricultural production, crops drying in the field of industrial control field, with the power electronics, programmable logic controller and variable frequency technology, the PLC Control as the core of the electronic control devices in various types of machinery used more and more widely, it will gradually replace traditional relay control system, electrical control of the exchange rose to the mainstream. PLC as the core of grain dryer controllers in industrial process control reflects the power. At present, PLC in the international market has become the most popular selling products for industrial control. This paper discusses the programmable logic controller PLC automatic control of grain dryers: grain dryer process introduced, PLC control system design, ladder, programming and so on.KEY WORDS: PLC, grain drying machine, automatic control目录摘要 (I)ABSTRACT............................................................................................................................................................ I I 1 绪论 .. (1)1.1本课题的研究意义 (1)1.2课题国内外研究现状 (1)1.3课题发展趋势 (2)2 PLC概述及基本原理 (4)2.1PLC西门子系统的介绍 (4)2.2PLC的应用 (4)2.3PLC的特点及工作原理 (5)3 谷物烘干机 (8)3.1概述 (8)3.2国内外先进谷物干燥技术 (8)3.3干燥技术种类 (9)3.4谷物干燥机的设备与组成 (10)3.4.1循环式干燥机构造特点 (11)3.4.2谷物烘干机工作原理 (11)3.5谷物烘干机的控制要求 (12)4 硬件设计 (14)4.1PLC与CPU型号的选择 (14)4.2系统机型选择与配置 (17)4.3主要参数计算 (19)4.4电源模块 (20)4.5底板或机架 (20)4.6PLC系统的其它设备 (20)4.7PLC的通信联网 (20)5 自动控制系统设计 (22)5.1谷物烘干工艺流程 (22)5.2系统软件设计 (23)5.2.1流程图 (23)5.2.2系统梯形图设计 (24)5.2.3系统STL语句 (27)5.2.4梯形图与程序整理 (29)总结 (31)参考文献 (32)致谢 (33)1 绪论1.1 本课题的研究意义谷物收割后含水很高,要想让谷物达到安全仓储的条件(不霉变)必须把谷物的含水率降低到能够进行仓储的安全水分(即12%为水稻仓储的安全水分)。
沈阳理工大学应用技术学院题目:基于PLC的粮食烘干机系统设计与实现院系:专业:班级学号:学生姓名:指导教师:成绩:年月日摘要目前,粮食烘干技术在粮食的储存过程中起着至关重要的作用。
由于人工晾晒存在各种人为因素和天气因素的限制,且存在效率低下,烘干效果不达标等问题。
因此,本文介绍了一种基于PLC控制技术,以欧姆龙CPM2A可编程控制器为控制核心,对粮食烘干机的自动控制,即进粮、循环烘干、自动调温、合格粮食出粮的自动控制。
实现粮食的全过程自动烘干。
本文主要有硬件设计部分,软件设计部分,主程序模块,燃烧炉模块等几部分组成。
软件设计在CX-P编程软件上以梯形图编写,主要通过步进控制指令来完成对粮食烘干机各个子过程的控制。
并通过组态王软件模拟了粮食烘干机的自动控制过程。
关键词:PLC;粮食烘干机;自动控制AbstractAt present,grain drying technology plays a vital role in the food storage process. Presence of a variety of human factors and weather factors limit due to the artificial drying, and there is the problem of inefficiency, the drying effect of non-compliance.Therefore, this article describes a PLC-based control technology, Omron CPM2A Programmable controller to control the core grain dryer automatic control, that is, into the grain circulation drying thermostat qualified food Payroll automaticallycontrol. The whole process of achieving food drying.In this paper, a few parts of the hardware design, software design, the main program module, and the burner module.The software is designed to ladder programming software CX-P prepared, mainly through the stepper control instructions to complete control of the various sub-processes of the grain dryer. Kingview software simulation, automatic control of grain drying process.Key words: PLC;grain dryer;automatically control目录绪论 01 系统的主要硬件选择 (1)1.1 控制系统选择 (1)1.1.1 欧姆龙PLC的介绍 (1)1.1.2 PLC的产生与发展 (1)1.1.3 PLC的特点 (2)1.2 粮食烘干机的选择 (3)1.2.1 概述 (3)1.2.2 粮食烘干技术 (4)1.2.3 粮食烘干机的组成 (5)2 自动控制系统设计 (7)2.1 粮食烘干工艺流程 (7)2.2 系统硬件设备 (7)2.2.1 PLC的基本组成 (7)2.2.2 系统机型的选择与配置 (9)2.2.3 定义号的分配 (9)2.3 系统的软件设计 (10)2.3.1 程序框图 (10)2.3.2 梯形图设计 (12)2.3.3 部分语句说明 (14)2 系统的组态模拟 (17)3.1 模拟软件 (17)3.1.1 组态王软件介绍 (17)3.1.2 组态王软件特点 (17)3.1.3 组态王软件的命令语言 (18)3.2 利用组态王软件模拟系统 (18)3.2.1 粮食烘干机过程模拟 (18)3.2.2 燃烧室供油控制过程模拟 (25)结论 (26)致谢 .......................................................................... 错误!未定义书签。
