基于PLC的粮食烘干控制系统设计.doc

1 目目 录录 1 前言 1 2 系统的总体设计 1 3 系统的硬件设计 1 3 1 温湿度的采集 2 3 1 1 温湿度传感器类型的选择 2 3 1 2 温湿度传感器的工作原理 3 3 1 3 温湿度传感器的主要技术指标 3 3 1 4 变送器配套传感器探头 4 3 2 A D 模块 5 3 3 显示部分的选择 5 3 3 1 显示器 5 3 3 2 显示器驱动 5 3 4 变频器的选择 8 3 4 1 变频器的优点 8 3 4 2 变频器的调速节能原理 9 3 5 风机的选择 10 3 6 PLC 的选择 11 3 6 1 PLC 类型的选择 11 3 6 2 I O 口分配 11 3 6 3 外围接线图 12 4 系统的软件设计 14 5 系统的抗干扰设计 15 5 1 PLC 控制系统中电磁干扰的主要来源 16 5 2 主要的抗干扰措施 16 6 结论 18 致谢 18 参考文献 18 2 1 前言前言 粮食烘干是粮食储藏的第一道关键性作业程序 而粮食烘干系统是一个大时 滞 多干扰的强非线性系统 目前粮食烘干机工艺形式与结构繁多 各有特点 使 用中有一些普遍性的问题有待解决 如 自动化程度较低 生产操作时 主要依靠 工人经验手动操作 烘干质量不稳定 影响出机粮食水分检测的因素比较多 在 线水分检测很难达到规定的精度水平 工作温度 0 以下时粮食水分的检测精度 与性能稳定性问题尤为严重 无法为系统提供可靠的数据 烘干过程控制严重滞 后 不能为烘干作业提供实时有效的指导 粮食排出烘干机时才能知道粮食水分 由于技术上达不到准确控制烘干后粮食水分的要求 粮食在烘干过程中造成品质 陈化劣变 破碎率增高 水分减量等损失 1 PLC 是一种数字运算操作的电子系统 它是专为在恶劣工业环境下应用而 设计 它采用可编程序的存储器 用来在内部存储执行逻辑运算 顺序控制 定时 计数和算术等操作的指令 并采用数字式 模拟式的输入和输出 控制 各种的机械或生产过程 长期以来 PLC 始终处于工业自动化控制领域的主战 场 为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用 它能够为自动 化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案 适合于当前工业企业对自动 化的需要 进入 20 世纪 80 年代 由于计算机技术和微电子技术的迅速发展 极大的推动了 PLC 的发展 使的 PLC 的功能日益增强 如 PLC 可进行模拟量 控制 位置控制和 PID 控制等 易于实现柔性制造系统 远程通信功能的实现 更使 PLC 如虎添翼 目前 在先进国家中 PLC 已成为工业控制的标准设备 应用面几乎覆盖了所有工业企业 为解决粮食品质在烘干环节中控制滞后 控制不准等关键技术问题 保持粮 食品质 降低粮食在烘干环节中的数量损失和资源浪费 我们进行了基于 PLC 的 粮食烘干控制系统设计 2 系统的总体设计系统的总体设计 粮食烘干系统是将粮食的温度和湿度信号通过温湿度传感器传送到 A D 模 块 A D 模块将温度和湿度转换为数字量 再传送到 PLC 其传送主要是通过 PLC 的指令 指令控制部分是接收外部各种控制信号 并完成对各种信息的处 理以及完成对外部设备的控制 PLC 与外部设备的连接主要是通过 I O 口 其 功能是接收输入信号 传出输出信号 整个系统包括 PLC A D 模块 执行 机构 显示部分 上位计算机 系统结构框图如图 1 所示 3 系统的硬件设计系统的硬件设计 3 粮食烘干控制系统由两个部分组成 1 信息采集和信号输入部分 它 主要是温湿度传感器 用来采集粮食的温度和湿度 2 输出及控制部分 包括 上位机 可编程控制器 PLC 变频器 显示电路 用来控制热风机 冷风机 