基于PLC组态王蔬菜热泵干燥加工控制系统设计

第1章绪论1.1课题的研究背景和研究意义我国是农业大国，农副产品加工质量直接影响着农业生产部门的效益和人们的生活质量。许多农副产品在储藏、运输、加工成食品之前，都必须进行干燥，因此干燥技术是农林产品加工生产过程中的重要环节[1]。热泵技术作为一种新的能源技术，在世界范围内得到了广泛的重视。它是一种利用自然界中的空气、水、土壤等的低级热能，通过电能做功，然后向水、土等排放的装置，提供可被人们所用的高品位热能的装置[2,3]。热泵干燥指的是一种以热泵为热源的干燥系统，与常规的热风对流干燥比较起来，它具有节能、产品质量高、不受气候条件的影响，还具有环保等优点，具有广阔的应用前景[4,16]。热泵干燥的控制问题是热泵干燥发展过程中面临的重要课题，开发设计适用于热泵干燥环境的先进控制系统，当前，随着社会的发展，自动化控制在各行各业都发挥着越来越重要的作用。在食品工业中，蔬菜加工工艺控制中也不例外，自动化控制技术的应用能够有效提高蔬菜加工的效率和质量，从而满足现代化生产的要求。1.2热泵干燥的国内外研究现状1.2.1热泵干燥的国外研究现状国外对于热泵干燥技术的研究早于我国，1943年Sulzer公司已经在德国建成的地下室除湿装置中采用了热泵技术。至80年代，使用的木制干燥器超过三千套。20世纪60年代日本开始了对热泵烘干技术的研究，到1987年，我国已经有了三千多台热泵干燥设备，其中12%的设备采用了该设备[17]。目前，美国、日本、西欧等国家都已经开发出了热泵系统，并在此基础上进行了系统的研究，近年来的研究工作包括：（1）对热泵干燥型制冷剂进行了系统的研究；(2)热泵烘干装置的研制；(3)关于利用太阳光热进行辅助加热的探讨；(4)新型的化学热泵及吸收热泵技术的研制；(5)分析了热泵干制工艺的能量消耗。这些研究为提高热泵系统的能源利用效率、降低能源损耗提供了理论基础[5]。1.2.2热泵干燥的国内研究现状果蔬的干燥加工是果蔬保鲜的关键。在干制过程中，干燥的类型有三种，分别是辐射、传导与对流干燥。对流干燥由于其设备简单，适用范围广，因此得到了广泛地使用。通常情况下，气流温度、风速和干燥媒质的水分是可以调节的，但是温度在各个干燥步骤中都有一个极限值，如果超出这个极限值，就会影响到农产品的质量；风量的调整也不能过大，如果超出了最佳的风量，对干燥介质与原料进行充分的热交换不利。然而，在大部分的干燥的阶段，干燥介质的水分是不会被控制的，所以，在比较低的水分条件下，可以增加干燥的速率，从而达到低温干燥。然而，在大部分的干燥的阶段，干燥介质的水分条件是不会被控制的，所以，在比较低的水分条件下，可以增加干燥的速率，从而达到低温干燥。所以湿度是一个很好的调整指标。在中国，热泵干燥技术的发展相对滞后，对其的研究早在二十世纪八十年代就有了，自一九八五年以来，上海市能源研究所一直致力于开发热泵式的木头干燥设备[18]，它是第一个被应用到木材加工中的。近年来国内许多科研单位和学者也对其他物料的热泵干燥性能进行了大量较为详细的研究。天津大学马一太教授采用了热泵干燥技术，用于种子的干燥[6]，试验证明，热泵干燥是一种良好的干燥方式，它可以增加干燥的温度，减少干燥时间，保持种子的干燥质量。张旭坤的实验表明在封闭型热泵的干燥过程中，空气旁通因子（BAR）对其运行状况有较大的影响，在开式半开式热泵干燥循环中，系统的单位能耗干燥量较高[19,20]。张慜通过对蔬菜热泵干燥过程的分析，提出了以下几点的优化措施：在干燥阶段，适当调整空气流速；在废热回收过程中，应确定排气与凝结液的最优循环量。在茶叶、稻米、果蔬等的中间阶段，南京农业大学等单位对其进行了实验研究，并取得了一定的结果[21-23]。1.3PLC控制系统现状如今，PLC技术已经发展到了非常完善的程度，它可以增强控制功能、提高可依靠性、减少功耗和体积、降低成本、提高程序和故障检测的灵活性和方便程度。