第第IV頁(yè)共47頁(yè)基于PLC的糧食存儲(chǔ)物流控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要：目前我們國(guó)家谷物運(yùn)輸?shù)氖走x還是以大型陸地車輛長(zhǎng)途、長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)輸主要的，以這種遠(yuǎn)程長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)姆绞脚c國(guó)外采取的集散式運(yùn)輸方式相比較，還是存在著很多的不足和不方便之處。和國(guó)外的運(yùn)輸方式相比我們現(xiàn)在的運(yùn)輸方式還是缺少自動(dòng)化智能技術(shù)，我們的國(guó)家現(xiàn)在是高科技發(fā)展的強(qiáng)國(guó)，現(xiàn)在還是以人工為主的糧食收集和運(yùn)輸?shù)脑捈春臅r(shí)耗力、成本又高，又不能市場(chǎng)需求。本文主要是采取了國(guó)外的散糧運(yùn)輸?shù)姆绞?，使糧食在物流運(yùn)輸?shù)玫阶詣?dòng)化以及智能的幫助，大大提高糧食的運(yùn)輸量和生產(chǎn)力。

此次的課程設(shè)計(jì)主要介紹了以自動(dòng)化、PLC為主的糧食儲(chǔ)運(yùn)的工藝過(guò)程和糧食在倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存中的監(jiān)控問(wèn)題。將西門子系列的PLC做為整個(gè)糧食運(yùn)輸系統(tǒng)的控制器，這個(gè)系統(tǒng)主要是幫助人們更加簡(jiǎn)便的完成對(duì)谷物入庫(kù)出庫(kù)時(shí)的篩選和處理以及通過(guò)幾個(gè)傳送帶控制糧食進(jìn)出倉(cāng)的一系列復(fù)雜的操作。并且運(yùn)用我們所學(xué)的現(xiàn)場(chǎng)總線和單片機(jī)的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)PLC主控制器與系統(tǒng)各部分機(jī)器的數(shù)據(jù)聯(lián)通，上位機(jī)的主要任務(wù)就是把所以的控制指令輸入進(jìn)PLC中，再由PLC的完整控制過(guò)程系統(tǒng)完成整個(gè)運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程，并且實(shí)時(shí)監(jiān)控糧食在倉(cāng)庫(kù)中的變化過(guò)程。此次課程設(shè)計(jì)是使用PLC對(duì)PT-100鉑熱電阻的控制來(lái)完成倉(cāng)庫(kù)中對(duì)糧食溫度和濕度情況的完全監(jiān)控。因?yàn)镻LC程序具有很好監(jiān)測(cè)、簡(jiǎn)潔、實(shí)惠、上手容易的特點(diǎn)，所以用PLC來(lái)監(jiān)測(cè)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的實(shí)時(shí)變化真的可以大大提高操作的普遍性和大眾性。

關(guān)鍵詞：可編程邏輯控制器；散糧運(yùn)輸；糧情檢測(cè)目錄TOC\o"1-2"\h\u19876第一章緒論 1250671.1糧食存儲(chǔ)物流系統(tǒng)簡(jiǎn)介 1127381.2本文研究的目地和意義 18808第二章糧食存儲(chǔ)物流系統(tǒng)的基本情況 3239052.1基本設(shè)備 3157212.2工作分析 68742.3糧食存儲(chǔ)的安全 7297652.4糧食物流裝卸車方便快捷 814734第三章糧食存儲(chǔ)物流系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì) 9166033.1PLC類型選定 924093.2系統(tǒng)的連鎖保護(hù) 11103773.3溫度檢測(cè)裝置的用途及控制要求 11256593.4溫度檢測(cè)裝置 1270723.5輸入/輸出分配表 14217453.6PLC外部接線圖 1528082第四章糧食儲(chǔ)存物流系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì) 16275894.1PLC控制流程 1654304.2設(shè)計(jì)控制程序分析 18306794.3程序的調(diào)試與仿真 225452結(jié)論 2519116參考文獻(xiàn) 277227附錄 28緒論1.1糧食存儲(chǔ)物流系統(tǒng)簡(jiǎn)介我國(guó)目前是世界上最大的糧食生產(chǎn)大國(guó)，同時(shí)也是對(duì)外糧食最大的銷售國(guó)。我們的國(guó)家為了應(yīng)對(duì)以后未知的時(shí)刻或者是災(zāi)難從而儲(chǔ)存糧食，因?yàn)橐坏?zāi)難爆發(fā)，糧食一定是最重要的。但是儲(chǔ)存糧食還是有一定的困難性，因?yàn)榇鎯?chǔ)的過(guò)程中谷物還是會(huì)收到溫度、濕度等方面的影響。