排粮电机等 还有显示系统的各种实时信息 使粮食的烘干达到满意的效果 温湿度传感器 器 A D 模块可编程逻辑控制器 PLC 执行机构 上位计算机显示部分 图 1 系统结构框图 3 1 温湿度的采集温湿度的采集 3 1 1 温湿度传感器温湿度传感器类型的选择类型的选择 经过多方查阅资料 反复调研 决定温湿度传感器采用九纯健科技的 JCJ200WJS5T3H2L2M1 温湿度变送器 如图 2 所示 图 2 变送器外形 在各种各样的温湿度测量过程中 所测湿度的温度往往高于一般温度范围 高于 80 这样以来 普通型温湿度变送器就无法正常工作 当然就不能 用于高温环境 JCJ200WJS5T3H2L2M1 高温型温湿度变送器 它采用耐高温型 湿敏电阻做为感湿组件 配备先进的硬件电 路和温度补偿处理技术 同时将感 4 湿探头和变送电路分体处理 方便只把传感器探头投入到测湿环境中 传感器 探头可以在高达 150 温度环境下长期正常稳定工作 JCJ200WJS5T3H2L2M1 温湿度变送器配以 JUCSAN 高温型感湿元件 完全实现从传感器测湿元件到 变送器电路等一系列自主设计 生产 JCJ200WJS5T3H2L2M1 高温型温湿度变 送器经过大量各种高温测湿应用 已得到用户的普遍认可与推广 JUCSAN 系列变送器选用已获得客户广泛认可 所以利用 JCJ200WJS5T3H2L2M1 温湿 度变送器具有一定的典型性 有利于工作系统的稳定 3 1 2 温湿度传感器的工作原理温湿度传感器的工作原理 利用环境温度 湿度变化引起材料电特性变化的原理进行温湿度测量 整 机采用热敏元件 湿敏电阻进行信号处理 并将其整理为标准信号输出 3 1 3 温湿度传感器的主要技术指标温湿度传感器的主要技术指标 工作电源 24VDC 10 温度参数 温度参数 铂电阻 Pt100 温度测量范围 0 150 测量准确度 Pt100 优于 0 5 0 50 湿度参数 湿度传感器 JUCSAN 湿敏电阻 工作温度 40 150 反应时间 典型值 5s 长期稳定性 典型值 0 5 RH 年 有效测量范围 10 95 RH 测量准确度 2 RH 20 95 RH 20 测量稳定性 通常状态下 漂移不大于 1 RH 输出信号 0 20 mA 工作环境 湿度 5 95 RH 无凝露 温度 40 80 变送器材料 ABS 塑料 外形尺寸 120 80 42mm 重量 90g 负载能力 0 500 电源参数说明 直流电源 24VDC 信号分别接 VCC 和 GND 信号输出 GND 作为信号地 它和 Hout Tout 之间的电压即为对应 的湿度温度测量值 变送器耗电参考 24V 45mA 接线示意图如图 3 所示 5 图 3 接线示意图 3 1 4 变送器配套传感器探头变送器配套传感器探头 参数 直径引线 16mm 不锈钢 引线方式采用航空插头 插拔方便 固定方式 M27 2 mm 外螺纹 插入长度 L 200mm 图 4 探头结构尺寸 安装位置 为了保证测温装置对受热粮食温度的准确测定 安装位置的选取尤为重要 安装时应考虑以下因素或不利影响 不受机内干燥介质 热风 的影响 热电 偶安装位置应选取在缓苏段内没有干燥介质 热风 流动到的部位 避免与干燥 介质 热风 的直接接触 不受机外排气口废气的影响 废气的湿度和温度也 会影响测温元件测量的精度 保证热电偶与被测粮食的有效接触 热电偶安 装固定可靠 应考虑机内粮食流动对其的影响 测温部分避免与机内金属构件 直接接触 外界环境的影响 在实际生产中 通过对烘干机排粮机构不同位 置的粮食多次取样并进行综合水分化验对比后发现 烘干机迎风面一侧粮食的 出机水分相对背风面一侧的要高 有时水分相差在 1 以上 原因是烘干机迎风 面一侧受外界环境温度影响较大 塔壁温度较低而直接影响粮食受热温度 在这 两侧的粮食温度会有差别 