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基于PLC的谷物烘干机设计 (含CAD图纸和说明书) 基于 PLC 谷物 烘干机 设计 CAD 图纸 说明书

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洛阳理工学院毕业设计（论文）任务书 填表时间：2010年3月15日 （指导教师填表）学生姓名路红亮专业班级Z070207指导教师李素芳课题 类型工程设计题目基于PLC的谷物烘干机设计主要研究目标(或研究内容)用PLC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。当谷物水分达到设定值后，会自动排粮。设计的侧重点是程序软件方面的内容。课题要求、主要任务及数量（指图纸规格、张数，说明书页数、论文字数等）1要求在老师的指导下，独立完成设计PLC谷物烘干自动控制装置。2要求独立完成程序控制的工作量，画出相应的接线图，设计符合控制要求的梯形图，毕业设计论文字数为50008000字左右。3. 翻译一篇本专业外文文献（500010000个以上印刷符号），并附译文。4. 查阅15篇以上与题目相关的文献。5其余要求按洛阳理工学院毕业设计（论文）工作管理规定中的有关规定。进度计划5 7周：查阅资料，熟悉设计内容，拟订设计方案。814周：进行总体、部件等设计，并完成设计图纸的绘制。1516周：修改完善设计，翻译资料，写说明书，准备答辩。主要参考文献PLC应用技术常用编程控制器原理及其应用可编程控制器原理及应用实例PLC编程理论算法及技巧理可编程控制器技术及应用可编程控制器原理与应用指导教师签字： 教研室主任签字： 年 月 日目录前言1第1章 谷物烘干机概述21.1国外谷物烘干机发展状况21.2 我国谷物烘干机发展状况2第2章 PLC的简介42.1 PLC的应用现状42.2 PLC的基本组成及各部分的作用42.2.1 PLC的基本组成42.2.2 PLC各部分的作用52.2.3 PLC的工作原理62.2.4 PLC的工作过程7第3章 谷物烘干机机构及其烘干原理103.1 烘干机干燥工艺与流程103.2 谷物烘干机主要结构与烘干原理103.2.1谷物烘干机的结构103.2.2谷物烘干机工作原理11第4章 谷物烘干机控制系统设计134.1系统的总体设计134.1.1 设计要求134.1.2 总体设计方案134.2控制系统的硬件设计144.2.1选型144.2.2 模拟量输入模块选择164.2.3电容谷物水分传感器介绍174.3 控制系统软件设计194.3.1烘干机系统程序框图194.3.2 程序梯形图20结论23谢 辞24参考文献25附录26外文资料翻译33洛阳理工学院毕业设计（论文）基于PLC的谷物烘干机设计摘 要随着科技的发展，PLC的开发与应用把各国的工业推向了自动化、智能化。强大的抗干扰能力使它在工业方面取代了微型计算机，方便的软件编程使它代替了继电器的繁杂连线，灵活、方便，效率高。本论文介绍的是谷物烘干机自动控制工作的程序设计。本次的设计，我们是用三菱的FX2N PLC来完成的，在控制系统中我们引用PLC，论述可编程序控制器 P LC对谷物烘干机自动控制；主要介绍谷物烘干工艺流程，PLC控制系统的设计、梯形图、程序编制等。本论文分硬件设计和软件设计两个方面。硬件设计包括PLC型号的选用，常用元件的选取，外部接线的设计。软件设计主要介绍了用梯形图对相应要求的自动控制进行编程。使谷物烘干机工作安全可靠，设置、操作简单，提高了生产效率。 关键词：PLC，谷物烘干机，自动控制，工艺流程图PLC-BASED GRAIN DRYER DESIGNABSTRACTWith the development of science and technology, the development and application of PLC to the countrys industrial automation and intelligence. Strong anti-interference ability to make it in the industrial sector, instead of micro computer software programming made him instead of relays, multifarious flexibly and conveniently, high efficiency.This paper is on the work of the automatic control Grain Drying programming. The design, we are the Mitsubishi FX 2 N PLC to complete the, the control system, we have used PLC on programmable controller PLC Automatic control of grain drying of the grain drying process on the PLC control system, the design, programming