同时，伴随着远程I/O和通信网络、数据处理以及图像显示的发展,PLC向应用于连续生产过程控制的方向发展，它已经成为实现工业生产自动化的一大支柱[24]。在经历了三十多年的发展之后，PLC已经变得非常地成熟和完备，在国内外都被广泛地应用于其应用可以总结如下：用于顺序的，用于过程的，用于运动的，用于远程的，用于信息的等控制。世界上已有二百多个PLC制造商，其PLC品种达400余个，按其地域划分，主要有美国，欧洲，日本三类，各类的PLC品种各具特色。美国是全球最大的PLC生产商，旗下包括一百多个PLC生产商。欧洲最大的可编程控制器制造商为德国西门子、AEG和法国TE等。在日本，也有许多PLC生产商，此外韩国则有许多PLC生产商，如三星、LG等，其产量已占到全球PLC总量的80%。可编程终端是可编程控制器PLC的配套产品，是一种把触摸屏、显示屏、工业通讯接口等结合成一体的可编程产品。很多PLC厂家都提供与自家PLC配套的可编程终端，组态王具有多种特色、功能强大，便于快速有效的创建各种直观的操作画面，方便工程人员的对界面的修改和维护。可编程终端一直都会与人机界面组态软件进行组合，能够满足现场工业自动化的需求，而业界的所有配置软件都可以有效地做到这一点。组态王的可编程终端提供了功能强大的用户界面组态编程软件，操作简单，功能强大。触摸式可编程终端是现代信息系统广泛应用的一种人机界面，在工业自动化领域中应用非常普遍。1.4本课题的主要研究内容（1）热泵干燥装置电控系统设计。根据工业设备现场状况，计有：压缩机1台、干燥风机4台、室外风机1台、上送风机2台、干燥输送带电机2台、布料器电机1台、进料电机1台，设计其PLC控制系统结构图。（2）系统电气设计图的绘制。依据热泵干燥装置的控制要求，选型相应的电器元件，完成整个系统的电气设计，并依照电气设计图进行配电接线和PLC接线。（3）系统软件设计。根据热泵干燥装置的工作性能要求，设计上位机可编程终端的人机界面和下位机PLC的过程控制程序，这里利用组态王开发上位机人机界面。

第2章系统特性及加工控制要求2.1热泵干燥技术简介热泵是一种以吸收少量的高温质能或高温热能为代价，以从空气中采集低质能的能源利用设备，它是一种由冷凝器放出热量来供热的系统。热泵干燥具有温度低，接近自然的特点，适合于对大多数热敏材料进行加热。因为热泵干燥技术具有多种优点，比如：高效节能、成本低、对环境友好，而且它还能对干燥介质的温度、湿度和气流速度进行准确的独立控制，并且干燥品质优良，所以它已经被广泛地应用于很多方面。2.2热泵干燥装置的工作原理热泵从低温热源吸取热量，使低品位热能转化为高品位热能，可以从自然环境或余热资源吸热从而获得比输入能更多的输出热能，热泵干燥系统由两个子系统组成：热泵系统和干燥装置。该热泵系统包括蒸发器，冷凝器，压缩机，膨胀阀等[9]。在该系统的工作过程中，由热泵压缩机进行工作，利用蒸发器来收集低等级的热能，在冷凝器中，将其转化为高等级的热能，热泵工作液在蒸发器中，会将热空气中的一些残热，然后将其转化为水蒸气，进行压缩，然后进行凝结，与此同时将热量传输给大气。从冷凝器中抽出的热量经过降温后输送到干燥室内进行干燥。从干燥室内排出的潮湿空气，经过蒸发器，将部分显热与潜热传递到工作媒介中，以实现对废热的回收；同时，湿空气的温度降至露点析出冷凝水，达到除湿的目的。干燥装置主要有干燥室与风机组成。热泵干燥系统原理如图2-1所示。风机风机蒸发器压缩机冷凝器干燥室膨胀阀图2-1热泵干燥系统原理图2.3热泵干燥装置的结构形式热泵干燥装置有三种基本结构形式：开式、半开式和封闭式[10]。开式热泵干燥装置开放式热泵烘干装置，特点是烘干室内的废气完全排出室外。该型式热泵干燥装置具有结构简单、操作容易控制等优点，但是，会对环境造成一定的污染，而且，当对物质和物质的卫生条件有很高的要求时，在环境空气进口处的预处理负荷较大。