因此热电偶应在塔体两侧对称安装 或安装在能反应 粮食受热温度相对较高的背风面一侧 本系统中共有 4 个变送器探头 在烘干塔中均匀分布 其位置如图 5 所示 6 主视图分布 俯视图分布 图 5 探头分布图 3 2 A D 模块模块 由于本系统中的温湿度传感器输出的是连续的模拟信号 故需要采用 A D 模 块 与 PLC 配接的 A D 混合模块的型号为 A21 在实际应用中往往需要通过模 拟量所采集的值 对执行机构进行控制 2 A21 模块有 2 个模拟量输入通道 CH0 CH1 占用 I O 通道分别为 CH0 WX2 模拟量输入通道 CH1 WX3 模拟量输入通道 其转换特性如表 1 所示 3 3 显示部分的选择显示部分的选择 3 3 1 显示器显示器 在本系统中选用了 LED 显示器 LED 显示器又称为数码管 它主要由 8 段发光二极管组成 如图 6 所示 图 6 a 中 a g 为数字或字符显示段 h 段为小数点显示 通过 a g 为 7 个发光段的不同组合 可以显示 0 9 和 A F 共 16 个数字和字母 LED 可以分为共阴极和共阳极两种结构 如图 6 b 和 c 所示 其中 图 b 为共阴极结构 即把 8 个发光二极管阴极连在一起 这是如果需要点亮 a g 中的任何一盏灯 则只需要在相应端输入高电平即可 输入低电平则截止 7 3 3 2 显示器驱动显示器驱动 在本系统中采用了 Maxim 公司的 PS7219 显示驱动电路 PS7219 显示驱动 电路是高性能 低价格的 8 位 LED 或 64 只独立的 LED 显示驱动器 它采 用同步串行外设接口 PS1 仅需 PLC 的三个控制信号即可 如图 7 所示 实 际上只要符合其接口逻辑 PA7219 同样可应用 PLC 不管显示多少位数据 均只占用 PLC 三个接口 大大方便了显示电路 从而大大节省了 PLC 的端口 资源并可在产品设计中使 LED 显示电路简单化 表 1 A D 转换特性 输入电流 mA 转换值 204000 8 图 6 LED 结构图 PS7219 的主要特点 串行接口信号频率可达 10MHZ 可独立控制 LED 各段 可选择编码或非编码方式 表 2 显示器显示数字 字母与显示代码之间的对应关系 显示字符共阴极段码共阳极段码显示字符共阴极段码共阳极段码 03FHC087FH80H 106HF996FH90H 25BHA4A77H88H 34FHB0B7CH83H 466H99HC38HC6H 56DH92HD5EHA1H 67DH82HE79H86H 707HF8F71H8EH 图 7 PS7219 结构图 在关断方式下 显示数据不改变 维持电流仅 150uA 可用数字和模拟两种方式控制显示亮度 内含 双端口静态 RAM 可直接驱动共阴极 LED 显示器 串行数据传送格式 表 3 中 串行数据共有 16 位 其中 D7 D0 为数据位 D11 D8 为要写入该数据的寄存器地址 D15 D12 是无关位 可为任意数 通讯时序图 数据发送按由高到低的原则 首先发送 D15 最后发送 D0 发送到 DIN 端的串行数据在每个 CLK 的下降沿被移入到内部 16 位寄存器中 9 在 LOAD 的上升沿 最后接收到的 8 位数据被锁存到对应地址的数字或控制寄 存器中 LOAD 必须在锁存 D0 的时钟下降沿同时或之后 但在下一个时钟下 降沿之前变高 否则数据将会丢失 表 3 串行数据表 D15 D14 D13 D12D11 D10 D9 D8D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 无关位地 址数 据 PS7219 内部共有统一编址的 8 位寄存器 15 个 分 8 个数字寄存器和 7 个 控制寄存器 它们均可单独直接寻址 这样就可对单个数据或控制字进行更新 