對(duì)儲(chǔ)存糧食的一切數(shù)據(jù)和手段也是重中之重的問(wèn)題，這樣才能保證糧食的保存完整和質(zhì)量問(wèn)題。通過(guò)PLC系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，可以保證每一秒鐘倉(cāng)庫(kù)內(nèi)變化得以控制，這樣更方便人為操作和糧食儲(chǔ)存。即便糧食物流在當(dāng)今社會(huì)已經(jīng)流傳了很長(zhǎng)時(shí)間了，人們反反復(fù)復(fù)的試過(guò)不同的方案可還是無(wú)濟(jì)于事，因?yàn)榧Z食變質(zhì)這個(gè)不可抗力真的沒(méi)辦法得以實(shí)時(shí)的監(jiān)控和保證，所以這永遠(yuǎn)是糧食流失最重要的因素?；叵朐诠艜r(shí)候，那時(shí)候的人們也根本沒(méi)有辦法去除去糧食中存在的蟲(chóng)卵和害蟲(chóng)，蟲(chóng)害得不到解決，谷物就永遠(yuǎn)得不到更好的儲(chǔ)存。2022年是一個(gè)科技飛速發(fā)展的時(shí)代，我們完全可以利用好現(xiàn)在的科技設(shè)備來(lái)用PLC技術(shù)設(shè)計(jì)一款可以把保存完整的糧食提供到市場(chǎng)的裝置。這樣做就有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一是可以節(jié)省糧食的儲(chǔ)備，提高提供市場(chǎng)的效率。二是可以提高糧食谷物的儲(chǔ)備，并且谷物的儲(chǔ)備可以完全滿足市場(chǎng)的需求。我們可以利用PLC程序來(lái)控制由倉(cāng)庫(kù)、傳送帶、阻斷塊、溫度濕度監(jiān)測(cè)器、除濕器等高科技先進(jìn)的設(shè)備來(lái)完成整個(gè)系統(tǒng)的組成。通過(guò)這個(gè)方式可以大大減少人力勞動(dòng)力、減少成本，來(lái)滿足人們最基本的需求和期待。1.2本文研究的目地和意義我國(guó)近幾年來(lái)在工業(yè)過(guò)程及其自動(dòng)化，機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)器自動(dòng)化，電氣自動(dòng)化技術(shù)在社會(huì)上得到廣泛的應(yīng)用。所以學(xué)習(xí)并且掌握PLC、單片機(jī)技術(shù)是現(xiàn)在最重要的生存需求。糧食物流存儲(chǔ)系統(tǒng)將采取PLC可編程控制器來(lái)對(duì)其進(jìn)行控制，這種控制系統(tǒng)具有成本低、操作簡(jiǎn)潔、使用方便、谷物質(zhì)量保存良好等優(yōu)點(diǎn)。

PLC控制系統(tǒng)經(jīng)過(guò)反復(fù)的調(diào)整之后投入到工農(nóng)業(yè)中，如果整個(gè)糧食儲(chǔ)存系統(tǒng)能夠正常投入使用的話，只需極少的車間工作人員就能完成對(duì)整個(gè)大系統(tǒng)的掌控減輕人為勞動(dòng)力。只要熟練掌握整個(gè)系統(tǒng)的操作過(guò)程，技術(shù)車間的操作員們就可以輕易的對(duì)生產(chǎn)制造全過(guò)程進(jìn)行控制以及對(duì)未知狀況的應(yīng)急處理等，這樣做的目的就是徹底的解放人工生產(chǎn)力、減少人為因素的影響，并且從最根本的、最有效的提高了糧食入庫(kù)效率。減少了糧食在運(yùn)輸和儲(chǔ)存過(guò)程中出現(xiàn)的種種問(wèn)題，達(dá)到最優(yōu)解的儲(chǔ)量方式。從高技術(shù)水平上，增強(qiáng)市場(chǎng)的最基本需求，從而獲得更好的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益和更光明的市場(chǎng)前景。第二章糧食存儲(chǔ)物流系統(tǒng)的基本情況2.1基本設(shè)備本系統(tǒng)主要是由兩個(gè)大環(huán)節(jié)和若干個(gè)小環(huán)節(jié)構(gòu)成：其中兩個(gè)大環(huán)節(jié)是入庫(kù)系統(tǒng)和倒庫(kù)系統(tǒng)。糧食入庫(kù)系統(tǒng)分別由卸糧格擋塊、斗提機(jī)、入庫(kù)清理篩子、進(jìn)庫(kù)格擋塊、出庫(kù)格擋塊、分料格擋塊、P2傳送帶、除塵器裝置組成。糧食倒庫(kù)系統(tǒng)是由出庫(kù)格擋塊、分料格擋塊、除濕器、斗提機(jī)、P1傳送帶、入庫(kù)格擋塊、溫度濕度監(jiān)測(cè)器、除塵器設(shè)備裝置。整個(gè)系統(tǒng)中有兩個(gè)很大的糧倉(cāng)左一#倉(cāng)和右二#倉(cāng)，在完全運(yùn)作下只能有一個(gè)倉(cāng)庫(kù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。設(shè)計(jì)中所有的格擋塊都是由幾個(gè)特殊的氣缸來(lái)控制其的運(yùn)作，每個(gè)氣壓缸的作用都不一樣，但使整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作原理大致都相同。