半开式热泵干燥装置本实用新型是一种由干燥机、干燥机和干燥机组成的半开式热泵式干燥机。该热泵式干燥器适合于对干燥器的温度有差异的物料，同时，它还可以调节干燥器的旁通速度，使干燥器内的气流温度易于调节，因此，可以较好地适应物料在各阶段的温热需要。然而，由于半开式热泵干燥干燥设备的构造较为复杂，因此很难对其进行有效的控制和管理，此外，其中一些尾气还会向外界排放到空气中去。封闭式热泵干燥装置使用此设备，干燥后的气体会循环在一个封闭的管道内，该设备不会向周边的环境中释放出任何气体，也不会将气体吸入周围的环境，因此，既不会产生新的气体，也不会对周围的气体造成污染。因为它具有封闭性，所以对于含有挥发性成分或易氧化成分的干燥物料，可以利用该设备进行干燥，同时也有助于对干燥物质中易挥发性物质的回收。总结来说，该项目使用的是封闭的热泵烘干设备，重点设计封闭式热泵干燥装置电控系统。2.4热泵干燥装置的加工控制要求根据工业设备现场状况，计有：压缩机1台、干燥风机4台、室外风机1台、上送风机2台、干燥输送带电机2台、布料器电机1台、进料电机1台，设计其PLC控制系统原理图、选型相应的电器元件、完成控制程序的编写，以满足生产的要求。以热泵干燥系统的工艺需要为依据，多个装置多批次地开始，对干燥过程的温度进行测量和调整，对干燥过程的湿度进行测量和调整，对过热能量进行发散，识别和处理故障，外部显示和设置运行数据，多批次的设备停机。

第3章系统的硬件设计3.1系统概述以根据热泵干燥系统的工艺要求，电控系统要实现多台设备多批次的启动和停止，对干燥过程中的温度的测量与调节、湿度的测量、过热能量的发散、故障的识别与处理、运行数据的外部显示与设定等功能。这个系统使用了工业组态软件，开发出了一个对多台多批次的监控界面，它可以自动地检测、显示、存档、调控和报警，当温度或湿度超出了设定的上下限值的时候，这时，系统就会生成一条报警，直至警告信号完全消失之前都是要调控温度和湿度。通过在操作控制器，可以很方便地查看干燥介质温度、湿度实时曲线、干燥、风速曲线及报警信息等。下位机以PLC为核心，构成只能仪表测控系统，主要控制对象是现场的各种测量机构和执行设备。每台设备的PLC跟上位机通过RS485总线进行实时通讯，实现一台上位机对多台设备多批次的操作。3.2热泵干燥装置电控系统的方案设计本电控系统分成两级控制，由上位机和下位机两部分组成[11]。下位机作为现场控制级，以可编程控制器PLC为核心，构成只能仪表测控系统，主要控制对象是现场的各种测量机构和执行设备，如各种传感器、电磁阀、干燥风机等。上位机为监控管理级，主要是一台西门子触摸式可编程终端，控制对象是现场的下位机可编程控制器PLC，它的主要工作是收集下位机的实时测试数据，并把这些数据储存到一个实时的数据库中，通过监视接口来调整下位机的工作状况，按照干燥工艺来设置一些参数，并把这些参数通过网络传送到下位机上，从而实现对干燥进程的控制。如图3-1所示，通过RS485总线来实现上位机与下位机的连接，在除去一台上位机之后，最多可以连接31台设备。图3-1多台设备电控系统连接图如图3-2所示，这是一台热泵干燥装置电控系统的总体结构图。图3-2电控系统总体结构图3.3电控系统硬件设计可编程控制器PLC属于一种数字运算操作的电子系统，它采用可编程的存储器，用来在其内部存储执行顺序控制、逻辑运算、定时、计数和算术运算等操作指令，并通过数字量输入输出或模拟量输入输出，控制各种类型的机械动作过程[12]。PLC是一个很完善的系统，它不仅可以对开关量进行控制，还可以对模拟量进行控制，具有很好的可伸缩性和很好的通用性，而且它还可以和电脑联网，从而达到分层控制的目的。它是一种新一代的通用工业控制设备。