基于plc的糧食烘干機系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)(編輯修改稿)
2025-07-24 22:56 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 子公司生產(chǎn)的干燥設(shè)備大多是采用對流干燥方法[6]。吸收干燥法吸收干燥法是利用常溫接觸的干燥工藝進行干燥的方法。它一般采用兩種方法，一是濕的糧食和谷糠（含水率2%3%）進行混合貯存，實現(xiàn)對濕谷的干燥；另一種方法是濕谷和干谷（含干率為12%14%）進行混合貯存，然后再對糧食進行通風(fēng)，實現(xiàn)對糧食的干燥。吸收干燥法的優(yōu)點明顯，用這種方法進行干燥時不需要糧食臨時貯藏設(shè)備及配備大型風(fēng)機，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小時左右完成，節(jié)省了干燥時間。倉式干燥法這種干燥方法是一種經(jīng)濟、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，同時具有設(shè)備簡單、投資少、可與現(xiàn)有倉儲機械通風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)配套使用，干燥糧食品質(zhì)好，處理費用低等優(yōu)點。聯(lián)合作業(yè)干燥法聯(lián)合作業(yè)干燥法是把傳統(tǒng)的干燥方法進行縱使考慮，聯(lián)合作業(yè)進行干燥的方法。這種方法是通過控制糧食的干燥速度和通風(fēng)的氣流的速度進行干燥。美國福特斯公司采用烘干——通風(fēng)干燥法對糧食進行干燥。用順流——逆流組合干燥方法對糧食進行干燥在德國廣泛應(yīng)用。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，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)，都可以用微波來加熱紅外干燥法它是利用物料吸收有一定穿透性的遠紅外線使內(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。但由于遠紅外干燥作業(yè)靠較高溫度的遠紅外輻射板輻身大量遠紅外線來工作，整個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行研究，其結(jié)論將對遠紅外干燥設(shè)計、干燥工藝參數(shù)選擇具有指導(dǎo)意義。由于本設(shè)計只是一個初步設(shè)計，因此選擇最常用的對流干燥技術(shù)。 糧食烘干機的組成糧食干燥設(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)用不同方式進行糧食干燥的干燥機。箱式通風(fēng)干燥機箱式通風(fēng)干燥機，屬于靜置式干燥機。它由燃燒室和干燥室組成。其中，燃燒室包括控制箱，熱風(fēng)機，油箱。干燥室包括熱風(fēng)室，網(wǎng)板，箱板。箱式通風(fēng)干燥機結(jié)構(gòu)簡單，價格相對比較低，并且操作簡單，是一種通用型的干燥機。適合用來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]。循環(huán)式干燥機循環(huán)式干燥機，是日本、東南亞以及我國最廣泛使用的干燥機。循環(huán)干燥機主要由大漏斗，熱風(fēng)機，油箱，電腦水份計，升降機，排風(fēng)機，倉庫層，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。2 自動控制系統(tǒng)設(shè)計 糧食烘干工藝流程打包儲藏排糧管高水份糧食達標(biāo)干燥室上絞龍?zhí)嵘龣C進料斗不達標(biāo)排糧輪下絞龍 工藝流程圖說明：高水分糧食通過進料斗進入后，由水分檢測儀進行檢測，如果水分檢測儀檢測糧食沒有達標(biāo)，則提升機啟動，通過上絞龍使糧食進入到干燥室進行烘干，再通過排糧輪和下絞龍來到檢測處，再次檢測，如果還不達標(biāo)，則繼續(xù)循環(huán)干燥，如果達標(biāo)則排糧管打開，進行打包儲存，流程結(jié)束[8]。 系統(tǒng)硬件設(shè)備 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）、存儲器、輸入\輸出單元、電源、通信端口、I/O擴展端口等組裝在一個箱體內(nèi)構(gòu)成主機。另外，還有獨立的I\O擴展單元等與主機配合使用。由于整體式PLC的結(jié)構(gòu)緊湊、體積小。因此本次試驗采用這種結(jié)構(gòu)的PLC。主機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）編程器打印機上位機算器PLC可編程終端PTI/O擴展單元I/O擴展端口外設(shè)端口存儲器用戶程序存儲器系統(tǒng)程序存儲器特殊功能單元 整體式PLC的組成示意圖⑴CPU是PLC的核心部件，能指揮PLC按照預(yù)先編號的程序完成各種任務(wù)。起作用有以下幾點：①接收、存儲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)容和存儲地址。②檢查、校驗用戶程序。③接收、調(diào)用現(xiàn)場信息。④執(zhí)行用戶程序。⑤故障診斷。⑵存儲器可以分為3種：系統(tǒng)程序存儲器、用戶程序存儲器、工作程序存儲器。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都有擴展端口。主機可以通過擴展端口連接I/O擴展單元來增加I/O點數(shù)，也可以通過擴展端口連接各種特殊功能單元以擴展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。 系統(tǒng)機型的選擇與配置系統(tǒng)選用CPM2A20CDRD PLC，其中10點DC 24V輸入，6點繼電器輸出，DC 24V電源[9]。LNCOM010305070911000204060810+000102040507COMCOMCOM03COM06 CPM2A端子臺分配圖所有輸入點用24V電源共用一個公共點（COM點），且無需外部提供24V電源。對繼電器分別提供4個公共點，公共點間相互獨立，提供4個獨立的輸出通道，對應(yīng)有隔離要求的輸出控制。每臺糧食有1個濕度檢測器，1個顯示器。總的輸入點為開關(guān)量8點，輸出點為開關(guān)量6點。 定義號的分配PLC 對輸入/輸出定義號采用分別編號的原則進行定義號分配，輸入信號點用I 表示，輸出信號用Q表示，其中輸入從I0開始依次分配，輸出從Q0開始依次分配。 輸入信號分配表編號輸入定義號輸入信號1I1系統(tǒng)啟動開關(guān)2I2糧食水分檢測是否合格3I3燃燒室溫度與給定值比較4I4停止按鈕5I5提升機、上絞龍是否啟動6I6鼓風(fēng)機是否啟動7I7下絞龍是否啟動8I8排糧輪是否啟動 輸出信號分配表編號輸出定義號輸出信號1Q1提升機、上絞龍啟停2Q2鼓風(fēng)機啟停3Q3下絞龍啟停4Q4排糧輪啟停5Q5燃燒機控制6Q6水分監(jiān)測報警 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 程序框圖PLC梯形圖是根據(jù)繼電器控制電路圖來設(shè)計的, 它是由若干圖形符號組合的圖形語言，也稱為命令語句表達。它的編程語言類似計算機的匯編語言，用助記符來表示各種指令的功能。指令語句是PLC用戶程序的基礎(chǔ)元素，多條語句組合而成了語句表。一個復(fù)雜的控制功能是用較長
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