在經(jīng)過(guò)市場(chǎng)的調(diào)研，性能高、高效的氣缸最適應(yīng)并且實(shí)惠。格擋塊的用途就是改變糧食進(jìn)入庫(kù)的方向，如果系統(tǒng)開(kāi)啟了卸糧系統(tǒng)，且分配格擋塊抵達(dá)卸糧指定的位置，谷物將進(jìn)入P2傳送帶。如果分配器格擋塊抵達(dá)卸料位置，谷物將進(jìn)入P1傳送帶。電磁開(kāi)關(guān)會(huì)根據(jù)分隔和篩選原理來(lái)改變格擋塊的位置。P1傳送帶是用來(lái)將糧食傾倒的。高山帶的功能是生產(chǎn)糧食。這兩條傳送帶在運(yùn)輸糧食時(shí)非常穩(wěn)定，不會(huì)使谷物隨意翻撒，以確保糧食安全通過(guò)。

斗提機(jī)是一種將糧食運(yùn)送到倉(cāng)庫(kù)最頂端的專用設(shè)備。這樣，斗提機(jī)運(yùn)動(dòng)糧食到倉(cāng)庫(kù)頂端，將非常方便。除塵器的作用就是吸收倉(cāng)庫(kù)中的灰塵，是整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行在無(wú)菌無(wú)污染的大環(huán)境中。除濕器的作用就是谷物會(huì)因?yàn)闇囟冗^(guò)高而產(chǎn)生呼吸作用，這是倉(cāng)庫(kù)中的濕度會(huì)比較大，除濕器這時(shí)就會(huì)除去倉(cāng)庫(kù)中多余的水分。入庫(kù)清理篩子的最重要的作用就是除去糧食中所有混進(jìn)去的蟲(chóng)卵以及泥土。本設(shè)計(jì)中所有的進(jìn)糧出糧格擋塊都是由這種有兩種作用的汽缸合作控制的。汽壓缸是由直動(dòng)式兩位五通電磁換向閥門來(lái)控制汽缸的進(jìn)氣和排氣。汽壓缸的工作原理如下圖所示。圖2.1糧食物流運(yùn)輸流程圖這是整個(gè)操作系統(tǒng)的完整組成部分，其中包含兩個(gè)大環(huán)節(jié)和若干個(gè)小環(huán)節(jié)。兩個(gè)大環(huán)節(jié)分別是糧食入庫(kù)系統(tǒng)和糧食倒庫(kù)系統(tǒng)。系統(tǒng)由兩個(gè)高大的糧倉(cāng)、卸糧格擋塊、斗提機(jī)、入庫(kù)清理篩子、進(jìn)庫(kù)格擋快、出庫(kù)格擋塊、分料格擋塊、P2傳送帶、除塵器、出庫(kù)格擋快、分料格擋塊、除濕器、斗提機(jī)、P1傳送帶、入庫(kù)格擋塊、溫度濕度監(jiān)測(cè)器、除塵器設(shè)備裝置組成。圖2.2糧食存儲(chǔ)物流工藝流程圖2.2工作分析按下啟動(dòng)開(kāi)關(guān)SB1，PLC運(yùn)行糧食入庫(kù)系統(tǒng)；按下SB2進(jìn)糧開(kāi)關(guān)，運(yùn)行倉(cāng)庫(kù)吸塵系統(tǒng),當(dāng)吸塵系統(tǒng)運(yùn)行五分鐘之后，將左1#門入庫(kù)格擋塊通電，入庫(kù)格擋塊被打開(kāi)，之后將左1#門入庫(kù)格擋塊開(kāi)啟，十秒鐘后運(yùn)行斗提機(jī)和入庫(kù)清理篩子，運(yùn)行十秒之后給卸糧格擋塊通電，卸糧格擋塊開(kāi)啟完畢之后指示燈點(diǎn)亮，按下SB4停止開(kāi)關(guān)，所有卸糧程序都停止，指示燈也熄滅。卸糧格擋塊關(guān)閉兩分鐘以后,斗提機(jī)和入庫(kù)清理篩子也隨之?dāng)嚯?，十秒鐘后將?#門入庫(kù)閥斷電，格擋塊閉合，等待入庫(kù)格擋塊完全關(guān)閉，入庫(kù)格擋塊關(guān)閉五分鐘后將收塵器也隨之關(guān)閉。糧食出庫(kù)系統(tǒng)：當(dāng)我們按下SB3出庫(kù)開(kāi)關(guān)時(shí)，除塵裝置也會(huì)跟著啟動(dòng)，延時(shí)五分鐘后將P2傳送帶開(kāi)啟，延時(shí)十秒后分糧格擋塊會(huì)達(dá)到指定的位置，隨后將1、2#門出庫(kù)閥通電出庫(kù)格擋塊都打開(kāi)，此時(shí)1、2#出庫(kù)擋板到達(dá)指定位置后會(huì)伴隨著出庫(kù)指示燈亮起。按下SB4停止開(kāi)關(guān)后，兩個(gè)出庫(kù)閥門就會(huì)立刻關(guān)閉，隨后指示燈也會(huì)關(guān)閉。延時(shí)兩分鐘后P2傳送帶停止，再過(guò)五分鐘后將除塵裝置也停止。如果這時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)感應(yīng)到倉(cāng)庫(kù)中的溫度高于42度的話就會(huì)開(kāi)啟吸塵系統(tǒng)，再過(guò)五分鐘后右2#入庫(kù)閥門通電，入庫(kù)格擋塊就會(huì)跟著打開(kāi)。入庫(kù)格擋塊打開(kāi)十秒鐘后右2#斗提機(jī)開(kāi)始運(yùn)行，十秒鐘過(guò)后將P1傳送帶、除濕系統(tǒng)和分糧閥分別開(kāi)啟，分糧格擋塊達(dá)到倒糧指定位置后，延時(shí)十秒后，分糧格擋塊倒糧到位，此時(shí)左1#出庫(kù)閥門通電、出庫(kù)格擋塊同時(shí)打開(kāi)，倒糧指示燈也隨之亮起。