数字寄存器 地址 01H 08H 对应 LED1 LED8 不译码时 D6 D0 分 别对应标准 7 段显示器的 A G 正逻辑显示 译码时 D3 D0 为显示数据的 BCD 码 无论译码与否 D7 为 1 则该位小数点显示 译码方式寄存器 地址 09H D0 D7 对应 LED1 LED8 正逻辑译码 例如 D0 为 1 则 LED1 工作在译码方式 亮度控制寄存器 地址 0AH D3 D0 分 32 档控制亮度 0000B 全熄 1111B 最亮 D7 D4 未用 扫描界线寄存器 地址 0BH 由 D2 D0 内容设置所显示数据的多少 可 从 1 到 8 例如 111B 控制 8 个 LED 全部显示 掉电模式寄存器 地址 0AH D0 0 PS7219 工作于掉电模式 此时扫描 振荡器停止工作 CON 引脚将置高 显示器不显示 功耗降到最低 在数据和 控制寄存器中的数据保持不变 掉电模式可被任何控制功能取消 闪烁控制寄存器 地址 0DH D0 D7 对应 LED1 LED8 正逻辑闪烁 即 为 1 时 对应位闪烁 非工作寄存器 地址 00H 用于 PS7219 级联 此时把所有器件的 LOAD 输入连接在一起 而把 DOUT 连接到相邻 PS7219 的 DIN 上 例如 如果要对 第 3 片芯片写入时 先发送所需的 16 位字 然后跟二个 16 位非工作代码 0 H 当 LOAD 变高时数据被锁存在所有器件中 前二个芯片接收的是非 工作指令 而第 3 个芯片则接收到预期的数据 在起始上电时 所有控制寄存 器被复位为 00H 此时显示器不显示 因此用户在初始化阶段至少应进行译码 亮度及扫描线控制寄存器的编程 保证 PS7219 能正确显示 3 4 变频器的选择变频器的选择 3 4 1 变频器的优点变频器的优点 变频调速已被公认为是最理想 最有发展前途的调速方式之一 使用变频 10 器的优点是 1 变频调速的节能 由于采用变频调速后 风机 泵类负载的节能效果最明显 节电率可达到 20 60 这是因为风机的耗用功率与转速的三次方成比例 当用户需要的 平均流量较小时 风机 水泵的转速较低 其节能效果也是十分可观的 而传 统的挡板和法门进行流量调节时 耗用功率变化不大 由于这类负载很多 约 占交流电动机总容量的 20 30 它们的节能就具有非常重要的意义 对于一些在低速运行的恒转矩负载 如传送带等 变频调速也可节能 除 此之外 原有调速方式耗能较大者 如绕线转子电动机等 原有调速方式比较 庞杂 效率较低者 如龙门刨床等 采用了变频调速后 节能效果也很明显 2 变频调速在电动机运行方面的优势 变频调速很容易实现电动机的正 反转 只需要改变变频器内部逆变管的 开关顺序 即可实现输出换相 也不存在因换相不当而烧毁电动机的问题 变频调速系统起动大都是从低速开始 频率较低 加 减速时间可以任意 设定 故加 减速时间比较平缓 起动电流较小 可以进行较高频率的起停 变频调速系统制动时 变频器可以利用自己的制动回路 将机械负载的能 量消耗在制动电阻上 也可回馈给供电电网 但回馈给电网需增加专用附件 投资较大 除此之外 变频器还具有直流制动功能 需要制动时 变频器给电 动机加上一个直流电压 进行制动 则无需另加制动控制电路 3 以提高工艺水平和产品质量为目的的应用 变频调速除了在风机 泵类负载上的应用以外 还可以广泛应用于传送 卷绕 起重 挤压 机床等各种机械设备控制领域 它可以提高奇特的产成品 率 延长设备的正常工作周期和使用寿命 使操作和控制系统得以简化 有的 甚至可以改变原有的工艺规范 从而提高了整个设备控制水平 3 3 4 2 变频器的调速节能原理变频器的调速节能原理 1 变频器调速工作原理 变频器是可以改变频率和电压的电源 变频器采用交 直 交变换原理 将电 网三相交流电经过三相桥式整流成脉动直流 再通过电解电容和电感滤波成平滑 