基于PLC的糧食烘干機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

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1、 沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 題 目：基于PLC的糧食烘干機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 院 系： 專 業(yè)： 班級(jí)學(xué)號(hào)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 成 績(jī)：

2、 年 月 日 摘 要 目前，糧食烘干技術(shù)在糧食的儲(chǔ)存過程中起著至關(guān)重要的作用。由于人工晾曬存在各種人為因素和天氣因素的限制，且存在效率低下，烘干效果不達(dá)標(biāo)等問題。因此，本文介紹了一種基于PLC控制技術(shù)，以歐姆龍CPM2A可編程控制器為控制核心，對(duì)糧食烘干機(jī)的自動(dòng)控制，即進(jìn)糧、循環(huán)烘干、自動(dòng)調(diào)溫、合格糧食出糧的自動(dòng)控制。實(shí)現(xiàn)糧食的全過程自動(dòng)烘干。 本文主要有硬件設(shè)計(jì)部分，軟件設(shè)計(jì)部分，主程序模塊，燃燒爐模塊等幾部分組成。軟件設(shè)計(jì)在CX-P編程軟件上以梯形圖編寫，主要通過步進(jìn)控制指令來(lái)完成對(duì)糧食烘干機(jī)各個(gè)子過程的控制。并通過組態(tài)王軟件模擬了糧食烘干機(jī)的自動(dòng)控制

3、過程。 關(guān)鍵詞：PLC；糧食烘干機(jī)；自動(dòng)控制 Abstract At 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 dryin

4、g 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

5、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-pro

6、cesses of the grain dryer. Kingview software simulation, automatic control of grain drying process. Key words: PLC；grain dryer；automatically control III 目 錄 緒 論 1 1 系統(tǒng)的主要硬件選擇 2 1.1 控制系統(tǒng)選擇 2 1.1.1 歐姆龍PLC的介紹 2 1.1.2 PLC的產(chǎn)生與發(fā)展 2 1.1.3 PLC的特點(diǎn) 3 1.2 糧食烘干機(jī)的選擇

7、 4 1.2.1 概述 4 1.2.2 糧食烘干技術(shù) 4 1.2.3 糧食烘干機(jī)的組成 6 2 自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8 2.1 糧食烘干工藝流程 8 2.2 系統(tǒng)硬件設(shè)備 8 2.2.1 PLC的基本組成 8 2.2.2 系統(tǒng)機(jī)型的選擇與配置 10 2.2.3 定義號(hào)的分配 10 2.3 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 11 2.3.1 程序框圖 11 2.3.2 梯形圖設(shè)計(jì) 13 2.3.3 部分語(yǔ)句說明 15 2 系統(tǒng)的組態(tài)模擬 18 3.1 模擬軟件 18 3.1.1 組態(tài)王軟件介紹 18 3.1.2 組態(tài)王軟件特點(diǎn) 18 3.1.3

8、 組態(tài)王軟件的命令語(yǔ)言 18 3.2 利用組態(tài)王軟件模擬系統(tǒng) 19 3.2.1 糧食烘干機(jī)過程模擬 19 3.2.2 燃燒室供油控制過程模擬 25 結(jié) 論 27 致 謝 28 參考文獻(xiàn) 29 附錄A 主程序梯形圖 30 附錄B 組態(tài)界面 33 附錄C 組態(tài)程序 34 附錄D 實(shí)物接線圖 37 沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 緒 論 我國(guó)是世界上最大的糧食生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，年總產(chǎn)糧食約5億噸。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)糧食收獲后在脫粒、晾曬、貯存、運(yùn)輸、加工、消費(fèi)等過程中的損失高達(dá)18％左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織規(guī)定的

9、5％的標(biāo)準(zhǔn)。在這些損失中，每年因氣候原因，糧食來(lái)不及曬干或未達(dá)到安全水分造成霉變、發(fā)芽等損失的糧食高達(dá)5％，若按年產(chǎn)5億噸糧食計(jì)算，相當(dāng)于2500萬(wàn)噸糧食，若每人每天食用500克糧食，可供6．8萬(wàn)人食用1年。這數(shù)字是驚人的。從這一意義上說，我們需要使用新技術(shù)來(lái)降低損失。它便是由PLC程序編寫控制的糧食烘干機(jī)。 隨著我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的不斷推進(jìn)，我國(guó)的農(nóng)業(yè)機(jī)械化自動(dòng)化水平也相應(yīng)不斷提高，各種形式糧食烘干機(jī)源源不斷地推向市場(chǎng)。糧食烘干機(jī)的自動(dòng)控制可用傳統(tǒng)的電器控制，也可用單片機(jī)控制，還可用PLC控制[1]。糧食干燥同時(shí)也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中重要的步驟，也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是實(shí)現(xiàn)糧食生產(chǎn)全程機(jī)械化的重要

10、組成部分。糧食干燥機(jī)械化技術(shù)是以機(jī)械為主要手段，采用相應(yīng)的工藝和技術(shù)措施，人為地控制溫度、濕度等因素，在不損害糧食品質(zhì)的前提下，降低糧食中含水量，使其達(dá)到國(guó)家安全貯存標(biāo)準(zhǔn)的干燥技術(shù)。 本文主要探討用對(duì)燃油循環(huán)式糧食烘千機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制。本文共分為三大部分即PLC基礎(chǔ)知識(shí)、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)部分、組態(tài)王設(shè)計(jì)部分。其中第一部分介紹了PLC系統(tǒng)的發(fā)展、定義、工作原理等。第二部分主要介紹了PLC系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，用PLC實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)糧食烘干全過程即進(jìn)糧、循環(huán)烘干、出糧的自動(dòng)控制。并且在系統(tǒng)正常工作過程中對(duì)燃燒室溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證系統(tǒng)的烘干效率空。第三部分主要介紹了組態(tài)王軟件系統(tǒng)畫面的設(shè)計(jì)，并可以用組態(tài)王軟件監(jiān)

11、控糧食烘干機(jī)的實(shí)時(shí)工作狀況，最后經(jīng)過仿真調(diào)試證明本系統(tǒng)性能良好、運(yùn)行穩(wěn)定。 1 系統(tǒng)的主要硬件選擇 1.1 控制系統(tǒng)選擇 隨著隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn)，農(nóng)業(yè)機(jī)械化自動(dòng)化水平不斷提高，各種形式糧食烘干機(jī)源源不斷地推向市場(chǎng)。糧食烘干機(jī)的自動(dòng)控制可用傳統(tǒng)的電器控制，也可用單片機(jī)控制，而PLC高抗干擾性及豐富的接口等特點(diǎn)使得PLC成為糧食烘干機(jī)控制系統(tǒng)的最佳選擇。本設(shè)計(jì)選擇歐姆龍系列的PLC。 1.1.1 歐姆龍PLC的介紹 Programmable Logic Controller 簡(jiǎn)稱為PLC，即可編程控制器，是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置

