摘要：本文介紹了在糧食烘干機控制系統(tǒng)中，利用上位機與可編程序控制器（PLC）進(jìn)行自動控制設(shè)備，并對烘干機的工藝流程及控制系統(tǒng)的軟、硬件進(jìn)行了詳細(xì)分析。

關(guān)鍵詞：可編程序控制器；糧食烘干機；上位機

中圖分類號：TP273文獻(xiàn)標(biāo)識碼：ADOI編號：10.14025/j.cnki.jlny.2015.11.023

1概述

糧食烘干機是一種人為的糧食干燥設(shè)備，它利用一定方式和介質(zhì)將熱能傳遞給糧堆，在熱能作用下，使籽粒中的水分蒸發(fā)，由介質(zhì)將其帶出糧堆，達(dá)到糧食降水目的。當(dāng)前，我國糧食烘干生產(chǎn)自動化水平較為落后，在生產(chǎn)過程中，設(shè)備故障率高，影響烘干后糧食的品質(zhì)，生產(chǎn)成本增加。因此，運用先進(jìn)、成熟、穩(wěn)定的PLC技術(shù)實現(xiàn)糧食烘干是時代發(fā)展的趨勢。

糧食烘干自動控制系統(tǒng)由可編程控制器（PLC）控制，通過人機界面———上位機監(jiān)視運行狀態(tài)，可在線觀看設(shè)備故障報警。PLC控制具有可靠性高；編程簡單、使用方便；通用性好，具有在線修改能力；縮短設(shè)計、施工、投產(chǎn)試制周期，維護(hù)容易可靠；體積小等特點。設(shè)備采用現(xiàn)場感應(yīng)開關(guān)、PLC和上位機相結(jié)合的控制方式，使設(shè)備電控系統(tǒng)簡潔緊湊、軟件和硬件易于修改、維護(hù)并具有高可靠性。

2工作原理

首先用鼠標(biāo)點擊“選擇按鈕”，再選擇“倉1選擇”或“倉2選擇”按鈕，這時已具備開車的條件，鼠標(biāo)點擊“烘干開車按鈕”后整套設(shè)備按程序中設(shè)定的時間，工藝流程的順序從后至前啟動。當(dāng)該系統(tǒng)中某一設(shè)備出現(xiàn)故障時，在這臺設(shè)備前部的所有設(shè)備都立即停車，以防止堵料，損壞設(shè)備。同時故障信號反饋到“上位機”的屏幕上，使操作者能很快準(zhǔn)確地確定出現(xiàn)故障的位置。圖中的烘干機“高料位”用于控制“閥門1”或“閥門2”的動作，當(dāng)選擇“倉1選擇”按鈕時，“閥門1”動作，反之，“閥門2”動作。當(dāng)烘干機糧食滿，出現(xiàn)“高料位”，“閥門1”或“閥門2”關(guān)閉，當(dāng)烘干機糧食未滿，沒有出現(xiàn)“高料位”，“閥門1”或“閥門2”打開。系統(tǒng)工藝流程如圖1所示。

3硬件系統(tǒng)設(shè)計

3.1系統(tǒng)框架

整套系統(tǒng)都是由數(shù)字開關(guān)來控制，設(shè)備即可以自動連續(xù)運行，也可人工手動操作單獨設(shè)備，因而對應(yīng)的各種操作的輸入點及需要顯示的動作狀態(tài)信息輸出點很多，這些輸入/輸出信號如采用電器按鈕、指示燈顯示的方式，會大大增加硬件模塊及電氣連線，相應(yīng)故障率也會加大。為了消除這種隱患，我們采用PLC和上位機相結(jié)合的方案，上位機的畫面使用專用組態(tài)軟件設(shè)計完成后，再通過計算機的RS-232通訊口下載至PLC的CPU中進(jìn)行運行，連線簡潔，系統(tǒng)框如圖2所示：

3.2輸入/輸出（I/O）控制的設(shè)計

整套烘干自控系統(tǒng)總共設(shè)計數(shù)字開關(guān)量32個。其中行程開關(guān)4個，失速開關(guān)4個，堵塞開關(guān)3個，跑偏開關(guān)4個，急停開關(guān)4個。主控單元采用了SIEMENS公司的S7-300系列的PLC產(chǎn)品CPU315-2DP，外加2塊數(shù)字量擴展模塊（SM321和SM322各1塊）。

4軟件設(shè)計

4.1軟件總體功能

圖3是程序框圖，控制程序采用菜單形式編制，自動功能包括設(shè)備的運行、停止、復(fù)位等，利用西門子wincc組態(tài)軟件中的按鈕功能編程，在上位機屏幕上點擊“系統(tǒng)開車”按鈕時，在每個設(shè)備無故障的狀態(tài)下，可按順序啟動；點擊“復(fù)位”按鈕進(jìn)，可對plc相應(yīng)的中間繼電器進(jìn)行復(fù)位，使plc對設(shè)備進(jìn)行控制；狀態(tài)監(jiān)控：監(jiān)視系統(tǒng)的各個設(shè)備的運行情況，如設(shè)備出現(xiàn)異常狀態(tài)，plc給出停車命令，并給出報警提示。

4.2 PLC編程

采用西門子公司的STEP7軟件，在上位機上使用較為直觀的梯形圖進(jìn)行編程，程序編譯成功后，通過上位機與PLC的通訊電纜將程序下載到PLC中。

5結(jié)論

采用PLC與上位機結(jié)合的電氣控制方案并與機械設(shè)備、傳感器技術(shù)而組合在一起的控制系統(tǒng)，操作簡單、性能可靠。設(shè)備的可維護(hù)性和靈活性得到了顯著提高，可廣泛應(yīng)用于糧食烘干及物流行業(yè)。

作者簡介：史壯柏，本科學(xué)歷，四平國家糧食儲備庫，工程師，研究方向：糧食烘干自動化。