and echelon. This paper in hardware design and software design. hardware design including PLC models of selection, commonly used components of the selection of the external interface design. software designed to introduce the echelon of the corresponding figure for the automatic control program. The Grain Drying work safety and reliability of settings, simple operation, and improve the health and strict efficiency.KEY WORDS: PLC, grain drier, automatic control, process flow diagram 1目录前言1第1章 谷物烘干机概述21.1国外谷物烘干机发展状况21.2 我国谷物烘干机发展状况2第2章 PLC的简介42.1 PLC的应用现状42.2 PLC的基本组成及各部分的作用42.2.1 PLC的基本组成42.2.2 PLC各部分的作用52.2.3 PLC的工作原理62.2.4 PLC的工作过程7第3章 谷物烘干机机构及其烘干原理103.1 烘干机干燥工艺与流程103.2 谷物烘干机主要结构与烘干原理103.2.1谷物烘干机的结构103.2.2谷物烘干机工作原理11第4章 谷物烘干机控制系统设计134.1系统的总体设计134.1.1 设计要求134.1.2 总体设计方案134.2控制系统的硬件设计144.2.1选型144.2.2 模拟量输入模块选择164.2.3电容谷物水分传感器介绍174.3 控制系统软件设计194.3.1烘干机系统程序框图194.3.2 程序梯形图20结论23谢 辞24参考文献25附录26外文资料翻译27前言谷物干燥机械是谷物干燥必不可少的机具，而且越来越被人们重视，并于近年来得到迅速发展。目前，我国农村拥有各类型谷物干燥设备可达万余台，全国粮食部门有各种大型干燥机约两千余台，干操湿粮能力上百亿公斤。其形式主要有流化床式、喷动床式、滚筒式、塔式等。我国农垦系统几年来陆续从国外引进了一些谷物于燥设备。主要机型有美国的“贝力克”、英国的“本托尔”、丹麦的“ 西勃利亚外”、加衣大的“ 斯托莫”和“握太克”等。此外，近几年国内外又出现了“顺逆流干澡机”和“干湿粮混合干燥机”。前者如我国山西溪县种子公司引进的美国布朗特公司的二级顺流干燥机，后者如东北农业大学、黑龙江八一农垦大学与密山市烘干设备厂合作生产的系列谷物干澡机，采用了干湿粮混合干燥工艺和机理设计制造而成，上面所述的干燥机基本代表了我国干燥机械的现状。近年来，PLC的崛起对谷物烘干机技术的发展起到了很大的帮助，它是一种新型自动控制装置，它将传统的继电-接触器控制技术、计算机技术和通信技术融为一体，具有性价比高，可靠性高，编程简单，使用方便等优点。近年来发展很快，功能越来越完善，已成为现在工业自动化的三大支柱之一。我国谷物干操技术发展较快，高等院校和研究部门所研究出的新型干燥工艺逐步应用于生产，在减少粮食损失方面发挥了巨大作用.本文主要探讨用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） 第1章 谷物烘干机概述1.1 国外谷物烘干机发展状况国外谷物烘干机起步于40年代，其中最具有代表性的是美国，前苏联和日本生产的烘干机。目前，国外谷物烘干机向高质、优质、节能、降低成本、电脑控制和环保方向发展，同时不断开发新工艺、新机型、新能源，在烘干质量上也得到重视。在美国主要的机型中、小型低温烘干仓及大、中型高温烘干机，以柴油和液化气为热源，采用直接加热烘干，设备中一般具有：料位控制，风温控制及出粮水分控制系统。在独联体，大都形成了工厂化生产，有较完善的自控系统，其烘干机型以大、中型居多为高温烘干式。较普遍应用于干、湿粮混合加热烘干工艺，具有一次降水幅度大、节能和烘干质量好的优点。烘干中采用热源是柴油和煤油，为直接加热烘干。日本烘干机型有：小型固定床式谷物烘干机，中、小型循环式谷物烘干机及大型谷物烘干机等，采用的热源是柴油和煤油，少量采用稻壳为燃料。在各烘干设备中大都装有较完善的自动控制系统。目前日本烘干机的发展正向节约能源、提高质量、降低噪音和环保的方向发展，远红外和太阳能搅拌通风设备代表了发展方向。1.2 我国谷物烘干机发展状况为了减少谷物霉变的损失，自50年代以来，全国各地农机、农业和粮食部门都积极开展对谷物干燥机的研制工作，取得了一定的成绩，但发展几度反复，速度比较缓慢。特别80年代初，于农村经济体制改革，物干燥机的发展走入低谷，原有谷物干燥机生产企业因无市场而转向生产工业用干燥设备。因此，谷物干燥机的技术开发投入大大缩减。进入90年代，随着粮食问题的突出以及农业生产由粗放型向效益型转变，粮食干燥技术应用的热潮又一次在北方掀起，于北方地区粮食生产规模相对较大，大中型谷物干燥设备发展较快，东北地区生产厂家就有20多家，此也带动了南方地区干燥机生产的发展，烘干水稻为主的干燥机相继出现，稻干燥技术的研究也提到了议事日程上来，目前，全国谷物烘干机生产厂家达50多家。