西门子S7-200系列可编程控制器是一款功率很大的微型PLC系统，在很多方面性能上都达到了大中型PLC的水准，但在价格上与其他微型PLC相当。西门子号S7-20000系列PLC是一种应用于处理速度快，功能强大的PLC。配置了CS/CJ系列通用的架构，与以前的输入输出类型一样，但是处理速度可以提高10倍左右。224CPU装置有三种类型，分别是：X（基础类型）、XA（带有内建的模拟量输入、输出终端）、Y（带有脉冲输入、输出专用终端）。在这里，我们采用了XA类型PLC，该PLC具有内建的模拟输入和输出端。西门子S7-224的技术参数如下：1）CPU组件本体，其内部具有24个输入端和16个输出端。2）一种CPU装置，其可生成四轴线的高速率计数及四轴线的脉冲输出。3）具有4个模拟电压/电流输入端和2个模拟电压/电流输入端。4）把CPM1A的扩充型I/O装置扩充，使CP1H总线的投入和产出最高可达320点。5）通过对CPM1A系列的扩充装置进行扩充，还可以进行功能性扩充（例如，如：温度传感器的输入）。6）藉由将选择电路板安置，可执行RS-232C通讯或RS-422A/485通讯（连接PT，条形码读取器，变频器，等）。7）通过对CJ系列高功能装置进行扩充，并对上行/下行比特的通讯功能进行扩充，等。 如图3-3所示，自带4个模拟量输入点，2个模拟量输出点，已经可以实现热泵干燥装置的系统控制要求了。西门子PLC提供了丰富的扩展模块，能够更加灵活地配置系统的电控系统，能够满足不同类型的热泵干燥装置的需求，仅使用主体PLC就能够满足现场热泵干燥装置的电控要求。图3-3电路设计3.3.1传感器的选型温湿一体传感器针对低温干燥的要求，本系统采用了奥地利E+E公司的EE10-FT6的高性能温湿度综合变送器[13]。该传感器釆用优质温敏和湿敏元件，配合稳定可靠的信号处理电路，将环境温度和湿度转换成与之对应的直流电流输出，具有精度高、延滞底、稳定性好等特点。其技术参数如下:(1)传感分度号：Pt1000(2)辅助电源24V DC供电;(3)测量的温度范围：0~50摄氏度；相对湿度范围：0-100%;(4)输出功率：直流4~20毫安;(5)测量准确度：±0.1摄氏度，测量准确度：1.0%;(6)输入阻抗:≤500Ω;(7)布线方法：三线（电源正端，温度输出，湿度输出）。风速变送器本系统采用的是奥地利E+E公司的EE65系列风速变送器。EE65系列风速变送器是精确通风控制领域测量风速的理想选择，其以创新的热膜风速计为工作原理，使用了一种基于E+E型热敏材料的膜敏感元件，该膜敏感元件在低速时仍能保持高精度，与现有传感器及NTC珠粒测速仪相比，更具技术优越性。同时，该型电化学传感器还具备较强的抗污染能力，因而其稳定性高，维修费用低廉。由于这种传送器与取向没有那么大的联系，因此其安装起来很容易，而且成本也很低。其技术参数如下:(1)工作温度范围:-10℃-+50℃;(2)存储温度范围:-30℃-+60℃;(3)测量范围:0-10m/s、0-15m/s、0-20m/s(可跳线选择);(4)测量精度:±(0.3m/s+3%的所测值);(5)输出信号:DC0-10V，DC4-20mA(可跳线选择)。3.3.2电机及变频器本系统采用风扇干燥的方法来完成系统的功能，硬件系统原理如图3-4所示。主电路中的可编程控制器是整个系统的主控制芯片，在此平台上实现了系统的信息收集与控制命令的传递。在主回路中，由三个相位互差的变送器组成，三个变送器经磁场耦合器连接到PLC引脚，起到变送器的作用。芯片基于采集到的电机的转子位置信号，计算出电机当前的转速，并结合实际情况，通过PLC控制器算法产生一定占空比的控制信号，来控制风扇速度的快慢。图3-4硬件系统原理图变频器（Variable-frequencyDrive,VFD）是一种利用变频技术和微电子技术，通过改变电机工作电源频率来对交流电动机的功率控制设备。