参考文献 (27)附录A 主程序梯形图 (30)附录B 组态界面 (33)附录C 组态程序 (34)附录D 实物接线图 (37)绪论我国是世界上最大的粮食生产国和消费国,年总产粮食约5亿吨。
据统计,我国粮食收获后在脱粒、晾晒、贮存、运输、加工、消费等过程中的损失高达18%左右,远远超过了联合国粮农组织规定的5%的标准。
在这些损失中,每年因气候原因,粮食来不及晒干或未达到安全水分造成霉变、发芽等损失的粮食高达5%,若按年产5亿吨粮食计算,相当于2500万吨粮食,若每人每天食用500克粮食,可供6.8万人食用1年。
这数字是惊人的。
从这一意义上说,我们需要使用新技术来降低损失。
它便是由PLC程序编写控制的粮食烘干机。
随着我国现代化建设的不断推进,我国的农业机械化自动化水平也相应不断提高,各种形式粮食烘干机源源不断地推向市场。
粮食烘干机的自动控制可用传统的电器控制,也可用单片机控制,还可用PLC控制[1]。
粮食干燥同时也是农业生产中重要的步骤,也是农业生产中的关键环节,是实现粮食生产全程机械化的重要组成部分。
粮食干燥机械化技术是以机械为主要手段,采用相应的工艺和技术措施,人为地控制温度、湿度等因素,在不损害粮食品质的前提下,降低粮食中含水量,使其达到国家安全贮存标准的干燥技术。
本文主要探讨用对燃油循环式粮食烘千机进行自动控制。
本文共分为三大部分即PLC基础知识、系统软件设计部分、组态王设计部分。
其中第一部分介绍了PLC系统的发展、定义、工作原理等。
第二部分主要介绍了PLC系统的软件设计,用PLC实现了现粮食烘干全过程即进粮、循环烘干、出粮的自动控制。
并且在系统正常工作过程中对燃烧室温度进行实时监控,保证系统的烘干效率空。
第三部分主要介绍了组态王软件系统画面的设计,并可以用组态王软件监控粮食烘干机的实时工作状况,最后经过仿真调试证明本系统性能良好、运行稳定。
1 系统的主要硬件选择1.1 控制系统选择随着随着我国农业产业化进程的推进,农业机械化自动化水平不断提高,各种形式粮食烘干机源源不断地推向市场。
粮食烘干机的自动控制可用传统的电器控制,也可用单片机控制,而PLC高抗干扰性及丰富的接口等特点使得PLC成为粮食烘干机控制系统的最佳选择。
本设计选择欧姆龙系列的PLC。
1.1.1 欧姆龙PLC的介绍Programmable Logic Controller 简称为PLC,即可编程控制器,是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。
由定义可知,它是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境应用而设计的。
它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程[2]。
1.1.2 PLC的产生与发展可编程控制器是以自动控制技术、微计算机技术和通信技术为基础发展起来的新一代工业控制装置。
首先提出PLC这个概念的是美国通用汽车公司提出的,1968年,该公司希望能有一种新型的控制装置来取代传统继电器控制装置,1969年,美国数字设备公司就研制出了一种可以把计算机的通用、灵活、功能完备等优点与继电器控制的简单、易懂、操作方便、价格便宜等特点结合起来的控制装置,这就是第一代可编程逻辑控制器,称Programmable Logic Controller(PLC)。
后来,可编程控制器用微处理器作为控制核心,功能已不仅仅局限于逻辑控制的范畴,因此又称其为Programmable Controller(PC),但为了与个人计算机(Personal Computer)简称相混淆,可编程控制器仍然被称为PLC。
PLC的定义有许多种。
国际电工委员会(IEC)对PLC的定义是:可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。
它采用可编程序的存贮器,用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字的、模拟的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。
可编程序控制器及其有关设备,都应按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。
凭借其优越的性能,PLC自问世以来发展极为迅猛,处理速度和可靠性大大提高。
到20世纪90年代中期,PLC几乎完全计算机化,速度更快、功能更强,而且各种智能化模块被不断开发出来。
现在,PLC不仅可以进行逻辑控制,更是在数字量的智能控制、模拟量的闭环控制、数据采集、系统监控、通信联网等方面得到广泛的应用。
我国从上世纪70年代中期开始研制PLC,随着PLC产品的性能不断提高,PLC技术的推广会使我国工业自动化产生革命性的飞跃。
1.1.3 PLC的特点1、灵活性和通用性强PLC是利用存储在机内的程序来实现各种控制功能的。
因此,当控制功能改变时,PLC控制只需修改程序即可,无需改动外部接线。
与继电器控制系统的控制电路在工艺要求稍有改变就需重新人工布线,改变控制电路相比,PLC的灵活性和通用性具有无可比拟的优势。
2、抗干扰能力强、可靠性高在继电器控制系统中,器件的脱焊、老化、触电电弧的现象是不可避免的。
这就大大降低了继电器控制系统的可靠性。
而且继电器系统的维护工作需要消耗大量的人力物力。
在停机维修期间也会对企业造成不可估量的损失。
但在PLC控制系统中,由于大量的开关动作是通过半导体电路完成的,并且PLC 在软件和硬件上都采取了强有力的保护措施。
例如,主要控制核心元件,如电源变压器、CPU、编程器等都采取严格的屏蔽措施,以防外界干扰;供电系统及输入电路采用多种形式的滤波,以消除或抑制高频干扰;采用模块式结构,一旦某一模块有故障可以迅速更换,从而缩短系统的停机维修时间;PLC通过监控程序定时进行检测,当检测到故障时,会将当前的状态保护起来,并立即报警,停止程序的执行。
故障排除后恢复到故障前的状态继续执行程序。
3、PLC的功能强、功能的扩展能力强⑴PLC利用程序进行定时、计数、顺序、步进等控制,与继电器控制动则使用大量的计数器、时间继电器、步进控制开关等设备相比,在准确性和可靠性上具有无可比拟的优势⑵PLC具有A/D和D/A转换、数据处理和数据运算、运动控制等功能。