基于PLC的谷物烘干机控制系统设计--开题报告
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
院系名称
机械工程与自动化
专业
机械设计制造及其自动化
班级
xxx
学生姓名
xx
1 课题的意义
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t。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，谷物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t粮食计算，相当于2500万t粮食，若每人每天食用500g粮食，可供1.3亿人食用1年。这数字是惊人的，把收到手的谷物损失降低到最低点，从这一意义上说，我们需要使用新技术来降低损失。
（2）谷物烘干机硬件系统的设计。本课题设计的谷物烘干机要求有很高的稳定性来满足粮食烘干要求，故在本设计中所选用的智能控制器为稳定性优的西门子200系列PLC。在传感器选择上运用灵敏度高的温度、湿度传感器控，具有检测精度高、寿命长、稳定性等特点，实时检测谷物温湿度，并提供给系统。
（3）谷物烘干机软件设计。本设ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ选用了PLC编程语言梯形图，使用西门子编程软件STEP 7-MicroWIN V4.0编程。
4 研究方法
本课题通过对谷物烘干机控制系统的设计，运用顺序设计的方法编制梯形图。
5 研究手段
通过原理图设计，使用SIEMENS编程软件STEP-7 Micro/WIN完成系统梯形图程序，利用试验室所提供的条件来模拟和验证程序,并利用指示灯实现系统功能。
6 研究步骤
在设计之前首先要对课题作较深入的分析，并收集相关的资料信息，在明确设计任务后方可进入下一步设计。具体步骤如下：
因而研究谷物烘干机控制系统，使烘干机运行更加有效、节能、平稳、智能，对农民增产增收，以及加快农业自动化进程，具有重要意义。
2 所属领域的发展状况
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。早期传统的继电器控制,安装繁琐、体积大、不稳定、不易维修等缺点。随着科技的飞速发展，自动化技术日益成熟，老式的继电器控制已被逐渐淘汰，而随之诞生的是采用PLC控制的烘干机。PLC具有可靠性高、抗干扰能力强、功能完善、适应性强、系统设计建造工作量小、维护方便、体积小、能耗低等优点。采用PLC作为控制器，能大大提高谷物烘干机的稳定性和性价比。因此，进行烘干机PLC控制系统的设计，可以推动谷物烘干机的发展，扩大PLC在谷物烘干以及整个自动化行业的应用。
（6）设计谷物烘干机控制系统的梯形图程序。根据工作要求设计完整的梯形图程序，并调试解决问题，直至成功，这是设计的核心工作。
7 参考书目
[1] 廖常初.S7-200PLC编程及应用 [M].北京：机械工业出版社，2007.
[2] 李艳杰 等. S7-200PLC原理与实用开发指南 [M].机械工业出版社.2009.
2010,38(13):6944-6945.
[11] 刘四妹.谷物烘干机自动控制的PLC实现[J].自动化应用.2010,12:22-24.
[12] 张进秋 等.可编程控制器原理及应用实例[M].北京：机械工业出版社，2004.
[13] 崔先长.太阳能粮食干燥机 [J].粮食加工.2009,(2):53-54.
[7] 罗庚兴.西门子STEP7编程软件的使用方法 [J].南方金属.2006,(5):35-39.
[8] 吴浩烈.电机及电力拖动基础[M].重庆：重庆大学出版社，2005.
[9] 凌厉，潘少鹏，章达礼.PLC在谷物烘干机自动控制中应用[J].粮食与油脂.
2003,1:18-19.
[10] 葛汉林，张艳梅，姜芳.谷物烘干机温度控制系统的设计[J].安徽农业科学.
3 本课题的研究内容
本课题主要探讨用对燃油循环式谷物烘千机基于PLC下进行自动控制,实现谷物烘干全过程即进粮、循环烘干、出粮的自动控制。
本设计将在以下几个方面对谷物干燥机控制系统进行研究论证。
（1）谷物烘干机类型的选择。在本课题中主要研究热风循环式谷物烘干机，本课题设计的谷物烘干机使用燃油加热方式，并配备有温度、湿度检测，且系统温湿度可控，操作简单易行，且安全、稳定、可靠。
（1）收集相关资料，深入了解、分析谷物烘干机的工艺条件和控制要求，明确设计任务；
（2）根据设计任务画出系统流程图；
（3）确定I/O设备。常用输入设备有按钮、开关、传感器等。
（4）根据I/O点数选择合适的PLC类型。
（5）分配I/O点。分配PLC的输入输出点，编制输入输出分配表或者输入输出端子接线图。
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，降低粮食含水率，使其达到国家安全贮存标准。除了能有效地防止连绵阴雨等灾害性天气所造成的损失外，还具有其它明显的优势：（1）减轻劳动强度，改善劳动条件，提高劳动生产率，为实现农业产业化、集约化、现代化提供有效手段；（2）提高了粮食品质、耐贮性和加工性；（3）可以防止自然干燥对粮食造成的污染，杜绝农民因占用公路晾晒粮食而造成的交通伤亡事故；（4）便于粮食仓储管理，节省劳动力成本。
农机化研究[J].2002,2:58-59.