12、。由定義可知，它是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算,順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程[2]。 1.1.2 PLC的產(chǎn)生與發(fā)展 可編程控制器是以自動(dòng)控制技術(shù)、微計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的新一代工業(yè)控制裝置。首先提出PLC這個(gè)概念的是美國(guó)通用汽車公司提出的，1968年，該公司希望能有一種新型的控制裝置來(lái)取代傳統(tǒng)繼電器控制裝置，1969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司就研制出了一種可以把計(jì)算機(jī)的通用、靈活、功能完備等優(yōu)點(diǎn)與繼電器控制的簡(jiǎn)單、易懂

13、、操作方便、價(jià)格便宜等特點(diǎn)結(jié)合起來(lái)的控制裝置，這就是第一代可編程邏輯控制器，稱ProgrammableLogic Controller（PLC）。 后來(lái)，可編程控制器用微處理器作為控制核心，功能已不僅僅局限于邏輯控制的范疇，因此又稱其為ProgrammableController（PC），但為了與個(gè)人計(jì)算機(jī)（Personal Computer）簡(jiǎn)稱相混淆，可編程控制器仍然被稱為PLC。 PLC的定義有許多種。國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）對(duì)PLC的定義是：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存貯器，用來(lái)在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順

14、序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。可編程序控制器及其有關(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。憑借其優(yōu)越的性能，PLC自問世以來(lái)發(fā)展極為迅猛，處理速度和可靠性大大提高。到20世紀(jì)90年代中期，PLC幾乎完全計(jì)算機(jī)化，速度更快、功能更強(qiáng)，而且各種智能化模塊被不斷開發(fā)出來(lái)?，F(xiàn)在，PLC不僅可以進(jìn)行邏輯控制，更是在數(shù)字量的智能控制、模擬量的閉環(huán)控制、數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)監(jiān)控、通信聯(lián)網(wǎng)等方面得到廣泛的應(yīng)用。我國(guó)從上世紀(jì)70年代中期開始研制PLC，隨著PLC產(chǎn)品的性能不斷提高，PLC技術(shù)的推廣會(huì)使我國(guó)工業(yè)自動(dòng)

15、化產(chǎn)生革命性的飛躍。 1.1.3 PLC的特點(diǎn) 1、靈活性和通用性強(qiáng) PLC是利用存儲(chǔ)在機(jī)內(nèi)的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)各種控制功能的。因此，當(dāng)控制功能改變時(shí)，PLC控制只需修改程序即可，無(wú)需改動(dòng)外部接線。與繼電器控制系統(tǒng)的控制電路在工藝要求稍有改變就需重新人工布線，改變控制電路相比，PLC的靈活性和通用性具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。 2、 抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高 在繼電器控制系統(tǒng)中，器件的脫焊、老化、觸電電弧的現(xiàn)象是不可避免的。這就大大降低了繼電器控制系統(tǒng)的可靠性。而且繼電器系統(tǒng)的維護(hù)工作需要消耗大量的人力物力。在停機(jī)維修期間也會(huì)對(duì)企業(yè)造成不可估量的損失。 但在PLC控制系統(tǒng)中，由于大量的開關(guān)動(dòng)作是通

16、過半導(dǎo)體電路完成的，并且PLC在軟件和硬件上都采取了強(qiáng)有力的保護(hù)措施。例如，主要控制核心元件，如電源變壓器、CPU、編程器等都采取嚴(yán)格的屏蔽措施，以防外界干擾；供電系統(tǒng)及輸入電路采用多種形式的濾波，以消除或抑制高頻干擾；采用模塊式結(jié)構(gòu)，一旦某一模塊有故障可以迅速更換，從而縮短系統(tǒng)的停機(jī)維修時(shí)間；PLC通過監(jiān)控程序定時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到故障時(shí)，會(huì)將當(dāng)前的狀態(tài)保護(hù)起來(lái)，并立即報(bào)警，停止程序的執(zhí)行。故障排除后恢復(fù)到故障前的狀態(tài)繼續(xù)執(zhí)行程序。 3、PLC的功能強(qiáng)、功能的擴(kuò)展能力強(qiáng) ⑴PLC利用程序進(jìn)行定時(shí)、計(jì)數(shù)、順序、步進(jìn)等控制，與繼電器控制動(dòng)則使用大量的計(jì)數(shù)器、時(shí)間繼電器、步進(jìn)控制開關(guān)等設(shè)備相比

17、，在準(zhǔn)確性和可靠性上具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì) ⑵PLC具有A/D和D/A轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)運(yùn)算、運(yùn)動(dòng)控制等功能。因此，相對(duì)于繼電器控制，PLC既可以對(duì)模擬量進(jìn)行控制，也可以對(duì)數(shù)字量進(jìn)行控制。 ⑶PLC還具有通信連網(wǎng)功能，因此可以控制一個(gè)機(jī)群，多個(gè)生產(chǎn)線，也可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)控制或者遠(yuǎn)距離監(jiān)控。 4、PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、調(diào)試周期短 由于PLC是通過程序來(lái)控制系統(tǒng)，因此設(shè)計(jì)人員可以在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行設(shè)計(jì)和修改程序，并且可以在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行系統(tǒng)的模擬運(yùn)行和調(diào)試。不必親臨現(xiàn)場(chǎng)，使現(xiàn)場(chǎng)工作量大為減少。這與繼電器控制系統(tǒng)靠費(fèi)時(shí)費(fèi)力的調(diào)整控制電路的接線來(lái)改變控制功能相比有了十足的進(jìn)步。 5、體積小、重量輕、能耗低

18、 PLC內(nèi)部電路主要采用半導(dǎo)體集成電路，具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、能耗低等特點(diǎn)[4]，而且PLC所具有的強(qiáng)抗干擾性和適應(yīng)性，使得它成為機(jī)電一體化的理想裝置。 1.2 糧食烘干機(jī)的選擇 1.2.1 概述 糧食干燥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中重要的步驟，也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是實(shí)現(xiàn)糧食生產(chǎn)全程機(jī)械化的重要組成部分。糧食干燥機(jī)械化技術(shù)是以機(jī)械為主要手段，采用相應(yīng)的工藝和技術(shù)措施，人為地控制溫度、濕度等因素，在不損害糧食品質(zhì)的前提下，降低糧食中含水量，使其達(dá)到國(guó)家安全貯存標(biāo)準(zhǔn)的干燥技術(shù)。 糧食干燥是糧食收獲后的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，因?yàn)槭斋@是為了減少田間落粒損失，因此人們都會(huì)注意適時(shí)收獲，而適時(shí)收獲的糧食