但是，于我国谷物干燥机的研制起步晚，目前的情况来说，存在以下几方面的问题:1. 规模小。在50多个生产厂家中，形成规模的20家左右，且生产批量都不大。2. 技术含量偏低，熟的机型不多。由于谷物干燥机涉及谷物种类、干燥工艺、生产能力、能源种类及测控技术等多方面的因素，所以，同国外谷物干燥设备相比技术还比较落后，大中型干燥设备用先进测控技术的还不多。我国现有谷物干燥设备应用能源主要是煤和柴油，利用微波能、太阳能的设备还处在实验开发阶段。3. 种类少。大型和小型机都不多，我国目前产的大型机生产能力均不超过 15 t/ h (降水 5 %)；另一方面，我国千百万的个体农户是粮食生产的主力军，但适合农户的移动方便、操作简单、投资少的小型机很少，我国南方地区水稻干燥问题突出，但目前适于水稻干燥的机型较少，产品不够成熟。何因地制宜地研制出大中小型结构先进、性能优良、高效节能和造价适宜的谷物干燥设备，还有待于进一步努力。第2章 PLC的简介2.1 PLC的应用现状可编程控制器是一种基于计算机程序进行顺序控制的逻辑器，它具有控制方便、可靠性高、容易掌握、体积小、价格适宜等特点。目前国外有200多厂家生产300多种PLC产品，国内约30家。现已形成了完整的工业控制器产品系列，成为工业控制领域中占主导地位的基础自动化设备。PLC既能代替传统的继电器接触器控制系统又具有扩展各种输入输出模块，如A/D模块、热电偶热电阻模块，构成多功能控制系统。现代PLC集成度高、功能强、抗干扰能力强、组态灵活、工作稳定。 由于PLC工作安全可靠，控制精度高，操作方便，成本低廉，尤其是测温点数多，扩充十分方便，因此在干燥温控系统中的应用也越来越广；而且PLC在粮食工业的现代化改造中发挥着越来越重要的作用。PLC已运用于大型粮食输送、大型粮食中转仓库监控和粮食包装机等系统的自动控制中。2.2 PLC的基本组成及各部分的作用2.2.1 PLC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可以分成组合式和整体式两类。组合式PLC将CPU单元、输入单元、输出单元、智能I/O单元、通讯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上的总线相连系。装有CPU单元的底板叫CPU底板，其他称为扩展底板。CPU底板与扩展底板通过电缆连接距离一般不超过十米。整体式PLC是将中央处理单元、存储器、输入单元、输出单元、电源、通讯端口组成一体，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核心，I/O单元是连接CPU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。无论哪种结构类型的PLC，都可以根据需要进行配置与组合。2.2.2 PLC各部分的作用 1. 中央处理器（CPU）CPU在PLC中作用相当于人体神经中枢，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：（1） 接收并存储从编程器输入的用户程序和数据；（2） 诊断电源、PLC内部电路的工作状态和编程的语法错误；（3） 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；（4） 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，完成程序中执行的各种操作；（5） 将用户程序的行结果送至输出端。现代PLC使用的CPU主要有以下几种：（1） 通用微处理器，如8080、8088、Z80A、8085等。通用微处理器价格便宜，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；（2） 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I/O模块；（3） 位片式微处理器，如AMD2900系列等。位片式微处理器是独立于微型机的另一分支。它主要追求运算速度快，它以4位为一片。用几个位片级联，可以组成任意字长的微处理器。改变微程序存储器的内容，可以改变计算机的指令系统。位片式结构可以使用多个微处理器，将控制任务划分为若干个可以并行处理的部分，几个微处理器同时进行处理。这种高运算速度与可以适应用户需要的指令系统相结合，很适合于以顺序扫描方式工作PLC使用。2. 存储器根据存储器在系统中的作用，可以把它们分为以下2种：（1） 系统程序存储器：和各种计算机一样，PLC也有其固定的监控程序、解释程序，它们决定了PLC的功能，称为系统程序，系统程序存储器就是用来存放这部分程序的。系统程序是不能由用户更改的，故所使用的存储器为只读存储器ROM或EPROM。（2） 用户程序存储器：用户根据控制功能要求而编制的应用程序称为用户程序，用户程序存放在用户程序存储器中。由于用户程序需要经常改动、调试，故用户程序存储器多为可随时读写的RAM。