变频器包括了：整流（交流变直流），滤波，逆变（直流变交流），制动单元，驱动单元，检测单元，微处理单元等。变频器利用其内部IGBT的开关，调节输出电源的电压和频率，并根据电机的实际需求，提供所需的电源电压，达到节能、调速的目的。除了这些，变频器还具备了很多的保护功能，比如过流、过压、过载保护等。本系统选用西门子EM235系列变频器[14]。EM235系列变频器是一种用于三相交流电机调速的变频器。本系列产品的型号有很多，范围从单相电源电压、20瓦的额定功率、11K瓦的三相电源电压、11K瓦的容量都可以根据客户的要求提供。该变频调速装置以单片机为主控元件，以具有当今科技水准之绝缘栅双极型晶体管为电源输出元件。采用脉宽调节开关频率，减少马达运转时的噪声。EM235可以被应用在单一机械传动系统中，也可以与自动化系统集成在一起。采用西门子EM235变频器主要用来：（1）调整风扇的速度，以保证在冷凝器、电加热器和蒸发器之间有足够的热交换，从而获得干燥媒介（空气）的恒定流量;（2）调节压缩机马达的转速，并对热泵系统的运转进行控制。3.3.3继电器继电器（英文名称：relay）是一种电子控制设备，它是一种电子设备，当输入量（激励量）的变化达到规定要求时，用预定的步骤来对被控量进行变化。该方法包括：一种被控系统（又称输入回路）和一种被控系统（又称输出回路）之间的交互作用。在线路上，可以起到自动调整、保险、切换等作用。本系统选择的是施耐德公司的LC1系列AC接触器，以及LR2系列的热继电器。3.3.4电磁阀电磁阀（Electromagneticvalve）是一种用来控制液体的自动的基本部件，是一种驱动器，不限于液压、气动。本机为一种可调节角度、流速、流速等各种参数的工控装置。该系统采用多种线路，可达到所需的功能，且具有较高的精度和柔性。电磁阀有很多种，它们在控制系统中有很多种，如单向阀，安全阀，方向阀，速度阀等等。为满足该装置工作要求，选用意大利卡士妥（Castel）型电磁阀。其主要技术参数为:(1)型号:1064/4，1070/5;(2)最大工作压力:3.2Mpa;4Mpa;(3)适用于-35~105摄氏度，适用于-35~110摄氏度的低温;(4)联接型式:螺纹;(5)可供选择的工作介质：制冷介质。3.3.5RS485通讯接口在工业领域中，RS-485总线被广泛应用于各种场合。其电气特性有：(1)采用差分信号、当两条线间的电压差是+(2~6)V时，一种负方向的逻辑是“0”；一个"1"是由两根导线间的-(2到6)V的差值表示的。相对于RS-222-C，由于界面信号电平降低，所以界面电路的芯片不易被破坏，该电平与TTL电平是兼容的，因此方便了与TTL电路的连接。(2)RS-485具有10Mbps的最大传送率。(3)RS-485接口由均衡驱动电路、差动电路、接收机组成，提高了对共模的抗干扰性，表现为较好的抗干扰性。(4))RS-485的最大通讯距离大约是1219米，最大通讯速度是10Mbps，通讯速度是与通讯距离呈正比的，通讯速度必须是100KpbS的通讯速度，若如果通信范围更大，还需额外添加485个应答器。RS-485总线一般最大可以支持32个结点，如果使用一个专门的485芯片，它可以实现128个结点或者256个结点，最高可以实现400个结点。3.4系统的电路连接下位机控制的执行器（电机）需要经过继电器，保证电控系统的安全可靠。如下图3.4所示，输出端子与继电器的连接。图3-4PLC输出端子与继电器的连接3.4.1模拟量模块与传感器的连接在本电控系统中，各种传感器采集信号（温度、湿度、风速）均为模拟量，变频器控制需要模拟量输出。如图3-5所示。图3-54-20mA输入信号的转换数据第4章系统的软件设计本系统的软件设计分为两大块，一块是下位机PLC的编程，一块是上位机状态监控系统的设计。系统软件总体设计如图4-1所示。