[17] 西门子公司.STEP7-200 硬件选型手册.2005.
[18] 西门子公司.STEP7-200 可编程控制器系统手册.2005.
指导教师签名：
年月日
[14] 董艺.单片机与PLC的区别及其对控制系统设计方案选择的影响[J].
巢湖学院学报.2007,(3):65-69
[15] 宋秀英、王伟.采用可编程序控制器（PLC）的温度、湿度检测实验装置[J].
实验技术与管理.2005,22(10):72-75
[16] 柴玉华、房俊龙.谷物干燥机自动检测系统开关量的采集与控制[J].
本课题设计的谷物烘干机要求有很高的稳定性来满足粮食烘干要求故在本设计中所选用的智能控制器为稳定性优的西门子200系列plc在传感器选择上运用灵敏度高的温度湿度传感器控具有检测精度高寿命长稳定性等特点实时检测谷物温湿度并提供给系统
XXXXXX毕业设计（论文）开题报告
课题名称
基于PLC的谷物烘干机控制系统设计
[3] 陶权 韦瑞录.PLC控制系统设计、安装与调试.北京：北京理工大学出版社，2009.
[4] 高钦和.PLC应用开发案例精选（第二版）[M].北京：人民邮电出版社，2008.
[5] 崔坚.西门子S7可编程序控制器-STEP7编程指南[M].北京：机械工业出版社，
2007.
[6] 关朝旺,廖常初. 西门子S7 - PLCSIM仿真软件的应用 [J].电工技术.2004,(1) : 65.
机械工程与自动化
专业
机械设计制造及其自动化
班级
xxx
学生姓名
xx
1 课题的意义
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t。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，谷物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t粮食计算，相当于2500万t粮食，若每人每天食用500g粮食，可供1.3亿人食用1年。这数字是惊人的，把收到手的谷物损失降低到最低点，从这一意义上说，我们需要使用新技术来降低损失。
（2）谷物烘干机硬件系统的设计。本课题设计的谷物烘干机要求有很高的稳定性来满足粮食烘干要求，故在本设计中所选用的智能控制器为稳定性优的西门子200系列PLC。在传感器选择上运用灵敏度高的温度、湿度传感器控，具有检测精度高、寿命长、稳定性等特点，实时检测谷物温湿度，并提供给系统。
（3）谷物烘干机软件设计。本设ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ选用了PLC编程语言梯形图，使用西门子编程软件STEP 7-MicroWIN V4.0编程。
4 研究方法
本课题通过对谷物烘干机控制系统的设计，运用顺序设计的方法编制梯形图。
5 研究手段
通过原理图设计，使用SIEMENS编程软件STEP-7 Micro/WIN完成系统梯形图程序，利用试验室所提供的条件来模拟和验证程序,并利用指示灯实现系统功能。
6 研究步骤
在设计之前首先要对课题作较深入的分析，并收集相关的资料信息，在明确设计任务后方可进入下一步设计。具体步骤如下：
因而研究谷物烘干机控制系统，使烘干机运行更加有效、节能、平稳、智能，对农民增产增收，以及加快农业自动化进程，具有重要意义。
2 所属领域的发展状况
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。早期传统的继电器控制,安装繁琐、体积大、不稳定、不易维修等缺点。随着科技的飞速发展，自动化技术日益成熟，老式的继电器控制已被逐渐淘汰，而随之诞生的是采用PLC控制的烘干机。PLC具有可靠性高、抗干扰能力强、功能完善、适应性强、系统设计建造工作量小、维护方便、体积小、能耗低等优点。采用PLC作为控制器，能大大提高谷物烘干机的稳定性和性价比。因此，进行烘干机PLC控制系统的设计，可以推动谷物烘干机的发展，扩大PLC在谷物烘干以及整个自动化行业的应用。
（6）设计谷物烘干机控制系统的梯形图程序。根据工作要求设计完整的梯形图程序，并调试解决问题，直至成功，这是设计的核心工作。
7 参考书目
[1] 廖常初.S7-200PLC编程及应用 [M].北京：机械工业出版社，2007.