由于MRA掉电会丢失数据，因此使用RAM作用户程序存储器的PLC，都有后备电池（锂电池）保护RAM，以免电源掉电时，丢失用户程序。当用户程序调试修改完毕，不希望被随意改动时，可将用户程序写入EPROM。目前较先进的PLC（如欧姆龙公司的CPMIA型PLC）采用快闪存储器作用户程序存储器，快闪存储器可随时读写，掉电时数据不会丢失，不需用后备电池保护。根据需要，部分数据在停电时用后备电池维持其当前值，在停电时可以保持数据的存储器区域称为数据保持区。3. I/O单元I/O单元也称为I/O模块。PLC通过I/O单元与工业生产过程现场相联系。输入单元接收操作指令和现场的状态信息，加控制按钮、操作开关和限位开关、光电管、继电器触点、行程开关、接近开关等信号，并通过输入电路的滤波、光电隔离利电平转换等将这些信号转换成CPU能够接收和处理的信号。输出单元将CPU送出的弱电控制信号通过输出电路的光电隔离和功率放大等转换成现场需要的强电信号输出，以驱动接触器、电磁阀、电磁铁等执行元件。2.2.3 PLC的工作原理PLC 采用的是周期性循环扫描的方式，PLC是一种存储程序控制器，用户首先根据具体要求编制好程序，然后输入用户程序存储器中。用户程序有若干条指令组成，指令在存储器中按步序号顺序排列，PLC工作时CPU对用户程序逐条扫描，直到用户程序结束，然后又返回第一条指令，开始新的一轮扫描，在扫描的过程中还要完成对输入信号的采集和对输出状态的刷新等工作。如图2-1 所示：输入端输入采样第一条指令第二条指令最后一条指令输出刷新输出端图2-1 PLC循环扫描过程示意图2.2.4 PLC的工作过程PLC的工作过程可分为输入处理、程序执行、输出处理三个阶段。PLC工作过程是按这三个阶段进行周期性循环扫描的，示意图如图2-2所示:图2-2 PLC工作过程示意图1输入处理阶段PLC在输入处理阶段，首先按顺序采样所有的输入端子，并将所有的输入点的状态或输入数据存入内存中各对应的输入映像寄存器，即输入刷新。随即关闭输入端口，接着进行程序执行阶段，即使输入状态有变化输入寄存器的内容也不会变。输入信号变化了状态只能在下一个扫描周期输入处理阶段被读入。2. 程序执行阶段在程序执行阶段PLC对用户程序顺序扫描，在扫描每一条指令时所需要的输入状态可以从输入映像寄存器中读入，从元件映像寄存器中读入当前的输出状态然后按程序进行相应的逻辑运算，运算结果再存入元件映像寄存器，所以对每个元件来说，元件映像寄存器中的内容会随着程序执行过程而改变。3输出处理阶段当所有指令执行完毕，元件映像寄存器中所有的输出继电器的状态在输出处理阶段转存到输出锁存器，并通过一定的方式输出驱动外部负载。经过三个阶段，完成一个扫描周期。对于我们所介绍的F2系列PLC就是这种集中采样、集中输出的扫描工作方式，由于在每个扫描周期中，只对输入状态采样一次，对输出刷新一次，在一定程度上降低了系统的响应速度，即存在着输入数出的滞后现象。但这样从根本上提高了系统的抗干扰能力，系统的可靠性增强。一般的PLC，如我们所用的F2系列的响应延迟只有几毫秒、几十毫秒，这对一般的工业系统来说都是无关紧要的。 第3章 谷物烘干机机构及其烘干原理3.1 烘干机干燥工艺与流程采用较低的热风温度烘干谷物，加热与缓苏在同一机体内进行，采用较短的加热时间和较长的缓苏时间处理仓内谷物，加热缓苏不断循环直至达到所要求的最终水份为止工艺流程如图3-1所示：图3-1循环式谷物烘干机工艺流程3.2 谷物烘干机主要结构与烘干原理3.2.1谷物烘干机的结构谷物烘干机主要由热风炉、提升机构和传输机构及烘干主机组成，以下是各个主要部分的结构介绍。1热风炉热风炉部分主要由点火变压器、燃油控制开关以及通风机组成。在烘干的时候，先启动风机来吹散炉膛内可燃性气体，防止点火时候发生爆炸，接着点火变压器通电产生高压点火花，同时打开燃油控制开关及电磁阀进行点火，点火成功以后引风机便将热风吹入烘干仓，热风的温度由电磁阀的开度来控制。2传输机构传输机构通常采用斗式提升机、上绞龙、下绞龙以及排粮轮组成。提升机采用纤维尼龙复合斗并且用薄型皮带传动，由电机拖动。上下绞龙都采用宽刃刚性绞龙，也由电机拖动。3主机主机上部分为缓苏段，下部分为干燥段。在干燥段内，由8张平行排列的孔板将干燥段分成两个热风室、四个谷物通道和三个废气室。热风室和废气室之间为谷物通道。3.2.2谷物烘干机工作原理装粮时，料斗中的谷物通过提升机，将谷物提到主机仓顶，再通过上搅龙将谷物送人干燥箱体直到装满。烘干时，排粮机构不间断地将干燥段底部的谷物排给下搅龙，搅龙将谷物送给提升机提升至上搅龙，再由上搅龙将谷物送人苏缓仓，苏缓仓的谷物在自重作用下，从上到下慢慢地移至四个干燥段，谷物进入干燥段的瞬间至第二次进入干燥段的瞬间为一个循环。经热风炉间接加热后的空气，在离心式鼓风机作用下，被送人干燥段热风室，热风自热风室连续横向穿过干燥段的薄谷层，热风流动的方向与谷物移动方向互呈交叉，热风气流与谷物获得较充分的接触，使谷物加热、升温、降水，谷层干燥后的废气由废气室排出机外。这样周而复始地实现循环干燥，直至谷物含水量符合所要求的人仓标准为止。 谷物进人缓苏段期间，不通风受热，但这时的谷物刚离开干燥段，保持着一定的温度，由于谷粒的表面和内部存在温差和湿差，促进谷粒内部水份逐渐向外移动，逐渐趋势于平衡，为下一个循环升温、降水创造条件。