按下SB4開(kāi)關(guān)或者當(dāng)溫度檢測(cè)器檢測(cè)到倉(cāng)庫(kù)內(nèi)氣溫低于37度時(shí)，就會(huì)將左1#出庫(kù)閥門斷電、隨后倒糧指示燈也會(huì)跟著熄滅，之后出庫(kù)格擋塊同時(shí)關(guān)閉，延時(shí)2分鐘后P1傳送帶、除濕系統(tǒng)、左1#分糧格擋塊都會(huì)停止工作，分糧格擋塊關(guān)閉兩分鐘后右2#的斗提機(jī)也隨之停止工作。十秒鐘后右2#入庫(kù)閥門斷電，五分鐘后入庫(kù)格擋塊將斷電停止工作，之后除塵裝置也會(huì)慢慢停止運(yùn)行。2.3糧食存儲(chǔ)的安全由于食品市場(chǎng)的隱性競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，對(duì)食品及其安全的要求也有所提高。綠色糧食儲(chǔ)藏已逐漸成為當(dāng)今社會(huì)最重要的首選方向。隨著現(xiàn)如今社會(huì)不斷的更新交替，人們對(duì)生活水平不斷的提高，人們?cè)絹?lái)越要求減少食品及其產(chǎn)品中的危險(xiǎn)廢物。因此，綠色糧食儲(chǔ)存不僅成為社會(huì)發(fā)展的必要條件，而且成為糧食儲(chǔ)存發(fā)展和提高人民生活水平的必要條件。確保食品儲(chǔ)存的安全、衛(wèi)生和環(huán)境保護(hù)是必然選擇。近年來(lái)，市糧食部門加強(qiáng)了對(duì)儲(chǔ)糧企業(yè)的科學(xué)糧食保護(hù)、對(duì)嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家存儲(chǔ)糧食的方針以及科學(xué)的管理機(jī)制予以監(jiān)督和考察，慢慢的會(huì)形成保鮮保值的綠色蔬菜新理念，努力研究如何保存綠色糧食最好的方法，制造并且推廣最智能的監(jiān)管系統(tǒng)，溫度濕度檢測(cè)系統(tǒng)以后蟲(chóng)害壞糧檢測(cè)系統(tǒng)，很好的建立了以最經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、最合理有效的手段來(lái)保證糧食最完好的儲(chǔ)備。我們一定在大量?jī)?chǔ)存谷物的時(shí)候要注意的是：清理和消毒糧倉(cāng)。新谷物在使用儲(chǔ)存之前,它必須和舊谷物分離開(kāi)來(lái)以避免新與舊的谷物在同一倉(cāng)庫(kù)中儲(chǔ)存,并且設(shè)備和倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行消毒處理。此外,應(yīng)修復(fù)墻壁、門窗，并在倉(cāng)庫(kù)地板上鋪設(shè)油布，以防止地下水分被食物吸收，導(dǎo)致發(fā)霉和變質(zhì)。嚴(yán)格控制儲(chǔ)糧質(zhì)量。倉(cāng)庫(kù)中谷物的水分必須控制在13%以下，如果糧食的濕度沒(méi)有控制好，必然會(huì)影響谷物的品質(zhì)，會(huì)導(dǎo)致谷物霉變和腐爛。當(dāng)所有的谷物進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)后，到注意季節(jié)的變化。冬季儲(chǔ)藏谷物的溫度應(yīng)時(shí)刻控制在59度以下，倉(cāng)庫(kù)中相對(duì)濕度要時(shí)刻保持在原有的20%左右。要嚴(yán)格防止糧食由于過(guò)度吸收倉(cāng)庫(kù)中的水分而導(dǎo)致本質(zhì)的改變，經(jīng)常保持倉(cāng)庫(kù)干燥，以達(dá)到安全儲(chǔ)糧的效果。防止谷物混合。所有的谷物進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)前應(yīng)進(jìn)行清理、分類，清除青爛糧、雜糧、霉變糧、蟲(chóng)蛀糧，這種做法是為了提高倉(cāng)庫(kù)中谷物的純度。不同谷物種類進(jìn)入庫(kù)后，應(yīng)對(duì)每個(gè)谷物做好相應(yīng)的標(biāo)注應(yīng)，包括：種類、數(shù)量、每個(gè)谷物的等級(jí)高低等，防止混用。為了方便監(jiān)控和管理，最佳的辦法就是將不同谷物的品種分開(kāi)存放。每個(gè)糧堆之間必須要有間隔，每個(gè)糧堆高度不可以超過(guò)4米，這樣的做法以便于空氣的流通。良好的密閉和通風(fēng)環(huán)境，糧食在儲(chǔ)存過(guò)程中，由于植物的有氧呼吸將產(chǎn)生大量熱量，要給予有效的通風(fēng)風(fēng)干處理，可以跟好地調(diào)節(jié)溫度、濕度，防止糧食發(fā)生不必要的變質(zhì)，