[2] 李艳杰 等. S7-200PLC原理与实用开发指南 [M].机械工业出版社.2009.
2010,38(13):6944-6945.
[11] 刘四妹.谷物烘干机自动控制的PLC实现[J].自动化应用.2010,12:22-24.
[12] 张进秋 等.可编程控制器原理及应用实例[M].北京：机械工业出版社，2004.
[13] 崔先长.太阳能粮食干燥机 [J].粮食加工.2009,(2):53-54.
[7] 罗庚兴.西门子STEP7编程软件的使用方法 [J].南方金属.2006,(5):35-39.
[8] 吴浩烈.电机及电力拖动基础[M].重庆：重庆大学出版社，2005.
[9] 凌厉，潘少鹏，章达礼.PLC在谷物烘干机自动控制中应用[J].粮食与油脂.
2003,1:18-19.
[10] 葛汉林，张艳梅，姜芳.谷物烘干机温度控制系统的设计[J].安徽农业科学.
3 本课题的研究内容
本课题主要探讨用对燃油循环式谷物烘千机基于PLC下进行自动控制,实现谷物烘干全过程即进粮、循环烘干、出粮的自动控制。
本设计将在以下几个方面对谷物干燥机控制系统进行研究论证。
（1）谷物烘干机类型的选择。在本课题中主要研究热风循环式谷物烘干机，本课题设计的谷物烘干机使用燃油加热方式，并配备有温度、湿度检测，且系统温湿度可控，操作简单易行，且安全、稳定、可靠。
（1）收集相关资料，深入了解、分析谷物烘干机的工艺条件和控制要求，明确设计任务；
（2）根据设计任务画出系统流程图；
（3）确定I/O设备。常用输入设备有按钮、开关、传感器等。
（4）根据I/O点数选择合适的PLC类型。
（5）分配I/O点。分配PLC的输入输出点，编制输入输出分配表或者输入输出端子接线图。
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，降低粮食含水率，使其达到国家安全贮存标准。除了能有效地防止连绵阴雨等灾害性天气所造成的损失外，还具有其它明显的优势：（1）减轻劳动强度，改善劳动条件，提高劳动生产率，为实现农业产业化、集约化、现代化提供有效手段；（2）提高了粮食品质、耐贮性和加工性；（3）可以防止自然干燥对粮食造成的污染，杜绝农民因占用公路晾晒粮食而造成的交通伤亡事故；（4）便于粮食仓储管理，节省劳动力成本。
农机化研究[J].2002,2:58-59.
[17] 西门子公司.STEP7-200 硬件选型手册.2005.
[18] 西门子公司.STEP7-200 可编程控制器系统手册.2005.
指导教师签名：
年月日
[14] 董艺.单片机与PLC的区别及其对控制系统设计方案选择的影响[J].
巢湖学院学报.2007,(3):65-69
[15] 宋秀英、王伟.采用可编程序控制器（PLC）的温度、湿度检测实验装置[J].
实验技术与管理.2005,22(10):72-75
[16] 柴玉华、房俊龙.谷物干燥机自动检测系统开关量的采集与控制[J].
本课题设计的谷物烘干机要求有很高的稳定性来满足粮食烘干要求故在本设计中所选用的智能控制器为稳定性优的西门子200系列plc在传感器选择上运用灵敏度高的温度湿度传感器控具有检测精度高寿命长稳定性等特点实时检测谷物温湿度并提供给系统
XXXXXX毕业设计（论文）开题报告
课题名称
基于PLC的谷物烘干机控制系统设计
[3] 陶权 韦瑞录.PLC控制系统设计、安装与调试.北京：北京理工大学出版社，2009.
[4] 高钦和.PLC应用开发案例精选（第二版）[M].北京：人民邮电出版社，2008.
[5] 崔坚.西门子S7可编程序控制器-STEP7编程指南[M].北京：机械工业出版社，
2007.
[6] 关朝旺,廖常初. 西门子S7 - PLCSIM仿真软件的应用 [J].电工技术.2004,(1) : 65.