19、其水分較大。如不及時(shí)干燥會(huì)造成糧食霉?fàn)€變質(zhì)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年收獲的糧食中由于干燥不及時(shí)而造成的霉?fàn)€損失達(dá)500－1000萬(wàn)噸，估計(jì)占全年糧食總產(chǎn)量的1.5%－3%，可見糧食干燥是一個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不容忽視的問題。雖然我國(guó)糧食烘干機(jī)械有近30多年的發(fā)展歷史，但技術(shù)含量偏低，產(chǎn)量偏少，烘干技術(shù)不成熟，烘干機(jī)種類少，耗能高，自動(dòng)化水平偏低，缺乏適合個(gè)體戶、種糧大戶以及以村為單位使用的中小型多功能烘干機(jī)械等缺點(diǎn)大大限制了我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。全國(guó)現(xiàn)有2萬(wàn)多臺(tái)糧食烘干機(jī)，每年烘干的糧食不足全國(guó)總產(chǎn)量的1％左右，與世界發(fā)達(dá)國(guó)家機(jī)械糧食烘干占總產(chǎn)量的95％左右相比，我國(guó)糧食烘干機(jī)械發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)于糧食生產(chǎn)發(fā)展需要

20、 1.2.2 糧食烘干技術(shù) 干燥糧食的方法有日曬干燥和機(jī)械化干燥。日曬干燥是我國(guó)幾千年來(lái)采用的老方法。機(jī)械化干燥是通過專業(yè)干燥機(jī)對(duì)糧食進(jìn)行機(jī)械自動(dòng)化干燥。 現(xiàn)代人在馬路上曬谷不但危害交通，也污染糧食；用曬谷場(chǎng)曬谷，又浪費(fèi)寶貴的土地資源。人工曬谷耗費(fèi)大量人力，成本高，稻谷質(zhì)量無(wú)法掌控。遇到梅雨天就無(wú)法曬谷，無(wú)法將收成掌握在自己手中，很不科學(xué)。我國(guó)糧食產(chǎn)區(qū)特別是南方地區(qū)，稻麥?zhǔn)斋@期常常出現(xiàn)陰雨梅雨天氣。農(nóng)民最擔(dān)心糧食收獲期遇上陰雨霉雨天氣，因?yàn)檫@種天候收獲的糧食含水率都是非常高，造成濕谷來(lái)不及曬干或無(wú)法達(dá)到安全水份，因而產(chǎn)生霉變發(fā)芽。 濕谷沒有搶鮮干燥，除了經(jīng)濟(jì)上的損失，糧食會(huì)產(chǎn)生黃曲霉，

21、黃曲霉的毒性非常強(qiáng)，可引起肝的癌變,嚴(yán)重危害人民的健康。所有糧食只要含水率過高，都有可能會(huì)產(chǎn)生黃曲霉。如果可以馬上進(jìn)行干燥，就能搶救糧食免于霉變發(fā)芽，杜絕黃曲霉產(chǎn)生，所以搶鮮將糧食干燥到安全的含水率是儲(chǔ)糧安全的首要條件。 由于人工曬谷的局限性，無(wú)法解決及時(shí)干燥糧食和保證糧食高質(zhì)量的問題，難以面對(duì)國(guó)內(nèi)對(duì)糧食質(zhì)量的需求及國(guó)外市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)。據(jù)估計(jì)我國(guó)農(nóng)戶收割后及儲(chǔ)糧損失率在8%~10%，每年損失糧食超過150億公斤，損失高達(dá)300-600億元。相對(duì)于人工曬谷，機(jī)械化干燥不但不怕陰雨天，整個(gè)干燥過程的質(zhì)量都是科學(xué)化自動(dòng)監(jiān)控的。全面推廣干燥機(jī)械化，配合低溫均勻干燥的技術(shù)，生產(chǎn)出的優(yōu)質(zhì)米就可高價(jià)外銷世界各

22、地，創(chuàng)收外匯。不但不用擔(dān)心進(jìn)口大米的競(jìng)爭(zhēng)，還可享受出口優(yōu)質(zhì)大米帶來(lái)的收益[5]。 現(xiàn)今歐、美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家都全面采用干燥機(jī)械化，糧食質(zhì)量都很高，所以糧食干燥機(jī)械化是必走之路。而機(jī)械化烘干技術(shù)主要分為以下幾種： 1、對(duì)流干燥法 對(duì)流干燥法作為最常用的糧食干燥方法，它是將加熱的空氣或氣流與冷空氣的混合氣以對(duì)流的方式接觸物料，從而進(jìn)行熱交換。蒸發(fā)出來(lái)的水分則被干燥介質(zhì)（空氣等）帶走。這種方法的主要特點(diǎn)是干燥介質(zhì)的溫度和濕度容易被控制，可避免物料發(fā)生過熱現(xiàn)象（過干燥）而降低其品質(zhì)。國(guó)內(nèi)外企業(yè)中，上海的三久公司和日本的金子公司生產(chǎn)的干燥設(shè)備大多是采用對(duì)流干燥方法[6]。 2、吸收干燥法 吸收干

23、燥法是利用常溫接觸的干燥工藝進(jìn)行干燥的方法。它一般采用兩種方法，一是濕的糧食和谷糠（含水率2%-3%）進(jìn)行混合貯存，實(shí)現(xiàn)對(duì)濕谷的干燥；另一種方法是濕谷和干谷（含干率為12%-14%）進(jìn)行混合貯存，然后再對(duì)糧食進(jìn)行通風(fēng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)糧食的干燥。吸收干燥法的優(yōu)點(diǎn)明顯，用這種方法進(jìn)行干燥時(shí)不需要糧食臨時(shí)貯藏設(shè)備及配備大型風(fēng)機(jī)，不用加熱糧食，而且，每一次接觸干燥，濕谷中的水分向谷糠中轉(zhuǎn)移的過程大約需6小時(shí)左右完成，節(jié)省了干燥時(shí)間。 3、倉(cāng)式干燥法 這種干燥方法是一種經(jīng)濟(jì)、有效地處理各種高水分糧食的科學(xué)手段。它不僅可以改善工作條件，克服外界環(huán)境的制約，同時(shí)具有設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少、可與現(xiàn)有倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)