除去蟲(chóng)害。夏天最炎熱的時(shí)候要對(duì)糧食進(jìn)行最有效的降溫除濕，以應(yīng)對(duì)隨時(shí)要出售的情況。糧食存儲(chǔ)系統(tǒng)采用50米高糧庫(kù)庫(kù)底距地面高10米，這樣想法就能完全的防止老鼠的侵害，整個(gè)糧庫(kù)都將采用更好的混凝土建造，并且加入可以除濕通風(fēng)的材質(zhì)。當(dāng)糧食因?yàn)闇囟冗^(guò)高而進(jìn)行呼吸作用是，食物將會(huì)很快的變質(zhì)，如果這是溫度傳感器監(jiān)測(cè)到倉(cāng)庫(kù)內(nèi)氣溫高于37度時(shí)系統(tǒng)要進(jìn)行倒庫(kù)，在此過(guò)程中也要伴有除濕的作用。所有的糧食進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)之前都要進(jìn)行合理且嚴(yán)密的篩選，這樣可以有效的篩出不好的糧食以及蟲(chóng)卵。2.4糧食物流裝卸車方便快捷谷物倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是采用卸糧格擋塊，用這個(gè)方式卸糧不僅效率高而且卸糧的速度也塊。所有進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)的谷物經(jīng)過(guò)卸糧格擋塊最后到斗提機(jī)以后都不會(huì)有糧食殘余糧食，即不費(fèi)時(shí)不費(fèi)力有方便簡(jiǎn)介容易操作。糧食物流的整個(gè)程序系統(tǒng)都由傳送帶式連接，這種設(shè)計(jì)在裝車時(shí)就會(huì)顯現(xiàn)出它的優(yōu)點(diǎn)來(lái)，比如：可以優(yōu)點(diǎn)的防止谷物的隨意撒濺、簡(jiǎn)潔、有效、高速，適用于各種運(yùn)輸交通工具。第三章糧食存儲(chǔ)物流系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)3.1PLC類型選定PLC是可編程邏輯控制器，也就是控制芯片，需要輸入編寫的程序，通過(guò)外部硬件的輸入信號(hào)，執(zhí)行器件，再通過(guò)輸出信號(hào)達(dá)到自動(dòng)控制的目的。PLC最基本的組成為:

1.電源如果想要PLC程序運(yùn)行的良好且沒(méi)有不可抗力的影響，電源的好壞是奠定其運(yùn)行的根本。如果沒(méi)有一個(gè)高效率、穩(wěn)定性好的電池，那么這個(gè)系統(tǒng)也會(huì)無(wú)法正常運(yùn)行。中央處理組成單元中央處理單元也就是我們所說(shuō)的CPU，它是整個(gè)系統(tǒng)的大腦，掌握著整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。它的主要用途就是采用循環(huán)掃描的方式來(lái)執(zhí)行用戶的設(shè)計(jì)需求。相對(duì)來(lái)說(shuō)CPU的等級(jí)也是至關(guān)重要的，因?yàn)镃PU越好、位數(shù)越高，則其處理信息的能力就越強(qiáng)，處理的信息量就越多，掃描信息的速度也就越快。

存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器就是用來(lái)存放用戶所設(shè)計(jì)好的程序。輸入輸出接口輸入輸出接口也就是I/O接口，這個(gè)部分保證了系統(tǒng)信號(hào)的輸入和輸出功能模塊這個(gè)模塊包括了定位、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、測(cè)量等功能。注：在進(jìn)行PLC系統(tǒng)完整設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)該注意一下幾點(diǎn)內(nèi)容：要滿足被控對(duì)象的的設(shè)計(jì)條件和所有的控制要求：設(shè)計(jì)PLC程序的最首選前提條件就是需要滿足所給任務(wù)中所需條件的完全執(zhí)行，必須滿足該任務(wù)所有的控制條件，比如：開(kāi)關(guān)的打開(kāi)和閉合、指示燈的熄滅與點(diǎn)亮、倉(cāng)庫(kù)門的打開(kāi)和關(guān)閉等等一系列的操作。確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性：滿足被控對(duì)象的要求是前提，但是確保PLC程序安全、穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)也是重中之重的問(wèn)題。如果連PLC程序都運(yùn)行不起來(lái)的話，也根本沒(méi)有辦法滿足任務(wù)的條件。所以在設(shè)計(jì)程序之前對(duì)設(shè)計(jì)思路、元器件的選擇都要全方面的考慮。這就是對(duì)程序系統(tǒng)設(shè)計(jì)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠最基本的要求。要求程序系統(tǒng)的簡(jiǎn)潔、方便：設(shè)計(jì)程序是一個(gè)大項(xiàng)目，太復(fù)雜的程序會(huì)讓人們難以接受，所以設(shè)計(jì)程序之前就要考慮大部分人的想法。讓整個(gè)程序變得簡(jiǎn)單起來(lái)，并且要追求最低的成本需要和最高的經(jīng)濟(jì)效益。使PLC普遍于大眾力。采用PLC控制不僅方便簡(jiǎn)單同時(shí)還擁有很多長(zhǎng)處，比如：1.