循环式谷物烘干机系统机简图如3-4所示：图3-4 循环式谷物烘干机系统机简图第4章 谷物烘干机控制系统设计4.1系统的总体设计4.1.1 设计要求1能够自动完成谷物的进粮；2能够在烘干机中实现自动循环烘干；3能够自动出粮；4谷物达标后报警。4.1.2 总体设计方案总体设计方案如图4-1所示：图4-1 总体设计示意图4.2控制系统的硬件设计 4.2.1选型经过对循环式烘干机烘干工艺和工作机构的分析，对控制系统输入、输出点统计如表4-1所示：表4-1 控制输入点统计说明序号输入信号名称输入地址输出驱动作用输出地址1启动按钮SB1X0提升机启动KM1Y02停车按钮SB2X1上绞龙启动KM2Y13 急停按钮SB3X2引风机启动KM3Y24水分检测X3鼓风机启动KM4Y35排粮轮启动KM5Y46油门通断电磁阀YV1Y57点火变压器 KM6Y68下绞龙启动 KM7Y79排粮管启动KM8Y1010水份达标报警Y11由以上的表格可以看出，总共有4个开关量输入点、10 个开关量输出点，所以我门选用FX2N-32MR-001型号的三菱PLC，该型号的PLC I/O总数有32个，其中输入端的类型为漏型，数目为16个，输出端也有16个，输出的类型为继电器，如图4-2所示：图4-2 I/O接线图为了便于操作人员的操作，我们设置出了循环式谷物烘干机控制系统的控制面板如图4-3所示：图4-3控制面板图4.2.2 模拟量输入模块选择模拟量I/O模块的主要功能是完成模数转换，一般都自带CPU和存储器，只要PLC一上电，PLC主控模块就将控制字装入其内部存储器中，模拟量I/O模块就能独立工作且与主控模块共享存储器，主控模块只需用读写指令便可对定模拟量数的I/O点，可供用户使用。模拟量输入模拟量I/O模块进行操作。一般来讲，模拟量子I/O模块提供有一块的功能是将PLC外部的模拟量转换为PLC所需的数字量，以供给主控模块进行数据处理和控制。本次采用的是与FX2N-32MR配套的模拟量I/O扩展单元FX2N-32ER。模拟量输入模拟量I/O模块进行操作。一般来讲，模拟量子I/O模块提供有一块的功能是将PLC外部的模拟量转换为PLC所需的数字量，以供给主控模块进行数据处理和控制。本次采用的是与FX2N-32MR配套的模拟量I/O扩展单元FX2N-32ER。当PLC程序扫描执行读模拟量指令时，由程序指定的输入通道中的模拟量就被采样，经A/D转换后送至指定的存贮区域或寄存器。一个模拟量输入单元一般只有一个A/D转换器。但有了多路选择器的依次切换，则可实现多路模拟信号处理。转换后再经光耦合器转储到它自身的内存中。存贮后的数据，再经PLC的I/O总线接口，再PLC刷新时，被读入到PLC内部继电器的相应通道中。如图4-4所示：图4-4模拟量输入模块4.2.3电容谷物水分传感器介绍在本设计中采用电容式传感器作为测量器件。该传感器是根据变介质型电容式传感器设计的。被测谷物放人电容式传感器两极板间时，由于谷物的含水量不同，从而使电容式传感器的相对介电常数发生变化，即引起了电容值变化。在电容式传感器一端施加一个正弦高频激励信号，则在其输出端必然产生一个衰减响应，而且，激励与响应信号是同频的，只是相位发生了平移，通过测量相角即可求得电容与电导的比值，从而测出粮食的含水量。由于所测的粮食为颗粒形状，其装入容器中存在许多气隙，因而其介电常数较小，但其传感器的极板有效面积不能太小，因此本系统的电容式传感器采用同轴的圆筒型电容式传感器。采用圆筒型电容式传感器的另一目的是它的电极是非对称的，即内极板被外极板所包络，这样可以十分有效地抑制人体感应。如图4-4是一种用于检测颗粒状介质水分的变介电常数式电容传感器结构图。这种圆桶状的电容传感器输出电容可由下式确定： （4-1）式中： 是被测介质的介电常数；是放入介质前空气的介电常数取1；D是传感器的外桶内径；L是传感器放入介质的高度图4-4变介电常数式电容传感器结构图由于电容量C为放入介质的介电常数的函数，而介电常数又随介质的水分含量变化而变化，因此只要能测出传感器输出的电容量的变化，也就可以的到介质的水分含量。电容式水分传感器多用于谷物、食盐、塑料等颗粒状的介质水分检测。该传感器的灵敏度为10mV/1%，从传感器输出端输出的电压用数字电压表测量出来，测出的电压就是被测谷物水分的含量。由于该传感器模块输出的不是标准15V或者是420m A，为了与PLC模拟量输入端相符合，我们采用两线制毫伏信号变送芯片 XTR101，把电容式谷物水分传感器输出的毫伏信号转换为标准的420 m A信号，便于PLC模拟信号的采集。4.3 控制系统软件设计4.3.1烘干机系统程序框图烘干机工作系统程序框图如4-5所示：图4-5系统控制流程框图4.3.2 程序梯形图1.程序梯形图如图4-6所示： 图4-6程序梯形图结论本设计主要阐述燃油循环式谷物烘干机的自动控制，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；另外，设计使用了三菱FX2N-32MR-001型号PLC，设计了控制程序，使烘干机使用起来更加方便，快捷，提高了谷物烘干的自动化程度。由于客观条件的限制，在本设计中没有将指令程序通过编程器送入PLC，并且还未进行系统模拟调试和完善程序。至于后面的硬件系统的安装、对整个系统进行现场调试和安装运行都无法完成。若以后条件允许，可以对以上设计进行进一步完善。