直流 最后通过逆变器 逆变成电压和频率可调的三相交流电 电机转速随频率变化而变化 因此改变电源频率就能改变电动机转速 在变 频器 电动机 风机构成的传动系统中 通过改变电源频率来改变电动机的转速 进而调节风量 实现风机的变频调速控制 2 调速控制风量的节能原理 11 与风门控制风量方式相比 采用调速控制风量有着明显的节能效果 通过图 8的风机特性曲线可以说明其节能原理 图中 曲线1为风机在恒速n1 下的风压2 风量 H Q 特性 曲线2为管网风阻特性 风门开度全开 设工作点为A 输出风量 Q1 为100 此时风机轴功率N1 同Q1 与H1的乘积即面积AH1OQ1 成正比 根据工艺要求 风量从Q1 降至Q2 有两种控制方法 1 风门控制 风机转速不变 调节风门开度减小 即增加管网阻力 使管网 阻力特性变到曲线3 系统工作点由A 移到B 由图1可见 此时风压反而增加 轴 功率N2 与面积BH2OQ2 成正比 大小与N1 差不多 2 调速控制 风机转速由 n1 降到 n2 根据风机参数的比例定律 画出转速 n2 下的风压 2 风量 H Q 特性 如曲线 4 工作点由原来的 A 点移到 C 点 可见 在相同风量 Q2 的情况下 风压 H3 大幅度降低 面积 CH3OQ2 也显著减少 节省 的功率损耗 N 同 Q2 与 H 的乘积面积成正比 因而节能效果十分明显 4 图8 风机的特性曲线 本系统中变频器控制风机 PLC 在接到传感器的信号后与设定值比较 向 变频器发出控制信号 变频器再控制风机 调节热风量从而调节粮食的温度以 及粮食在烘干塔中的停留时间 以达到良好的烘干效果 本系统采用的是三菱 FR A540 变频器 其功能范围是 0 4 600KW 3 相 380V FR A540 L 系列 采用先进磁通矢量控制方式 调速比可达 1 120 0 5 60HZ 可拆卸式风扇和接线端子 维护方便 柔性 PWM 实现更低噪声运行 内置 RS485 通讯口 可插扩展卡符合全世界主要通信标准 PID 等多种功能适合各种应用场合 12 3 5 风机的选择风机的选择 本系统是中小型粮食烘干系统 日处理量为 300 吨 最大降水幅度为 14 加 热介质为干净空气 热风温度小于 120 粮食最高受热温度 55 单位热耗 5100 6700 kj kgH2O 烘后粮温比气温高 5 10 破碎率增加值 0 5 不均匀度 2 综合考虑 热风机容量选择为 110kw 冷风机容量为 10kw 排量 电机容量为 7 5kw 带传动输送粮食 图 9 变频器控制热风机 3 6 PLC 的选择的选择 3 6 1 PLC 类型的选择类型的选择 PLC 是一种新型的通用自动控制装置 它将传统的继电器控制技术 计算 机技术和通讯技术融为一体 具有控制能力强 操作灵活方便 可靠性高 适 宜长期连续工作的特点 非常适合粮食烘干系统的控制要求 并且其指令功能 强大 存储容量也比较大 而且模块化结构 扩充方便 在本控制系统中 PLC 具有核心的地位 各个厂家生产的 PLC 其品种 规格及功能都各不相同 根据本设计的需 要选择了日本松下公司的 FP 系列 FP0 它是小型 PLC 之所以选择松下公司生 产的 PLC 是因为其产品有以下优点 快速的中央处理运算能力 极丰富的编程指令集 操作便捷 易于掌握 强大的通讯能力 丰富的扩展模块 系统设计与调试周期短 高速计数器输入 短暂脉冲捕捉功能 高速脉冲输出 I O 硬件中断事件 特殊功能相关的中断功能 支持多种生产工艺配方 数据记录 用户自定义的库指令 便于模块化程序 完善的密码和知识产权保护功 能 13 可调整的数字量和模拟量的输入滤波 定义数字量和模拟量在 STOP 停止 时的状态 多种数据保护设置 3 6 2 I O 口分配口分配 输入 开始按钮 X0 停止按钮 X1 A D 模块 X2 X3 A D 模块 