图4-1系统软件总体结构4.1下位机PLC程序设计整个控制系统的自动控制流程如图4-2所示。系统初始化系统初始化开始启动设备是否有报警暂停设备运行设备结束NY图4-2系统控制流程图程序首先初始化，初始化内容包括设备的运行状态、要启动的设备号。根据热泵干燥系统的工艺要求，进行多台设备多批次启动、停止。设备运行期间的自动控制流程如图4-3所示。开始开始参数初始化风机启动风机启动置位风机状态温度容限内温度控制模块湿度控制模块数据处理模块结束暖机模块NNYY图4-3系统自动控制流程图参数初始化主要内容有：对系统的控制参数进行更新，对各种类型的传感器的数据信号进行收集，并对这些数据信号进行工程值的转换。第一个使用的是调速装置模组启动干燥室风扇，并依据设定值与温度的比值，确定变频范围，并驱动风机。如果风扇已经启动，请设置风扇的状态标志位，因为风机启动是启动控制压缩机变频器的先决条件。接下来进行温度判定，若温度低于设定范围，则进入暖机阶段:压缩机以最高频率工作并且开启辅助电加热器;如果温度进入设定范围，关闭辅助电加热器，同时调用温控模块进行温度控制。在温度控制的基础上调用湿度控制模块进行湿度控制。因为暖机阶段湿度受温度影响很大，所以在暖机阶段不需要调用湿度控制模块。最后对数据进行加工处理，计算出干燥数据，上位机将调用这些数据。湿度控制在温度进去设定范围后才具有意义，中途除湿是通过比较实时湿度值与设定值，调用湿度控制模块，控制升温电磁阀和降温电磁阀的开启，切换主冷凝管路和辅助冷凝管路，降低干燥室内温度到露点，使干燥室内湿空气达到饱和凝结成水分，达到除湿的目的。在全封闭式热泵干燥系统中，中途去湿会使干燥室温度下降，从而延长干燥过程，因此，在设计实验时，有必要对物料含水量和干燥室内湿空气的容量进行计算。第5章仿真调试5.1组态王的简介组态王研发的软件，是一种新型的用于工业自动控制的系统。它同时具有适应性广、开放性优越、便于扩展、便宜、开发周期短等众多优点。按照常理来说，这种体系可以分为三层，分别是监控层面，监控层面，管理层面。在其中，监视层对下与控制层相连，对上与管理者相连，不仅实现了对现场的实时性监控与控制，还在自动控制系统中起着承上启下、组态开发的重要作用。以下是需要特别注意的三个领域：图像，数据和动画。通过对监控系统要求和实现功能的解析，用组态王对监控系来行设计。组态软件同时也为用户提供了可视化监控的画面，利于用户实时现场监控。并且，它能购充分的利用Windows图形编辑的功能，便于地构成监控画面，并且以动画方式显示出控制设备的运行状态，而具有报警窗口和实时趋势曲线等功能，可方便快速的生成各种报表。5.2组态工程建立画面图建立组态应用程序工程的步骤，首先建立工程，确定工程保存文件夹。开启新的目标项目界面，可以进行接口的设计。按照需要把你想要的东西画出来。建立变数，并将其写到程式中。确定之后，配置完毕。在配置中，通过切换来代替传感器的输入信号，蔬菜颗粒用线带来替代。组态建立完成后的画面如图5-1：图5-1工程制作完成画面图5.3组态画面的部分功能分析由于组态内容过多，就不一一经行解释，这里对主要部分进行介绍：图5-2一键启动组态图启动按钮以后，选择手动启动，入粮仓启动，电机就为工作状态，依次按下提升机启动，下绞龙启动等，干燥工程将依次完成。温度的控制可以随时随输入设定的温度相跟随。图5-3温度控制变化图在系统的运行过程中，监控系统通过友好的人机界面提供被检测变量温、湿度等的实时数据显示。当发生异常情况时发出报警信息，操作员可以通过点击报警界面查询报警的原因，制定相应策略。通过对监测系统的实时数据分析，并根据热泵系统的要求，对其进行了进一步的优化。该监测系统采用了主、辅两种方式，并利用不同的监测接口，对全过程进行了监测。到目前为止，该热泵烘干控制系统的设计已经结束。