24、配套使用，干燥糧食品質(zhì)好，處理費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。 4、聯(lián)合作業(yè)干燥法 聯(lián)合作業(yè)干燥法是把傳統(tǒng)的干燥方法進(jìn)行縱使考慮，聯(lián)合作業(yè)進(jìn)行干燥的方法。這種方法是通過控制糧食的干燥速度和通風(fēng)的氣流的速度進(jìn)行干燥。美國(guó)福特斯公司采用烘干——通風(fēng)干燥法對(duì)糧食進(jìn)行干燥。用順流——逆流組合干燥方法對(duì)糧食進(jìn)行干燥在德國(guó)廣泛應(yīng)用。 5、微波干燥法 微波干燥的原理是通過微波與物質(zhì)相互作用而產(chǎn)生熱效應(yīng)。一些微波在所謂吸收性介質(zhì)中傳播時(shí)，其大部分能量唄介質(zhì)吸收而產(chǎn)生熱量，即具有明顯的熱效應(yīng)，這類吸收性介質(zhì)最宜用于微波加熱。水能強(qiáng)烈地吸收微波。含水物質(zhì)一般都是吸收性介質(zhì)，都可以用微波來(lái)加熱 6、紅外干燥法 它是利用物

25、料吸收有一定穿透性的遠(yuǎn)紅外線使內(nèi)部自身發(fā)熱、濕度升高導(dǎo)致失水，具有保質(zhì)、干燥快和節(jié)能等特點(diǎn)。但由于遠(yuǎn)紅外干燥作業(yè)靠較高溫度的遠(yuǎn)紅外輻射板輻身大量遠(yuǎn)紅外線來(lái)工作，整個(gè)干燥室必存在溫度和物料失水的不一致，易導(dǎo)致箱體內(nèi)各處溫度分布、物料水分含量差異進(jìn)行研究，其結(jié)論將對(duì)遠(yuǎn)紅外干燥設(shè)計(jì)、干燥工藝參數(shù)選擇具有指導(dǎo)意義。 由于本設(shè)計(jì)只是一個(gè)初步設(shè)計(jì)，因此選擇最常用的對(duì)流干燥技術(shù)。 1.2.3 糧食烘干機(jī)的組成 糧食干燥設(shè)備有很多種，他們的原理和操作方法各不相同，用途也有所差異。這里只介紹兩種應(yīng)用不同方式進(jìn)行糧食干燥的干燥機(jī)。 1、箱式通風(fēng)干燥機(jī) 箱式通風(fēng)干燥機(jī)，屬于靜置式干燥機(jī)。它由燃燒室和干燥

26、室組成。其中，燃燒室包括控制箱，熱風(fēng)機(jī)，油箱。干燥室包括熱風(fēng)室，網(wǎng)板，箱板。箱式通風(fēng)干燥機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格相對(duì)比較低，并且操作簡(jiǎn)單，是一種通用型的干燥機(jī)。適合用來(lái)干燥糧食的種子和各種顆粒狀物品，如花生，辣椒，蒜頭，咖啡等[7]。 2、循環(huán)式干燥機(jī) 循環(huán)式干燥機(jī)，是日本、東南亞以及我國(guó)最廣泛使用的干燥機(jī)。循環(huán)干燥機(jī)主要由大漏斗，熱風(fēng)機(jī)，油箱，電腦水份計(jì)，升降機(jī)，排風(fēng)機(jī)，倉(cāng)庫(kù)層，出谷管組成。為了能夠?qū)崿F(xiàn)循環(huán)控制，因此選擇循環(huán)干燥機(jī)。 2 自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2.1 糧食烘干工藝流程 打包儲(chǔ)藏 排糧管 高水份糧食 達(dá)標(biāo) 干

27、燥室 上絞龍 提升機(jī) 進(jìn)料斗 不達(dá)標(biāo) 排糧輪 下絞龍 圖2.1 工藝流程圖 說明：高水分糧食通過進(jìn)料斗進(jìn)入后，由水分檢測(cè)儀進(jìn)行檢測(cè)，如果水分檢測(cè)儀檢測(cè)糧食沒有達(dá)標(biāo)，則提升機(jī)啟動(dòng)，通過上絞龍使糧食進(jìn)入到干燥室進(jìn)行烘干，再通過排糧輪和下絞龍來(lái)到檢測(cè)處，再次檢測(cè)，如果還不達(dá)標(biāo)，則繼續(xù)循環(huán)干燥，如果達(dá)標(biāo)則排糧管打開，進(jìn)行打包儲(chǔ)存，流程結(jié)束[8]。 2.2 系統(tǒng)硬件設(shè)備 2.2.1 PLC的基本組成 根據(jù)結(jié)構(gòu)形式不同，PLC可分為組合式（也稱模塊式）和整體式（也稱箱體式）兩類。整體式結(jié)構(gòu)的PLC是將中央處理單元（CPU）、存儲(chǔ)器、輸入\輸出單元、電源、通信端口

28、、I/O擴(kuò)展端口等組裝在一個(gè)箱體內(nèi)構(gòu)成主機(jī)。另外，還有獨(dú)立的I\O擴(kuò)展單元等與主機(jī)配合使用。由于整體式PLC的結(jié)構(gòu)緊湊、體積小。因此本次試驗(yàn)采用這種結(jié)構(gòu)的PLC。 主機(jī) 輸 入 單 元 用戶 輸入 設(shè)備 電源 輸 出 單 元 用戶 輸出 設(shè)備 中央處理單元 （PLC） 編程器 打印機(jī)上位機(jī)算器 PLC 可編程終端PT I/O擴(kuò)展單元 I/O 擴(kuò)展 端口 外設(shè)端口 存儲(chǔ)器 用戶程序存儲(chǔ)器 系統(tǒng)程序 存儲(chǔ)器 特殊功能單元 圖2.2 整體式PLC的組成示意圖 ⑴CPU是PLC的核

29、心部件，能指揮PLC按照預(yù)先編號(hào)的程序完成各種任務(wù)。起作用有以下幾點(diǎn)： ①接收、存儲(chǔ)由編程工具輸入的用戶程序和數(shù)據(jù)，并可通過顯示器顯示出程序的內(nèi)容和存儲(chǔ)地址。 ②檢查、校驗(yàn)用戶程序。 ③接收、調(diào)用現(xiàn)場(chǎng)信息。 ④執(zhí)行用戶程序。 ⑤故障診斷。 ⑵存儲(chǔ)器可以分為3種：系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器、用戶程序存儲(chǔ)器、工作程序存儲(chǔ)器。 ⑶輸入/輸出單元是PLC與外部設(shè)備連接的窗口。按照輸入端電源類型的不同，開關(guān)量輸入單元可分為直流輸入電源和交流輸入單元。按輸出電路所用開關(guān)器件的不同，PLC的開關(guān)量輸出單元可分為晶體管輸出單元、雙向晶閘管輸出單元和繼電器輸出單元。 ⑷PLC中一般配有開關(guān)式穩(wěn)定電源為內(nèi)部電