最高效性：基于控制的前提研發(fā)和推廣的控制器系統(tǒng)，因此這種控制器在解決任何信號(hào)是都會(huì)以最高速、最有效的方式去完成。2.最可信賴性：一切的輸入和輸出信號(hào)都將采用隔離系統(tǒng)，使其內(nèi)外電壓實(shí)現(xiàn)最基本的隔離。每個(gè)模塊就會(huì)采用最基本的隔離屏蔽，這樣就不會(huì)有任何噪音去打擾其工作。在開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，會(huì)考慮其功能的完整性，所以將采用最好的電源與材料，以保證其功能在后面實(shí)際的操作中不會(huì)出現(xiàn)任何不必要的問(wèn)題。就不會(huì)干擾或拖長(zhǎng)工作的時(shí)間和效率。綜上所述，經(jīng)過(guò)對(duì)程序設(shè)計(jì)的整體思量后，本設(shè)計(jì)決定采用德國(guó)西門子公司的PLC，型號(hào)為S7-200CNCPU226CN。這個(gè)型號(hào)的PLC有24個(gè)輸入接口和16個(gè)輸出接口。圖3.1PLC實(shí)物圖3.2系統(tǒng)的連鎖保護(hù)谷物倉(cāng)儲(chǔ)的環(huán)節(jié)和谷物倉(cāng)儲(chǔ)的倒庫(kù)環(huán)節(jié)中所有的系統(tǒng)設(shè)備都會(huì)設(shè)置一種連鎖保護(hù)。當(dāng)物流系統(tǒng)運(yùn)行至某一個(gè)環(huán)節(jié)的時(shí)候，如果突然出現(xiàn)未知的故障或者是一切不可抗力時(shí)，第一時(shí)間按下急停按鈕后該高速運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)器以及整個(gè)系統(tǒng)中所有機(jī)器都會(huì)立刻停止下來(lái)以保護(hù)在現(xiàn)場(chǎng)的操作人員們的人身安全。亦或是當(dāng)整個(gè)環(huán)節(jié)中的某一機(jī)器出現(xiàn)故障造成整個(gè)運(yùn)行環(huán)節(jié)都出現(xiàn)問(wèn)題，為了防止機(jī)器的損壞采用連鎖保護(hù)，可以有效的減少對(duì)機(jī)器本身的損害。3.3溫度檢測(cè)裝置的用途及控制要求倉(cāng)庫(kù)中的溫度是存儲(chǔ)谷物最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，因?yàn)榧Z食在儲(chǔ)存的過(guò)程中會(huì)進(jìn)行自身的呼吸作用，當(dāng)所有的谷物進(jìn)行有氧呼吸時(shí)會(huì)使倉(cāng)庫(kù)中整體的溫度加劇上升，此時(shí)倉(cāng)庫(kù)中會(huì)產(chǎn)生大量水蒸氣導(dǎo)致自由水過(guò)多從而影響糧食的質(zhì)量問(wèn)題。這就是導(dǎo)致糧食在倉(cāng)庫(kù)中發(fā)霉變質(zhì)的根本原因。糧食儲(chǔ)存系統(tǒng)中的兩個(gè)倉(cāng)庫(kù)都將采用

PT-100鉑熱傳感器進(jìn)行對(duì)溫度實(shí)時(shí)測(cè)量，PT-100鉑熱溫度傳感器是可以進(jìn)行A/D實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)化的一種信號(hào)轉(zhuǎn)換儀表，它的主要功能就是監(jiān)測(cè)和測(cè)量工農(nóng)業(yè)中溫度的變化。PT-100鉑熱電阻會(huì)將監(jiān)控到的溫度全部集中顯示在一塊屏幕上，隨后PT-100將實(shí)時(shí)監(jiān)控到的溫度模擬信號(hào)傳入EM213CN模塊中進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，再由EM231CN模塊將A/D轉(zhuǎn)換完成的數(shù)字信號(hào)輸入到PLC中，這樣就起到了對(duì)倉(cāng)庫(kù)中溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制。如果溫度檢測(cè)器檢測(cè)到倉(cāng)庫(kù)中的溫度高于42度，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)報(bào)警隨后倒庫(kù)系統(tǒng)立即運(yùn)行，進(jìn)行必要的除濕和除塵。如果溫度檢測(cè)器檢測(cè)到倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的溫度低于37度時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)立刻停止運(yùn)行。圖3.2溫度、濕度監(jiān)控流程圖3.4溫度檢測(cè)裝置在大多數(shù)的工業(yè)農(nóng)業(yè)控制中都會(huì)用到一種電阻，它就是PT-100，這是一種鉑熱電阻也稱為熱敏電阻，PT-100的阻值是和其所受溫度成正比例變化的。根據(jù)我們所學(xué)的知識(shí)，當(dāng)熱敏電阻自身的溫度為0度時(shí)那么它的阻值數(shù)據(jù)就為100歐姆，鉑熱電阻的阻值永遠(yuǎn)是和其溫度緊密相連的。當(dāng)周圍的溫度不斷升高時(shí)，它的阻值也會(huì)不斷的增加。和正常電阻的阻值相比較下來(lái)，熱敏電阻的溫度系數(shù)會(huì)更大，其性能和功能性也會(huì)有所增強(qiáng)，而常溫下的電阻值會(huì)比熱敏電阻高很多，但是不可控性和功能性比較差，測(cè)量溫度的范圍只有-50度-300度左右，這種普通的電阻大多數(shù)都用于家電和陸地車輛中。熱電阻的溫度測(cè)量范圍更大，大概在-200度-500度的范圍內(nèi)。這個(gè)熱敏電阻的特點(diǎn)有很多，比如：測(cè)量溫度精確、高功能性、高穩(wěn)定性，一般熱敏電阻大多都用在工業(yè)農(nóng)業(yè)的控制當(dāng)中。集成中控顯示器將PT-100鉑熱電阻測(cè)量到的溫度展現(xiàn)成數(shù)字信號(hào)的形式，這樣就方便操作人員的觀察和控制。其中EM231CN熱電阻擴(kuò)展模塊的主要功能是將模擬信號(hào)量轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)量，此模塊的效率很高并且有較高的精確度，其采樣周期為405ms。表3.1EM231CN的數(shù)據(jù)對(duì)照表重量183g功率損失(耗散)2W點(diǎn)數(shù)4路模擬量輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)間＜250μs+5VDC(從I/O總線)183g從L+60mA分辨率12位A/D轉(zhuǎn)換器LED指示器24VDC狀態(tài)