谢 辞本文是在李素芳老师的悉心指导下完成的。导师为论文课题的研究提出了许多指导性的意见，为断探索的科研作风，敏锐深邃的学术洞察力，孜孜不倦的敬业精神，给我论文的撰写、修改提供了许多具体的指导和帮助。李老师的严谨治学、不留下了深刻的印象，使我受益良多。在本文结束之际，特向我敬爱的导师李老师致以最崇高的敬礼和深深的感谢！经过近段的努力，我顺利的完成了我的毕业设计。这份毕业设计既是对过去三年所学知识的总结，又是对自己知识的提高的一次良机。实践是最好的老师。通过毕业设计，一方面可以发现自己的不足，纠正学习中的错误；另一方面又可以积累丰富的知识，吸取别人好的方法和经验，增强对复和学习打下坚实的基础。毕业设计杂问题的解决能力，摸索出一套解决综合问题的方法，为自己以后的工作中既动脑、又动手，是一个理论与实际结合的过程。仅仅有理论是不够的，更重要的是实践经验。对设计方案的优越化，也需要我们综合各方面的因素考虑，尤其是实际，最后我还想向教育我、支持我的所有老师、给我巨大帮助的同学们表示最诚挚的谢意。另外也非常感谢学校三年来对我的辛勤培养，在此祝所有的老师和同学们身体健康，万事如意，也祝我的母校在今后的岁月里蓬勃发展，蒸蒸日上！24参考文献 1孙启嘉.我国谷物千燥机械现状及其发展方向，农机化研究，1993，第 4期，3 4 - 3 8 2方程远.工厂电气控制技术.北京：机械工业出版社，2005，48-523黄云龙.可编程控制教程.北京：科学出版社，2003，65-684张进秋.可编程控制器原理与应用实例.北京：机械工业出版社，2004，28-335廖长初.FX系列PLC编程及应用.北京：机械工业出版社，2006，26-316 王成芝、 汪春等.干湿谷物混合干燥工艺与机理研究及高效节能谷物干燥机开发，黑龙江粮油科技，1995，第3 期，11 - 1 57孙振强.可编程控制器原理及应用教程.北京 ：清华大学出版社，2005，55-588张万忠.可编程控制器应用技术M.北京：化学工业出版社，2002，19-249施永.PLC技能操作M.北京：中国劳动社会保障出版社，2006，38-4210高勤.可编程控制器原理及应用M .北京：电子工业出版社，5-9，200611翟彩萍.PLC应用技术M.中国劳动社会保障出版社，2006，15-2012愈国亮.PLC原理与应用M .北京：清华大学出版社，2005，42-4613 田恩多等.千湿粮混合干燥机的研究，农机化研究， 1997 ，第3 期，55 - 5 8 14赵仁良.电力拖动控制线路与技能训练M.北京：中国劳动社会保障出版社，2001，33-3615李俊秀，赵黎明.可编程控制器应用技术实训指导.北京：化学工业出版社，2002，24-2916常斗南可.编程控制器原理应用实验上海：机械工业出版社，2002.7. 65-8433附录 1. 系统接线图：附图A2. 系统原理图：附图B3. 梯形图：附图C外文资料翻译5H A NEW GRAIN DRYER 20 RESEARCH AND DEVELOPMENTAbstract: This paper introduces the multi-stage drying process downstream development of a new grain dryer, with the production and actual use has proved that it has a large range of precipitation, low energy consumption, pollution-free food can be a variety of cereals, such as drying characteristics. Keywords: drying machine, downstream dry, dry processCold regions of northern China, low temperatures throughout the year, the short frost-free period. Rice post-harvest natural drying time is limited, such as a direct result of the use of combine harvesters, so that the conditions for drying natural rice is even more difficult, more difficult to dry. Higher moisture corn harvest is generally 25% in about 40% of a high-moisture corn drying problem is the production of practical problems, the use of mechanical drying, which can effectively solve this problem. National rice production 164.7 million tons, annual output of 8.5 million tons in our