X4 X5 输出 变频器 Y0 Y1 Y2 排粮电机 Y3 显示部分 Y4 Y5 Y6 冷风机 Y7 所以根据需求并且方便以后的扩展 选用 FP0 C32 3 6 3 外围接线图外围接线图 14 图 10 PLC 的外围接线 KM1 为排粮电机 KM2 为冷风机 图 11 传感器与 A D 模块的连接图 15 图 12 变频器的外围接线图 图 13 PLC 与变频器的接线图 4 系统的软件设计系统的软件设计 本系统开始运行后 首先对系统初始化 显示粮食的温湿度 然后排粮电 机输送粮食到烘干塔内 温湿度变送器对粮食进行检测 将测得的信号经 A D 16 模块转换后送入 PLC PLC 将测得的信号与设定值进行比较 从而控制变频器 对热风机进行控制 调节热风机的风量和排粮电机的速度 这样一来进而调节 了粮食的烘干温度和烘干时间 经过一段时间后 粮食从烘干塔内出来 经过 缓苏后 然后再重复刚才的过程 直到达到设定的温湿度以后 从烘干塔刚出 来的粮食温度比较高 不能入库 这时启动冷风机对粮食进行降温 一段时间 后冷风机停止 烘干结束 编程 PLC 每个扫描周期对各通道采样一次 并进行模 数转换 转换的结果分别 放在各自的通道中 A D 转换的编程方法如下 执行这一指令后 将 CH0 输入的信号经 A D 转换成数字信号送入 WX2 中 再经数据传输指令 F0 传送到 DT100 中 其他通道的 A D 转换也是这样的 将输入通道 0 输入通道 1 的两个通道的模拟信号作平均后从输出通道 0 输出 流程图如图 14 所示 17 图 14 流程图 5 系统的抗干扰设计系统的抗干扰设计 PLC 控制系统的可靠性则直接影响到工业企业的安全生产和经济运行 所 以 PLC 系统的抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键要求制造单位设计 生产出具有较强抗干扰能力的产品 且有赖于使用部门在工程设计 安装施工 和运行维护中予以全面考虑 并结合具体情况进行综合设计 才能保证系统的 电磁兼容性和运行可靠性 5 5 1 PLC 控制系统中电磁干扰的主要来源控制系统中电磁干扰的主要来源 1 来自 PLC 系统内部的干扰 主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生 如逻辑电路相互辐 射及其对模拟电路的影响 模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互匹配 使用等 这都属于 PLC 制造厂对系统内部进行电磁兼容设计的内容 比较复杂 作为应用部门是无法改变 可不必过多考虑 但要选择具有较多应用实绩或经 过考验的系统 2 来自系统外引线的干扰主要通过电源和信号线引入 通常称为传导干 扰 1 来自电网的干扰 PLC 系统的正常供电电源均由电网供电 由于电网覆盖范围广 它将受到 所以空间电磁干扰而在线路上感应电压和电路 尤其是电网内部的变化 入开 18 关操作浪涌 大型电力设备起停 交直流传动装置引起的谐波 电网短路暂态 冲击等 都通过输电线路传到电源原边 2 来自信号线引入的干扰 与 PLC 控制系统连接的各类信号传输线 除了传输有效的各类信息之外 总会有外部干扰信号侵入 此干扰主要有两种途径 一是通过变送器供电电源或共 用信号仪表的供电电源串入的电网干扰 这往往被忽视 二是信号线受空间电磁 辐射感应的干扰 即信号线上的外部感应干扰 3 来自接地系统混乱时的干扰 正确接地地是提高电子设备电磁兼容性 EMC 的有效手段之一 正确的接 地 既能抑制电磁干扰的影响 又能抑制设备向外发出干扰 而错误的接地 反 而会引入严重的干扰信号 使 PLC 系统将无法正常工作 5 2 主要的抗干扰措施主要的抗干扰措施 1 采用性能优良的电源 抑制电网引入的干扰 在 