亮=無(wú)故障滅=無(wú)24VDC電源模擬量輸入點(diǎn)數(shù)4隔離(現(xiàn)場(chǎng)與邏輯電路間)無(wú)大輸入電壓30VDC3.5輸入/輸出分配表進(jìn)糧啟動(dòng)開(kāi)關(guān)SB2，I/O地址為I0.1；出糧啟動(dòng)開(kāi)關(guān)SB3，I/O地址為I0.2；停止開(kāi)關(guān)為SB4，I/O地址為I0.3；急停開(kāi)關(guān)SB5，I/O地址為I0.4；系統(tǒng)啟動(dòng)SB1，I/O地址為I0.0；復(fù)位開(kāi)關(guān)SB6，I/O地址為I0.5；P1傳送帶電機(jī)接觸器開(kāi)關(guān)KM4，I/O地址為Q1.1；P2傳送帶電機(jī)接觸器開(kāi)關(guān)KM5，I/O地址為Q1.2；除塵器接觸器開(kāi)關(guān)KM6，I/O地址為Q1.3；除濕器接觸器開(kāi)關(guān)KM7，I/O地址為Q1.4?？偣灿?4個(gè)輸入，16個(gè)輸出，本次設(shè)計(jì)一共用到了18個(gè)輸入，16個(gè)輸出。詳細(xì)的I/0分配表見(jiàn)附錄。3.6PLC外部接線圖圖3.3PLC外部接線圖第四章糧食儲(chǔ)存物流系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)4.1PLC控制流程按下SB1啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，此時(shí)SB1開(kāi)關(guān)控制糧食入庫(kù)系統(tǒng)；按下SB2進(jìn)糧開(kāi)關(guān)之后除塵系統(tǒng)也隨著啟動(dòng)運(yùn)行，延時(shí)五分鐘后給予左1#入庫(kù)閥門穩(wěn)定的電流，此時(shí)入庫(kù)格擋塊打開(kāi)，1#入庫(kù)格擋塊打開(kāi)到指定位置的十秒后，斗提機(jī)和入庫(kù)清理篩子也會(huì)同時(shí)啟動(dòng)，延時(shí)十秒鐘后將卸糧閥門通以電源，這是卸糧格擋塊也隨著打開(kāi)，待卸糧格擋塊完全打開(kāi)到指定位置后，卸糧指示燈同時(shí)亮起。這是按下

SB4停止開(kāi)關(guān)，卸糧指示燈熄滅的同時(shí)卸糧閥門也停止工作。卸糧格擋塊完全關(guān)閉的兩分鐘后，將斗提機(jī)和入庫(kù)清理篩子也斷電，十秒鐘后將左1#門入庫(kù)閥斷電，格擋塊閉合，等待入庫(kù)格擋塊完全關(guān)閉，入庫(kù)格擋塊關(guān)閉五分鐘后將收塵器也隨之關(guān)閉。糧食出庫(kù)系統(tǒng)：當(dāng)開(kāi)啟SB3出糧開(kāi)關(guān)后，并在五分鐘之后啟動(dòng)P2傳送帶，在傳送帶運(yùn)行的十秒后，分糧格擋快會(huì)到達(dá)指定的位置，之后給予1、2#門出糧閥穩(wěn)定的電源，出糧格擋塊打開(kāi)，1、2#出庫(kù)格擋塊到達(dá)指定位置后，出糧指示燈也會(huì)跟著亮起來(lái)。按下SB4停止開(kāi)關(guān)，兩個(gè)出庫(kù)閥門關(guān)閉的同時(shí)指示燈也隨時(shí)關(guān)閉。兩分鐘后P2傳送帶停止，再過(guò)五分鐘后將除塵器也停止工作。

糧食倒糧系統(tǒng):在倒糧的過(guò)程中，溫度會(huì)逐漸升高。如果這是倉(cāng)庫(kù)的溫度超過(guò)42度時(shí)，倉(cāng)庫(kù)就會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟除塵，再過(guò)五分鐘后給右2#入庫(kù)閥門通以穩(wěn)定的電源，這是入糧格擋塊被打開(kāi)，入糧格擋塊打開(kāi)十秒鐘后右2#斗提機(jī)開(kāi)始運(yùn)行，十秒鐘過(guò)后將P1傳送帶、除濕器和分糧閥門全部給予穩(wěn)定的電源。延時(shí)十秒后分糧格擋塊倒糧到位，此時(shí)左1#出庫(kù)閥門通電、出庫(kù)格擋塊同時(shí)打開(kāi)，倒糧倉(cāng)庫(kù)指示燈也會(huì)相應(yīng)亮起。按下SB4停止開(kāi)關(guān)或者當(dāng)溫度監(jiān)測(cè)器檢測(cè)到倉(cāng)庫(kù)內(nèi)氣溫低于37度時(shí)，左1#出庫(kù)閥門斷電、倒糧指示燈熄滅，出庫(kù)格擋塊同時(shí)關(guān)閉，延時(shí)2分鐘后P1傳送帶、除濕器、1#分糧格擋塊同時(shí)停止工作，給分糧食格擋塊斷電后，過(guò)兩分鐘右2#的斗提機(jī)也隨之停止工作。十秒鐘后右2#入庫(kù)閥門斷電，五分鐘后入庫(kù)格擋塊會(huì)關(guān)閉，除塵系統(tǒng)也會(huì)停止工作。圖4.1控制流程圖4.2設(shè)計(jì)控制程序分析（1）按下SB1啟動(dòng)開(kāi)關(guān)后，進(jìn)糧系統(tǒng)啟動(dòng)；之后按下SB2糧食進(jìn)庫(kù)開(kāi)關(guān)的同時(shí)除塵器也跟著一起打開(kāi)。除塵器會(huì)和進(jìn)糧系統(tǒng)同時(shí)工作。圖4.2啟動(dòng)系統(tǒng)梯形圖（2）如圖所示，是PT-100鉑熱電阻檢測(cè)溫度的梯形圖。當(dāng)開(kāi)啟溫度檢測(cè)開(kāi)關(guān)K1時(shí)，PT-100鉑熱電阻溫度傳感器就會(huì)對(duì)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，它會(huì)智能的判斷倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的溫度是否高于42度或者是否低于37度。