毕业设计：PLC在谷物烘干机自动控制中应用

洛阳理工学院毕业设计（论文）IPLC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。洛阳理工学院毕业设计（论文）II关键词：PLC、谷物烘干机、自动控制洛阳理工学院毕业设计（论文）IIIPLCINTHEDRYERINTHEAUTOMATICAPPLICATIONABSTRACTInrecentyears,PLCautomaticallycontroltheindustryandapplication,itisincontroloftheperformance,thecycleandhardwarecostoftheaspectsofthecomprehensiveandotherindustrialcontrolproductsincomparable.Forindustrialcontrol,powerelectronictechnology,programmablecontrollertocontrolthedevelopmentofthePLCtothecoreoftheelectricalcontroltechnologyinvarioustypesofmechanicalequipmentintheuseofmoreandmorewidespread,itwillgraduallyreplacethetraditionalrelayscontrolsystemforcommunicationinthemainstreamoftheelectricalcontrol.PLCindustryinrecentyearsinthecontrolandwideapplicationintocontroltheperformance,thecycleandhardwarecostoftheaspectsofthecomprehensiveandotherindustrial洛阳理工学院毕业设计（论文）IVcontrolproductsincomparable.thisthesisdealswithPLCprogrammablecontrollerforthedryermachineisautomaticallycontrolled:mainlyintroducesthedryerprocess,PLCcontrolsystemdesignandthestructure,proceduresetc.KEYWORDS:PLC,graindryingmachine,automaticcontrol洛阳理工学院毕业设计（论文）V目录前言..................................................1第1章方案的比较及PLC的发展趋势......................21.1谷物烘干机的介绍................................21.1.1PLC控制电路的优点.........................21.1.2PLC的发展趋势.............................4第2章PLC简介.........................................52.1PLC概述........................................52.1.1PLC的基本组成.............................52.1.2PLC各部分的作用...........................5第3章谷物烘干机机构及其烘干原理.....................103.1干燥工艺与流程................................103.2主要结构与工作原理............................113.2.1谷物烘干机的结构.........................11洛阳理工学院毕业设计（论文）VI3.2.2谷物烘干机的工作原理.....................13第4章谷物烘干机控制系统设计.........................154.1控制系统的硬件设计.............................154.1.1系统机型选择与配置.......................154.1.2定义号分配...............................164.2控制系统的软件设计.............................184.2.1程序框图.................................154.2.2梯形图与程序.............................15结论.................................................22谢辞.................................................23参考文献..............................................24附录................................................26外文资料翻译..........................................31洛阳理工学院毕业设计（论文）1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。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。PLC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。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。本文主要要探讨用PLC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。洛阳理工学院毕业设计（论文）2第1章方案的比较及PLC的发展趋势1.1谷物烘干机的介绍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，这类控制系统以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。如果用PLC控制技术对这些系统实施改造，则具有普遍的技术及经济意义。1.1.1PLC控制电路的优点PLC控制电路相对于继电器控制电路的优点：1．控制方式上看：电器控制是硬接线，逻辑一旦确定，要改变逻辑洛阳理工学院毕业设计（论文）3或增加功能很是困难；而PLC是软接线，只需改变控制程序就可轻易改变逻辑或增加功能。2．工作方式上看：电器控制并行工作，而PLC串行工作，不受制约。3．控制速度上看：电器控制速度慢，触点易抖动；而PLC通过半导体来控制，速度很快，无触点，故而无抖动一说。4．定时、记数看：电器控制定时精度不高，容易受环境温度变化影响，且无记数功能；PLC时钟脉冲由晶振产生，精度高，定时范围宽；有记数功能。5．可靠、维护看：电器控制触点多，会产生机械磨损和电弧烧伤，接线也多，可靠性、维护性能差；PLC无触点，寿命长，且有自我诊断功能，对程序执行的监控功能，现场调试和维护方便。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。洛阳理工学院毕业设计（论文）41.1.2PLC的发展趋势1.发展方向为高功能、高速度和大容量，形成与DCS相抗争的大系统。2．网络化和强化通信能力是PLC重要发展方向。网络动态化己经很成功，并且现场总线技术（Profibus）在工业控制中也得到了越来越来越广泛的应用。使得PLC通过现场总线能构成更加灵活实用的分布式网络。3．编程语言多样化：SFC因有不少优点而成为编程语言的一个重要发展方向；大型PLC正越来越多地使用C、BASIC等高级语言编程；采用多种语言联合编程。4．PLC和其他工控机联合，PLC和其他控制系统之间界限越来越模糊，在应用方向也出现了类似的情况。最流行的向PC技术融合，PLC日益加速渗入到DCS和CNC的领地。PLC自身控制也分散化。相对PLC为基础的控制器，优势在小型PLC上。洛阳理工学院毕业设计（论文）5第2章PLC简介2.1PLC概述可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种机械的生产过程。2.1.1PLC的基本组成PLC是一种通用的工业控制装置，其组成与一般的微机系统基本相同。按结构形式的不同，PLC可分为整体式和组合式两类。1．整体式PLC是将中央处理单元（CPU）、存储器、输入单元、输出单元、电源、通信接口等组装成一体，构成主机。另外还有独立的I／O扩展单元与主机配合使用。主机中，CPU是PLC的核心，I／O单元是连接CPU洛阳理工学院毕业设计（论文）6与现场设备之间的接口电路，通信接口用于PLC与编程器和上位机等外部设备的连接。2．组合式PLC将CPU单元、输入单元、输出单元、智能I／O单元、通信单元等分别做成相应的电路板或模块，各模块插在底板上，模块之间通过底板上的总线相互联系。装有CPU单元的底板称为CPU底板，其它称为扩展底板。CPU底板与扩展底板之间通过电缆连接，距离一般不超过10m。无论哪种结构类型的PLC，都可以根据需要进行配置与组合。2.2.2PLC各部分的作用1．中央处理单元（CPU）CPU在PLC中的作用类似于人体的神经中枢，它是PLC的运算、控制中心。它按照系统程序所赋予的功能，完成以下任务：a．接收并存储从编程器输入的用户程序和数据；b．诊断电源、PLC内部电路的工作状态和编程的语法错误；c．用扫描的方式接收输入信号，送入PLC的数据寄存器保存起来；洛阳理工学院毕业设计（论文）7d．PLC进入运行状态后，根据存放的先后顺序逐条读取用户程序，进行解释和执行，完成用户程序中规定的各种操作；e．将用户程序的执行结果送至输出端。现代PLC使用的CPU主要有以下几种：a．通用微处理器，如8080、8088、Z80A、8085等。通用微处理器的价格便宜，通用性强，还可以借用微机成熟的实时操作系统、丰富的软硬件资源。b．才单片机，如8051等。单片机由于集成度高、体积小、价格低和可扩充性好，很适合在小型PLC上使用，也广泛地用于PLC的智能UO模块。c.位片式微处理器，如AMD2900系列等。位片式微处理器是独