PLC 控制系统中 电源占有极重要的地位 电网干扰串入 PLC 控制系 统主要通过 PLC 系统的供电电源 如 CPU 电源 I 0 电源等 变送器供电电源 和与 PLC 系统具有直接电气连接的仪表供电电源等藕合进入的 现在 对于 PLC 系统供电的电源 一般都采用隔离性能较好电源 对于变送器和共用信号 仪表供电应选择分布电容小 抑制带大 如采用多次隔离和屏蔽及漏感技术 的 配电器 以减少 PLC 系统的干扰 此外 位保证电网锁点不中断 可采用在线式 不间断供电电源 UPS 供电 提高供电的安全可靠性 并且 UPS 还具有较强的 干扰隔离性能 是一种 PLC 控制系统的理想电源 2 电缆选择的放设 为了减少动力电缆辐射电磁干扰 尤其是变频装置 直流调速装置的馈 电电缆 一般应采用屏蔽电力电缆 在本系统中 采用了铜带销装屏蔽电力电 缆 从而降低了动力线生产的电磁干扰 不同类型的信号分别由不同电缆传输 信号电缆应按传输信号种类分层敖设 严禁用同一电缆的不同导线同时传送动 力电源和信号 避免信号线与动力电缆靠近平行敖设 以减少电磁干扰 3 硬件滤波及软件抗干扰措施 信号在接入计算机前 在信号线与地间并接电容 以减少共模干扰 在信 号两极间加装滤波器可减少差模干扰 由于电磁干扰的复杂性 要根本消除迎 接干扰影响是不可能的 因此在 PLC 控制系统的软件设计和组态时 还应在软 件方面进行抗干扰处理 进一步提高系统的可靠性 常用的一些措施 数字滤波和 工频整形采样 可有效消除周期性干扰 定时校正参考点电位 并采用动态零点 可有效防止电位漂移 采用信息冗余技术 设计相应的软件标志位 采用间接跳转 19 设置软件陷阱等提高软件结构可靠性 4 正确选择接地点 完善接地系统 接地的目的通常有两个 其一为了安全 其二是为了抑制干扰 完替的 接地系统是 PLC 控制系统抗电磁干扰的重要措施之一系统接地方式有 浮地方 式 直接接地方式和电容接地三种方式 对 PLC 控制系统而言 它属高速低电平 控制装置 应采用直接接地方式 由于信号电缆分布电容和输入装置滤波等的影 响 装置之间的信号交换频率一般都低于 1MHz 所以 PLC 控制系统接地线采 用一点接地和串联一点接地方式 集中布置的 PLC 系统适于并联一点接地方式 各装置的柜体中心接地点以单独的接地线引向接地极 如果装置间距较大 应 采用串联一点接地方式 用一根大截面铜母线 或绝缘电缆 连接各装置的柜体 中心接地点 然后将接地母线直接连接接地极 接地线采用截面大于 22 平方毫 米的铜导线 总母线使用截面大于 60 平方毫米的铜排 接地极的接地电阻小于 2 欧姆 接地极最好埋在距建筑物 10 15 米远处 而且 PLC 系统接地点必须与 强电设备接地点相距 10 米以上 信号源接地时 屏蔽层应在信号侧接地 不接地时 应在 PLC 侧接地 信号 线中间有接头时 屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理 一定要避免多点接地 多 个测点信号的屏蔽双纹线与多芯对绞总屏电缆连接时 各屏蔽层应相互连接好 并经绝缘处理 选择适当的接地处单点接点 6 结论结论 粮食烘干系统是近年来逐步发展起来的一种高效农业发展技术 其系统的 设计呈现多样化 也因设计的要求不同而对控制技术设计的要求不同 本控制 系统是一个简易的粮食烘干控制系统 控制的参数和运行的机构都比较简单 但基本能满足粮食烘干的要求 而且在粮食烘干的过程中 能起到了减轻人的 劳动强度 提高劳动效率 降低能耗和物耗 提高经济效益的作用 以 PLC 为核心的粮食烘干控制系统使现代粮食烘干控制系统得到了发展和 延伸 使粮食烘干控制从传统走向现代 从粗放管理走向精细管 对农业的发 展具有重要意义 随着科技的飞速发展 每一个产品都面临着挑战 需要不断改进创新 同 时高速发展的科技也为这