province. Rice production areas, due to weather and air damp of rice dryer more pressing needs.Food grain drying after drying should be based on the use and types of varieties of food grains and environmental conditions, only the different water using different drying techniques, commonly used in China for several cross-flow, flow, mixed-flow, counter-current drying process, to a certain conditions, it should be said that there is director of the UN, much development and a large number of promotional point of view, the dry weight of food grain is first of all, energy conservation, improve quality and reduce post-bake the cost of production, in this principle, as far as possible, raise the dryer and the general practicality, combined years of practical experience in a design of a dryer performance.1. Drying process and the structural characteristics 1.1 Process5H-20-type grain dryer combination drying process is used mainly at low temperature for the northeastern region, high water-corn take into account the design of grain drying and models, by a number of heated rooms, ease Su rooms, cooling rooms and exclusive food agency composed of dry and wet food to the body with hoister section to fill the entire dryer after the drying, emissions from gas exports from, each level of the grain after drying off were the Soviet Union Room ease. After a few heated counter-current cooling relief from the Soviet Union was, and then silo.1.2 Drying Mechanism 5H a grain dryer 20 using multi-stage drying process downstream, the so-called downstream drying process is a thermal medium flow direction and the same direction as the movement of grain, grain by both the role of self-respect, in the dryer with a top-down the flow of heat from the hot medium into the intake manifold. In the intake pipe, the heat medium in the effects of hydrostatic pressure, through the valley floor into the exhaust pipe emissions. This drying process can reduce the unit heat rate, even if higher air temperature, it would not pay too high temperature, and damage to food.Downstream use of multi-stage drying process is through multi-stage drying process, downstream, downstream generally dry paragraph 3-5, grain after grain storage and a warm-up, two