30、路供電。開關(guān)電源的輸入電壓范圍寬、體積小、重量輕、效率高抗干擾性能好。 ⑸一般PLC都有擴(kuò)展端口。主機(jī)可以通過擴(kuò)展端口連接I/O擴(kuò)展單元來(lái)增加I/O點(diǎn)數(shù)，也可以通過擴(kuò)展端口連接各種特殊功能單元以擴(kuò)展PLC的功能。而通過外部設(shè)備端口，PLC可與各種外部設(shè)備連接。 ⑹常用的特殊功能單元有A/D單元、D/A單元、高速計(jì)數(shù)器單元、位置控制單元、PID控制單元、溫度控制單元、各種通信單元等。 2.2.2 系統(tǒng)機(jī)型的選擇與配置 系統(tǒng)選用CPM2A-20CDR-D PLC，其中10點(diǎn)DC 24V輸入，6點(diǎn)繼電器輸出，DC 24V電源[9]，如圖2.3所示。 L N COM 01 03

31、05 07 09 11 00 02 04 06 08 10 + 00 01 02 04 05 07 - COM COM COM 03 COM 06 圖2.3 CPM2A端子臺(tái)分配圖 所有輸入點(diǎn)用24V電源共用一個(gè)公共點(diǎn)（COM點(diǎn)），且無(wú)需外部提供24V電源。對(duì)繼電器分別提供4個(gè)公共點(diǎn)，公共點(diǎn)間相互獨(dú)立，提供4個(gè)獨(dú)立的輸出通道，對(duì)應(yīng)有隔離要求的輸出控制。 每臺(tái)糧食有1個(gè)濕度檢測(cè)器，1個(gè)顯示器?？偟妮斎朦c(diǎn)為開關(guān)量8點(diǎn)，輸出點(diǎn)為開關(guān)量6點(diǎn)。 2.2.3 定義號(hào)的分配 PLC 對(duì)輸入/輸出定義號(hào)采用分別編號(hào)的原則進(jìn)行定義號(hào)分配，輸入信號(hào)點(diǎn)

32、用I 表示，輸出信號(hào)用Q表示，其中輸入從I0開始依次分配，見表2.1，輸出從Q0開始依次分配，見表2.2。 表2.1 輸入信號(hào)分配表 編號(hào) 輸入定義號(hào) 輸入信號(hào) 1 I1 系統(tǒng)啟動(dòng)開關(guān) 2 I2 糧食水分檢測(cè)是否合格 3 I3 燃燒室溫度與給定值比較 4 I4 停止按鈕 5 I5 提升機(jī)、上絞龍是否啟動(dòng) 6 I6 鼓風(fēng)機(jī)是否啟動(dòng) 7 I7 下絞龍是否啟動(dòng) 8 I8 排糧輪是否啟動(dòng) 表2.2 輸出信號(hào)分配表 編號(hào) 輸出定義號(hào) 輸出信號(hào) 1 Q1 提升機(jī)、上絞龍啟停 2 Q2 鼓風(fēng)機(jī)啟停

33、3 Q3 下絞龍啟停 4 Q4 排糧輪啟停 5 Q5 燃燒機(jī)控制 6 Q6 水分監(jiān)測(cè)報(bào)警 2.3 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 2.3.1 程序框圖 PLC梯形圖是根據(jù)繼電器控制電路圖來(lái)設(shè)計(jì)的, 它是由若干圖形符號(hào)組合的圖形語(yǔ)言，也稱為命令語(yǔ)句表達(dá)。它的編程語(yǔ)言類似計(jì)算機(jī)的匯編語(yǔ)言，用助記符來(lái)表示各種指令的功能。指令語(yǔ)句是PLC用戶程序的基礎(chǔ)元素，多條語(yǔ)句組合而成了語(yǔ)句表。一個(gè)復(fù)雜的控制功能是用較長(zhǎng)的語(yǔ)句表來(lái)描述的。繼電器控制電路是并行的工作方式，而PLC采用了循環(huán)掃描的工作方式。在PLC執(zhí)行用戶程序時(shí)，CPU對(duì)梯形圖自上而下，從左到右地逐次進(jìn)行掃描，程序的執(zhí)行時(shí)按語(yǔ)句的先后

34、排列順序進(jìn)行的，因此可以說PLC梯形圖狀態(tài)的變化在時(shí)間上是串行的。不會(huì)出現(xiàn)多個(gè)線圈同時(shí)改變的狀況。 糧食烘干機(jī)的主程序部分的程序框圖，如圖2.4所示。 啟動(dòng) 進(jìn)糧管 啟動(dòng) 是 糧食水分檢測(cè)是否合格 否 排糧管開 燃燒室 工作 打包儲(chǔ)存 延時(shí)1分鐘 提升機(jī)、上絞龍啟動(dòng) 下絞龍啟動(dòng) 圖2.4 自動(dòng)控制主程序程序框圖 系統(tǒng)主要有糧食水分檢測(cè)和燃燒室的控制。水分檢測(cè)每隔一定時(shí)間要進(jìn)行，將檢測(cè)到的糧食水分與給定值比較,如果檢測(cè)糧食水分大于糧食水分給定值，則控制燃燒室啟動(dòng), 反之則控制燃燒室關(guān)閉。 而燃燒室

35、控制主要是控制燃燒室內(nèi)的溫度，本系統(tǒng)通過控制供油量來(lái)控制火焰溫度。燃燒室控制程序框圖如圖2.5所示。首先，啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，當(dāng)鼓風(fēng)機(jī)正常啟動(dòng)后，供油管供油，點(diǎn)火。燃燒室內(nèi)溫度升高，然后通過安裝在燃燒室內(nèi)的溫度檢測(cè)器來(lái)檢測(cè)燃燒室內(nèi)溫度，若燃燒室內(nèi)溫度大于給定值，則關(guān)閉供油管，打開出油量較小的供油管供油。反之，若燃燒室內(nèi)溫度小于于給定值，則打開出油量較大的供油管供油。其中給定值是有糧食水分監(jiān)測(cè)裝置給出的信號(hào)決定的[10]。 啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī) 開啟1號(hào)供油管 點(diǎn)火 燃燒室溫度與給定值比較 燃燒室工作 等于 不等于 燃燒室溫度與給定值比較