第6章总结本文针对蔬菜热泵干燥技术应用在农产品加工的特点，热泵干燥装置的电控要求，开发了基于PLC控制的热泵干燥装置电控系统。本系统具有采集数据，自动控制和监控系统运行的特点。研究结论如下：（1）热泵干燥技术应该应用在农产品加工过程中，具有很好的效果，对热泵干燥装置的自动控制质量会对农产品的干燥质量产生直接的影响。（2）根据热泵干燥装置的控制要求，对整个热泵干燥控制系统的配电图和PLC接线图进行绘制，完成整个系统的电气设计，并依照电气设计图进行配电接线和PLC接线。（3）监控系统能够实现对多台机组多批次启动和停止的控制，数据实时显示，参数初始化设置，报警信息显示，实现远程非现场监测。在这个项目的研究过程中，因为个人能力的限制，以及缺乏理论知识和实际经验，已经出现了很多缺陷：（1）对于整个系统最重要的温度控制上，只进行了简单的控制，效果不是很好，以后可以加入控制算法，以便更好的适应热泵干燥环境的工作特性，得到更好的控制效果[15]。（2）上位机监控系统界面还不够丰富，功能还不够完善，后面可以通过添加组态图元做到动态监控，这样人机交互效果更佳。

参考文献[1]张健平，赵周能.油菜籽流化床恒速干燥传热传质特性及模型研究[J]。农业工程学报，2020，33(13)：287－295.[2]谢永康，林雅文，朱广飞.基于加热均匀性的射频干燥系统结构优化与试验[J]。农业工程学报，2020，34(5)：248－255.[3]巨浩羽，肖红伟，郑霞.干燥介质相对湿度对胡萝卜片热风干燥特性的影响[J].农业工程学报，2020，31(16)：296－304.[4]张雪飞，刘显茜.胡萝卜切片热风干燥对流传质系数的估算[J].机械与电子，2020(11)：17－20.[5]任广跃，李晖，段续.常压冷冻干燥技术在食品中的应用研究[J].食品研究与开发，2021，34(18)：119－122.[6]段洁利，张馨予，吕恩利.仓储转轮除湿系统管道形式参数优化试验[J].农业工程学报，2021，32(15)：255－260.[7]王永华主编.现代电气控制及PLC应用技术[M].北京航空航天大学出版社,2003[8]陈晓钰.西门子NB系列网络型可编程终端[J].工程机械,2012,12:104.[9]谢继红,陈东,朱恩龙,许树学,乔木.热泵干燥装置的结构分析[J].轻工机械,2006,03:49-52.[10]张绪坤，李华栋，徐刚，熊康明，顾震.热泵干燥系统性能试验研究[J].农业工程学报,2006,04:94-98.[11]邱丰冠.西门子PLC和台达触摸屏的组合应用[J]，国内外机电一体化技术，2009，04：04：20-22.[12]李雪梅，西门子PLC监控软件的开发[J].现代橡胶技术,2009,02:40-42.[13]范海亮，基于PLC的模糊PID复合控制在热泵干燥控制系统中的应用[D].南京农业大学,2012.[14]杨云飞，基于PLC的自适应模糊PID压力控制系统[J].微计算机信息.2007(25)[15]李建平,王晓冲，谢敬华.基于PLC的模糊参数自整定温度控制系统研究[J].微计算机信息.2007(16)[16]JuHY,ZhangQ,MujumdarAS,etal.Hot-airdryingkineticsofyamslicesunderstepchangeinrelativehumidity[J].InternationalJournalofFoodEngineering,2021,12(8):783－792.[17]ElhoussaineBaba.AHealthRemoteMonitoringApplicationbasedonWirelessBodyAreaNetwork[J].InternationalConferenceonIntelligentSystemandComputerVision.2021.[18]WuXN,GeTS,DaiYJ,etal.Reviewon