谷物烘干机的PLC控制设计

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

ABSTRACT

Grain 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........................................................................................................................................... II 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）。水稻不同于其他粮食的干燥，水稻是一种热敏性的作物，干燥速度过快或者参数选择不当容易产生爆腰。所谓爆腰就是谷物干燥后或冷却后，颗粒表面产生微观裂纹，这将直接影响水稻碾米时的碎米率，从而影响水稻的出米率，也直接影响到它的产量和经济价值，目前研制成功的很多谷物烘干机适用于稻谷、小麦、绿豆、高粱、黄豆等谷物。适合农场、粮站、粮食商等，此类谷物烘干机以热空气作为干燥介质，采用循环烘干设计，节省能量。而且更配有自动温度及水分检测控制仪，以免有过烘的情况出现，保证谷物的质量。

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地推向市场。谷物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。谷物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。谷物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，在不损害谷物品质的前提下，降低谷物中含水量，使其达到国家安全贮存标准的干燥技术。

本设计主要探讨用对燃油循环式谷物烘干机进行自动控制, 实现谷物烘干全过程即进粮、循环烘干、出粮的自动控制。其系统结构简单, 运行稳定可靠。

1.2 课题国内外研究现状

对于高水分谷物烘干的PLC自动控制系统来说，主要是解决谷物的烘干过程问题，它普遍采用热风烘干系统。由于种种原因，将各种含水量不同的谷物混合在一起进行烘干的过程中，一方面会使烘干后的谷物所含水分可能低于规定值，从而带来经济上的巨大损失；另一方面，又可能使烘干后的谷物所含水分局部或整体略高出规定值，这样烘干后的谷物在其仓储的过程中依然会产生霉变，从而造成经济效益的下降。

PLC自动控制是一种基于语言规则、推理的高级控制技术，是智能控制领域最活跃、最重要的分支之一。当今，PLC自动控制技术已广泛应用于工业、农业、国防、医学等诸多行业。