36、小于 大于 關(guān)閉1號(hào)供油管，開啟 3號(hào)供油管 關(guān)閉1號(hào)供油管，開啟 2號(hào)供油管 圖2.5 燃燒室控制程序框圖 2.3.2 梯形圖設(shè)計(jì) 1、順序控制設(shè)計(jì)法 ⑴分析控制要求，將控制過程分成若干個(gè)工作步，明確每個(gè)工作步的功能，明確步的轉(zhuǎn)換是單向行進(jìn)（單序列）還是多向行進(jìn)（選擇或并行序列），確定步的轉(zhuǎn)換條件。 ⑵為每步設(shè)定控制位。 ⑶確定所需輸入和輸出點(diǎn)的個(gè)數(shù)，選擇PLC的機(jī)型，作出I/O分配。 ⑷在前兩步的基礎(chǔ)上，畫出順序功能圖。 ⑸根據(jù)順序功能圖畫梯形圖。 ⑹添加某些特殊要求的程序。 本系統(tǒng)主程序采用選擇序列來(lái)完成控制要求。順序功能圖如

37、圖2.6所示，I/O分配如表2.3所示，主程序梯形圖見附表A。實(shí)物接線圖見附表B。 表2.3 主程序I/O分配表 輸 入 輸 出 系統(tǒng)啟動(dòng)控制開關(guān) 00000 排糧管線圈 20000 糧食水分檢測(cè)合格 00001 溫度檢測(cè)線圈 20001 糧食水分檢測(cè)不合格 00002 出糧口線圈 20002 燃燒室工作線圈 20003 提升機(jī)線圈 上、下蛟龍線圈 20004 00000 20000 TIM000 20001 00002 20003 00001 20002 TIM

38、002 20004 TIM001 TIM003 圖2.6 主控制程序順序功能圖 2、經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法 ⑴確定輸入、輸出電器。 ⑵確定輸入和輸出點(diǎn)個(gè)數(shù)，選擇PLC機(jī)型，作出I/O分配。 ⑶為了分析問題方便，可先作出I/O分配表。 ⑷選擇PLC指令并編寫程序。 ⑸編寫其他控制要求的程序。 ⑹將對(duì)各環(huán)節(jié)編寫的程序合理聯(lián)系起來(lái)，即得到一個(gè)滿足控制要求的程序。 本系統(tǒng)的燃燒室供油控制系統(tǒng)采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法，I/O分配如表2.4所示，燃燒室供油控制系統(tǒng)梯形圖見附表A。 表2.4 燃燒室供油控制I/O分配表 輸 入 輸 出 鼓風(fēng)機(jī)開關(guān) 00003 鼓風(fēng)機(jī)

39、線圈 20005 點(diǎn)火開關(guān) 00004 1號(hào)供油管線圈 20006 檢測(cè)溫度大于給定值 00005 溫度檢測(cè)線圈 20007 檢測(cè)溫度小于給定值 00006 2號(hào)供油管線圈 20008 檢測(cè)溫度等于給定值 00007 3號(hào)供油管線圈 20009 2.3.3 部分語(yǔ)句說明 圖2.7 步20001的梯形圖 該部分為步20001的梯形圖，它是兩個(gè)選擇分支的的合并步。因此，使20001稱為活動(dòng)步的條件是：步20000為活動(dòng)步且TIM0005為ON，或步20004為活動(dòng)步且TIM0003為ON。當(dāng)步20002或步20000成為活動(dòng)步時(shí)，步20001變?yōu)椴换?/p>

40、動(dòng)步。所以把常閉觸電20002和20003與步20001的控制位線串聯(lián)，再加上本位的自鎖，即得出圖2.7的梯形圖。由此可得出根據(jù)順序功能圖畫梯形圖的表達(dá)式： （2.1） 式中 — 為活動(dòng)步； — 為活動(dòng)步的控制位； — 為活動(dòng)步的上一步； — 為活動(dòng)步的下一步； 圖2.8 按鍵互鎖梯形圖 在PLC程序設(shè)計(jì)中，大多數(shù)情況下都會(huì)遇到兩個(gè)或多個(gè)按鍵同時(shí)只允許一個(gè)起作用，這時(shí)就需要將其他開關(guān)鎖住，互鎖的原理就是兩個(gè)或多個(gè)接觸器的常閉觸電串聯(lián)在對(duì)方線圈的電路中，如圖2.8所示

41、。 圖2.9 按鍵自鎖梯形圖 在工業(yè)控制過程的多數(shù)情況下，按鍵多數(shù)為彈起式，即按下自動(dòng)彈起。但某些過程需要一直接通，而不可能由操作員一直按著按鍵不放來(lái)實(shí)現(xiàn)這種控制。因此需要接觸器通過自身的輔助觸點(diǎn)而使自身的線圈持續(xù)通電。如圖2.9所示即為自鎖的梯形圖。 圖2.10 定時(shí)器梯形圖 定時(shí)器是PLC常用的模塊，從輸入條件為ON時(shí)開始定時(shí)（定時(shí)時(shí)間為設(shè)置數(shù)0.1s）。定時(shí)時(shí)間一到，定時(shí)器的輸出為ON且保持；當(dāng)輸入條件變?yōu)镺FF時(shí)，定時(shí)器復(fù)位，輸出變?yōu)镺FF，并停止定時(shí)，其當(dāng)前值恢復(fù)到設(shè)置值。 圖2.11 計(jì)數(shù)器梯形圖 從CP端輸入計(jì)數(shù)脈沖，當(dāng)計(jì)數(shù)滿設(shè)定值時(shí)，其輸出端為ON且保持，并停

42、止計(jì)數(shù)。只要復(fù)位端為ON，計(jì)數(shù)器即復(fù)位為OFF并停止計(jì)數(shù)，且當(dāng)前值恢復(fù)為設(shè)定值。 圖2.12 IL/ILC指令梯形圖 IL/ILC指令常用于控制程序執(zhí)行的流向。當(dāng)IL的輸入條件為ON時(shí)，IL和ILC之間的程序正常運(yùn)行；當(dāng)IL的輸入條件為OFF時(shí)，IL和ILC之間的程序不執(zhí)行。 3 系統(tǒng)的組態(tài)模擬 3.1 模擬軟件 3.1.1 組態(tài)王軟件介紹 組態(tài)王kingview是北京亞控科技根據(jù)當(dāng)前的自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，面向低端自動(dòng)化市場(chǎng)及應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)一體化為目標(biāo)開發(fā)的一套產(chǎn)品。該產(chǎn)品以搭建戰(zhàn)略性工業(yè)應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)為目標(biāo)，集成了對(duì)亞控科技自主研