圖4.3PT-100監(jiān)控溫度梯形圖（3）如果這時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)感應(yīng)到倉(cāng)庫(kù)中的溫度高于42度就會(huì)開(kāi)啟吸塵系統(tǒng)，五分鐘過(guò)后除濕器和斗提機(jī)也會(huì)相繼運(yùn)行起來(lái)。圖4.4監(jiān)控溫度高于42度梯形圖（4）按下SB4停止開(kāi)關(guān)或者當(dāng)溫度監(jiān)測(cè)器監(jiān)控到糧倉(cāng)內(nèi)氣溫低于37度時(shí)，左1#出庫(kù)閥門斷電、倒糧指示燈熄滅。此時(shí)系統(tǒng)會(huì)陸續(xù)關(guān)閉除濕器、斗提機(jī)和除塵器。圖4.5監(jiān)控溫度低于37度梯形圖4.3程序的調(diào)試與仿真在糧食存儲(chǔ)物流系統(tǒng)正式使用之前，要進(jìn)行必要的測(cè)試和修復(fù)，以保證上市以后正常的運(yùn)行。按下啟動(dòng)開(kāi)關(guān)SB1，PLC運(yùn)行糧食入庫(kù)系統(tǒng)；按下SB2進(jìn)糧開(kāi)關(guān)，運(yùn)行倉(cāng)庫(kù)吸塵系統(tǒng),持續(xù)五分鐘之后給左1#門入庫(kù)格擋塊通電，入庫(kù)格擋塊被打開(kāi)，左1#門入庫(kù)格擋塊打開(kāi)十秒之后，運(yùn)行斗提機(jī)和入庫(kù)清理篩子。圖4.6程序啟動(dòng)啟動(dòng)倉(cāng)庫(kù)倒糧系統(tǒng)時(shí)，就要檢測(cè)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的溫度。此時(shí)一共有兩個(gè)溫度范圍，一個(gè)是高于42度，另一個(gè)低于37度。當(dāng)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的溫度高于42度時(shí)就會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟除塵，如圖4.7所示。圖4.7高于42度溫度檢測(cè)當(dāng)溫度低于37度時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉一切運(yùn)行的程序，如圖4.8所示。圖4.8低于37度溫度檢測(cè)其他程序仿真見(jiàn)附錄結(jié)論結(jié)論在當(dāng)今社會(huì)，隨著科技不斷的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)水平不斷的提高，這對(duì)于我國(guó)的工農(nóng)業(yè)科技水平的發(fā)展是一個(gè)必要的階段。而且現(xiàn)在國(guó)家對(duì)于農(nóng)業(yè)不斷出臺(tái)相關(guān)的扶持政策，為的就是推進(jìn)農(nóng)村建設(shè)和提高農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，這對(duì)于未來(lái)我國(guó)發(fā)展農(nóng)業(yè)電氣智能化是一個(gè)質(zhì)的飛躍。當(dāng)今社會(huì)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中其中一個(gè)重要的方向就是糧食儲(chǔ)存物流運(yùn)輸技術(shù)系統(tǒng)。本文首先對(duì)糧食存儲(chǔ)物流系統(tǒng)的控制原理進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，其實(shí)是對(duì)我國(guó)當(dāng)前的農(nóng)業(yè)糧食運(yùn)輸存儲(chǔ)存在的各種問(wèn)題進(jìn)行深入的研究，并且根據(jù)人們的需求提出相應(yīng)的解決方案，實(shí)現(xiàn)硬件到軟件的整體設(shè)計(jì)。其中涉及對(duì)PLC型號(hào)的選擇和PLC外部接線圖的設(shè)計(jì)以及軟件的設(shè)計(jì)過(guò)程涉及到了梯形圖設(shè)計(jì)和控制流程圖的設(shè)計(jì)本文章設(shè)計(jì)系統(tǒng)程序的過(guò)程中主要完成的工作和想要取得的結(jié)果如下：（1）在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中查閱大量的參考文獻(xiàn)，并閱讀了國(guó)外相關(guān)的行業(yè)著作，結(jié)合大學(xué)期間學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)，基于當(dāng)前國(guó)內(nèi)對(duì)糧食存儲(chǔ)物流需求的特點(diǎn)，采用PLC控制技術(shù)設(shè)計(jì)了整個(gè)系統(tǒng)。（2）在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，遇到的難點(diǎn)就是定時(shí)對(duì)倉(cāng)庫(kù)中溫度的監(jiān)控以及進(jìn)出倉(cāng)的分別控制。本文通過(guò)溫度傳感器PT-100、濕度傳感器來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)溫度的采集，作為PLC控制的參考數(shù)據(jù)依據(jù)。通過(guò)該設(shè)計(jì)可以從根本上解決人力、物力和財(cái)力的問(wèn)題，可以很好的解決糧食存儲(chǔ)溫度把控不好的問(wèn)題。真正的實(shí)現(xiàn)糧食存儲(chǔ)溫度控制和糧食物物流運(yùn)輸?shù)闹悄芑?。參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)郭小定.PLC在大型中轉(zhuǎn)糧食自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用，2004,

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