down after drying for high moisture corn grain, the precipitation rate up to 6% -8%. This part of the water is basically non-binding surface of water and grain moisture. Into the last third-grade level, the grain gradually began to dry the internal combination of water, when to be completed by the precipitation rate of about 8% -9%, followed by the precipitation of grain will be dried into the deceleration phase.Drying in the downstream segment, the air temperature in the valley floor will be increased step by step, grains of water in the lower level at the same time, food temperature levels also rise, which in the process of drying air temperature and grain temperature curve can be clearly see that. With the increase in downstream dry level. Moisture gradient inside and outside the grain tablets increase in the level, each level for the next level, have created favorable conditions for drying. However, too many high-temperature flow, high temperature and the grain outer layer of grain to be evaporated, if continued high-temperature drying of grain quality will be damaged, so the dry cereal into the deceleration phase, should immediately relieve the Soviet Union.Precipitation of grain drying is the most difficult in the late dry, because the lower the grain moisture, the more the combination of internal grains of water, evaporation of the more difficult, that is, the greater the difficulty of drying, and dry cereal grain precipitation is the key to the slowdown occurred in the late dry stage. From the perspective of grain quality, grain moisture content the lower the ability to bear the higher air temperature, or the lower the grain moisture, the more the need for high-temperature dry hot air. Only this, the use of counter-current drying should be very ideal, but it can not guarantee a good quality grain after drying, mixed-flow drying process and able to meet this requirement well.This drying process can be guaranteed to meet after drying of grain storage requirements, but also a decrease of cooling when the temperature, the grain itself to reduce the thermal stress, a decrease of crack and so on.1.3 Structural FeaturesThe machine adopts the multi-stage countercurrent dry cooling relief to the Soviet Union