43、發(fā)的工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)（KingHistorian）的支持，可以為企業(yè)提供一個(gè)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)流程進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總、分析及管理的有效平臺(tái)，使企業(yè)能夠及時(shí)有效地獲取信息，及時(shí)地做出反應(yīng)，以獲得最優(yōu)化的結(jié)果。 3.1.2 組態(tài)王軟件特點(diǎn) 組態(tài)王具有開發(fā)周期短、經(jīng)濟(jì)、易于擴(kuò)展、開放性好、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。通常可以劃分為控制層、管理層、監(jiān)控層三個(gè)層次結(jié)構(gòu)。其中監(jiān)控層作為中介上下連接管理層和控制層，它不但實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制，且在自動(dòng)控制系統(tǒng)中完成上傳下達(dá)、組態(tài)開發(fā)的重要作用。尤其考慮三方面問題：畫面、數(shù)據(jù)、動(dòng)畫。通過對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)要求及實(shí)現(xiàn)功能的分析，采用組態(tài)王對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。組態(tài)軟件也為試驗(yàn)者提供了可視

44、化監(jiān)控畫面，有利于試驗(yàn)者實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控。而且，它能充分利用Windows的圖形編輯功能，方便地構(gòu)成監(jiān)控畫面，并以動(dòng)畫方式顯示控制設(shè)備的狀態(tài)，具有報(bào)警窗口、實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線等，可便利的生成各種報(bào)表。它還具有豐富的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和靈活的組態(tài)方式、數(shù)據(jù)鏈接功能。 3.1.3 組態(tài)王軟件的命令語(yǔ)言 組態(tài)王除了在定義動(dòng)畫連接時(shí)支持連接表達(dá)式，還允許編寫命令語(yǔ)言來(lái)擴(kuò)展應(yīng)用程序的功能，極大地增強(qiáng)了應(yīng)用程序的可用性。它的格式類似與C語(yǔ)言的格式，具用完備的詞法語(yǔ)法糾錯(cuò)功能和豐富的SQL函數(shù)、數(shù)學(xué)函數(shù)、控件函數(shù)、運(yùn)算符、系統(tǒng)函數(shù)和字符串函數(shù)。而且組態(tài)王的命令語(yǔ)言編輯環(huán)境已經(jīng)編好，用戶只需按照規(guī)范編寫程序即可。 組

45、態(tài)王命令語(yǔ)言有六種形式，其中熱鍵命令語(yǔ)言、事件命令語(yǔ)言、應(yīng)用程序命令語(yǔ)言、數(shù)據(jù)改變命令語(yǔ)言可以稱為“后臺(tái)命令語(yǔ)言”，它們的執(zhí)行只要符合條件就可以執(zhí)行，不受畫面是否打開的限制。另外可以使用運(yùn)行系統(tǒng)中的菜單“特殊/開始執(zhí)行后臺(tái)任務(wù)”和“特殊/停止執(zhí)行后臺(tái)任務(wù)”來(lái)控制所有這些命令語(yǔ)言是否執(zhí)行。而畫面和動(dòng)畫連接命令語(yǔ)言的執(zhí)行不受影響。也可以通過修改系統(tǒng)變量“$啟動(dòng)后臺(tái)命令語(yǔ)言”的值來(lái)實(shí)現(xiàn)上述控制，該值置0時(shí)停止執(zhí)行，置1時(shí)開始執(zhí)行。 3.2 利用組態(tài)王軟件模擬系統(tǒng) 3.2.1 糧食烘干機(jī)過程模擬 1、 創(chuàng)建組態(tài)王新工程 ⑴啟動(dòng)“組態(tài)王”工程管理器，選擇菜單“文件\新建工程”或單擊“新建”

46、按鈕。 ⑵在彈出的界面中單擊“下一步”，彈出如圖3.1的對(duì)話框。在工程路徑文本 框中輸入一個(gè)有效的工程路徑。 圖3.1 新建工程向?qū)е膶?duì)話框 ⑶單擊“下一步”繼續(xù)。彈出“新建工程向?qū)е龑?duì)話框”，如圖3.2所示。在工程名稱文本框中輸入工程的名稱，在工程描述文本框中輸入對(duì)該工程的描述文字。單擊“完成”完成工程的新建。 圖3.2 新建工程向?qū)е龑?duì)話框 2、定義新畫面 ⑴進(jìn)入新建的組態(tài)王工程，選擇“文件\畫面”，雙擊“新建”圖標(biāo)，彈出對(duì)話框如圖3.3所示。

47、 圖3.3 新畫面對(duì)話框 ⑵在“畫面名稱”處輸入新的畫面名稱，點(diǎn)擊“確定”進(jìn)入內(nèi)嵌的組態(tài)王畫面開發(fā)系統(tǒng)。如圖3.4所示。 圖3.4 組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)畫面 ⑶在組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)中從工具箱或圖庫(kù)中尋找尋找所需圖片，繪制一個(gè)簡(jiǎn)易的糧食烘干機(jī)控制系統(tǒng)，如圖3.5所示。 圖3.5 糧食烘干機(jī)控制過程畫面 3、構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù) 數(shù)據(jù)庫(kù)是“組態(tài)王”軟件的核心部分，如果希望操作者發(fā)布的指令能迅速送達(dá)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，并希望工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)狀況以動(dòng)畫的形式反映出來(lái)。則都要以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)為中介環(huán)節(jié)，所以說數(shù)據(jù)庫(kù)是聯(lián)系上位機(jī)和下位機(jī)的

48、橋梁。 ⑴選擇工程瀏覽器“數(shù)據(jù)庫(kù)\數(shù)據(jù)詞典”，雙擊“新建”圖標(biāo)，彈出“變量屬性”對(duì)話框如圖3.6所示 ⑵在“變量名”處輸入變量名；在“變量類型”處選擇變量類型如：內(nèi)存實(shí)數(shù)，單擊“確定”。 圖3.6 定義I/O變量畫面 4、建立動(dòng)畫連接 定義動(dòng)畫連接是指在畫面的圖形對(duì)象與數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)變量之間建立一種關(guān)系，當(dāng)變量的值改變時(shí)，在畫面上以圖形對(duì)象的動(dòng)畫效果表示出來(lái)；或者由軟件 使用者通過圖形對(duì)象改變數(shù)據(jù)變量的值。 ⑴雙擊任意圖形對(duì)象，彈出“動(dòng)畫連接”對(duì)話框。單擊“填充”按鈕。在“表達(dá)式”處輸入定義的變量名，“缺省填充刷”的顏色改為藍(lán)色。 ⑵選擇“編輯\畫

49、面屬性”菜單命令，單擊“命令語(yǔ)言…”按鈕，彈出畫面命令語(yǔ)言對(duì)話框。如圖3.7所示。 圖3.7 畫面屬性對(duì)話框 4、運(yùn)行和調(diào)試 組態(tài)王工程已經(jīng)初步建立起來(lái)，進(jìn)入到運(yùn)行和調(diào)試階段。在組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)中選擇“文件\切換到 View”菜單命令，進(jìn)入組態(tài)王運(yùn)行系統(tǒng)。在運(yùn)行系統(tǒng)中選擇“畫面\打開”命令，從“打開畫面”窗口選擇“糧食烘干機(jī)”畫面。顯示出組態(tài)王運(yùn)行系統(tǒng)畫面，即可看到糧食烘干機(jī)的運(yùn)行動(dòng)態(tài)畫面。如圖3.8所示 圖3.8 糧食烘干機(jī)動(dòng)態(tài)運(yùn)行畫面 當(dāng)開關(guān)打開后，出糧管會(huì)流出糧食，相對(duì)應(yīng)的指示燈會(huì)亮。在達(dá)到一定的糧食后，出糧管關(guān)閉。傳送帶上的糧食會(huì)向右移動(dòng)

50、。到達(dá)濕度傳感器位置時(shí)停止。等待濕度檢驗(yàn)是否合格。當(dāng)濕度合格時(shí)，排糧管打開，將糧食放進(jìn)小車。待小車裝滿后，會(huì)向左移動(dòng)到倉(cāng)庫(kù)中去，然后出糧管打開，開始新的循環(huán)。而當(dāng)濕度不合格時(shí)，糧食會(huì)被提升機(jī)和上、下絞龍送到上部的傳送帶。再經(jīng)過燃燒室干燥回到濕度檢測(cè)器位置，等待下一次檢驗(yàn)。其中糧食的流動(dòng)、糧食的移動(dòng)是通過組態(tài)王流動(dòng)和水平移動(dòng)動(dòng)畫連接實(shí)現(xiàn)的。 ⑴流動(dòng)連接：流動(dòng)連接用于設(shè)置立體管道內(nèi)液體流線的流動(dòng)狀態(tài)。流動(dòng)狀態(tài)根據(jù)“流動(dòng)條件”表達(dá)式的值確定。在畫面上繪制立體管道。鼠標(biāo)雙擊該管道，在“動(dòng)畫連接”對(duì)話框中單擊“流動(dòng)”按鈕，彈出管道流動(dòng)連接對(duì)話框，如圖3.9所示。

51、 圖3.9 流動(dòng)連接對(duì)話框 ⑵水平移動(dòng)連接：水平移動(dòng)連接是為了使被連接對(duì)象隨著連接表達(dá)式值的改變而在畫面中水平移動(dòng)，它常用來(lái)表示圖形對(duì)象實(shí)際的水平運(yùn)動(dòng)。移動(dòng)距離的單位是象素，而且是以被連接對(duì)象在畫面制作系統(tǒng)中的原始位置為參考點(diǎn)的。 在“動(dòng)畫連接”對(duì)話框中單擊“水平移動(dòng)”按鈕，彈出如圖3.10所示“水平移動(dòng)連接”對(duì)話框。 圖3.10 水平移動(dòng)連接對(duì)話框 對(duì)話框中各項(xiàng)設(shè)置的意義如下： 表達(dá)式：在此編輯框內(nèi)輸入合法的連接表達(dá)式。 向左：輸入圖素在水平方向向左移動(dòng)(以被連接對(duì)象在畫面中的原始位置為參考基準(zhǔn))的距離。 最左邊:輸入與圖素處于

52、最左邊時(shí)相對(duì)應(yīng)的變量值, 當(dāng)連接表達(dá)式的值為對(duì)應(yīng)值時(shí)，被連接對(duì)象的中心點(diǎn)向左(以原始位置為參考基準(zhǔn))移到最左邊規(guī)定的位置。 向右：輸入圖素在水平方向向右移動(dòng)(以被連接對(duì)象在畫面中的原始位置為參考基準(zhǔn))的距離。 最右邊:輸入與圖素處于最右邊時(shí)相對(duì)應(yīng)的變量值, 當(dāng)連接表達(dá)式的值為對(duì)應(yīng)值時(shí)，被連接對(duì)象的中心點(diǎn)向右(以原始位置為參考基準(zhǔn))移到最右邊規(guī)定的位置。 3.2.2 燃燒室供油控制過程模擬 操作步驟與糧食烘干過程模擬一樣，故不贅述。如圖3.11所示為燃燒室供油控制過程動(dòng)態(tài)運(yùn)行畫面。 圖3.11 燃燒室供油控制動(dòng)態(tài)運(yùn)行畫面 當(dāng)燃燒室開始工作后，有濕度檢測(cè)器檢測(cè)的信號(hào)轉(zhuǎn)換成溫度信

53、號(hào)，然后溫度檢測(cè)器檢測(cè)燃燒室內(nèi)溫度，若溫度小于給定溫度，則1號(hào)供油罐供油，若等于給定值，則有2號(hào)供油罐供油。若大于給定值，則有3號(hào)供油罐供油。當(dāng)油罐內(nèi)油量少于一定值時(shí)，對(duì)應(yīng)的指示燈會(huì)變紅以提醒操作員補(bǔ)充油料。 結(jié) 論 本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了糧食烘干自動(dòng)烘干的過程，系統(tǒng)主要分為主控制系統(tǒng)和燃燒室控制系統(tǒng)。其中主控制系統(tǒng)基本實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制，相對(duì)于傳統(tǒng)的烘干工藝，糧食的烘干效率大幅提高。而燃燒室的溫度控制則基本解決了目前糧食烘干機(jī)烘干糧食出現(xiàn)的糧食因烘后水分過低而減量，造成企業(yè)財(cái)力損失；或因烘后水分過大，需進(jìn)行二次烘干或晾曬， 增加作業(yè)成本等問題?；赑LC的糧

54、食烘干機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的電器控制和單片機(jī)控制比較，具有穩(wěn)定可靠、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低等優(yōu)越性，具有廣闊應(yīng)用前景。 當(dāng)然由于自己的能力有限以及對(duì)于PLC知識(shí)的學(xué)習(xí)還不夠徹底，論文還有很多有待改善的地方。就燃燒室溫度控制方面來(lái)說，本設(shè)計(jì)只是通過簡(jiǎn)單的負(fù)反饋來(lái)對(duì)溫度進(jìn)行粗略的控制，無(wú)法在一個(gè)小的范圍內(nèi)對(duì)溫度進(jìn)行精確的控制。一個(gè)改進(jìn)方案是采用PWM控制，讀取溫度傳感器的數(shù)據(jù)，利用PID算法計(jì)算PWM參數(shù)。從而實(shí)現(xiàn)燃燒室溫度的自動(dòng)調(diào)節(jié)。然而這只是一個(gè)想法，還需要自己今后繼續(xù)改進(jìn)。 參考文獻(xiàn) [1] 崔亞軍.可編程控制器原理及程序

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