PLC控制的熱風干燥脫水系統的硬件設計案例目錄TOC\o"1-3"\h\u9091PLC控制的熱風干燥脫水系統的硬件設計案例 143361.1PLC的選型 1195931.2硬件的選型 3116041.2.1溫度傳感器的選型 3129601.2.2濕度傳感器的選型 4175041.2.3變頻器的選型 482261.2.4電動調節閥的選型 5143421.3控制系統的電氣原理圖設計 5PLC的選型有許多類型的PLC、功能和指揮系統各有不同,但其內部結構和工作原理都是非常相似的,在當今社會要求制造業對市場需求,能夠做出快速響應且能夠小批量生產的需要,許多規范,更多的多樣性,高質量和低成本的產品。為了滿足這個大需求，自動化生產線的控制系統和生產設備必須做出非常高的反應，即具有高度的靈活性，可編程控制器就是這樣正是順應這一需求應運而生。通常是由主機，I/O端口，電源，編程器擴展器接口和外部設備等幾個主要部分組成。主控制部分必須具有較強的抗干擾性能，以盡量保證設備整體系統平衡的穩定性。設備的核心控制單元是PLC。為了能夠讓PLC的操作更方便,連接上電腦PLC,并顯示歷史數據和數據處理由PLC電腦上,以建立良好的人機交互模式,這是更方便的信息分析和現場處理。PLC主要由CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程軟件組成。此外，還利用PLC專用模塊來完成一些特殊的任務。PLC的功能非常齊全，易于使用而且功能非常強大。到目前為止，已經非常廣泛的用在各種機械設備和生產過程中的自動控制系統，并且隨著社會的快速發展，PLC在其他領域也得到了快速的更新迭代。例如，在民用和家庭自動化應用中。PLC仍然時刻在演變。它不僅僅是在單片機中應用最廣泛的控制設備，并且，它在大型工業網絡控制系統中發揮著巨大的作用。應用范圍廣，普及性高。完全是其他計算機無法比擬的存在。這種如此迅速的更新迭代，PLC普及型將會更令人驚訝。熱空氣干燥和脫水控制系統，我選擇的是S7-200系列的PLC。由于其極高的可靠性、豐富的指令和極高的內置功能、強大的內置模塊以及豐富多彩的各類擴展模塊，我們可以單擊它運行，用于更換繼電器控制系統。它還可用于更復雜的自動控制系統。此外，由于其極高的可靠性和強大的通信功能，在通用網絡的控制系統中也綻放著自己獨特的光芒。硬件設計方面，主要包括有以下幾點：根據脫水工藝，確定整個系統的控制方案；確定脫水系統的I/O點數和系統網絡結構；PLC的選型，如CPU的選型；設計電氣原理圖等。S7-200系列在集散自動化系統中充分發揮著它強大的功用。具有驚人的能力，其卓越的使用范圍可以覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復雜的自動化控制。應用領域非常廣泛，覆蓋所有與自動檢測，自動化控制相關的工業領域以及民用領域，包括各種機械，電力設施，民用設施，環境保護等一些設備等。比如：中央空調，運動系統等。并且，S7-200系列PLC可提供四個不同的基本型號的8種CPU。圖3-1S7-200硬件組成圖3-2S7-200結構圖硬件的選型溫度傳感器的選型根據熱風干燥脫水蔬菜控制系統的要求，所以，我們需要實時監測烘箱內的濕度，并且根據所跟進的溫度，調節引風機的速度以及調節電動調節閥的開度。由于干燥箱內溫度較高，濕度變化范圍較為明顯，有相對較低的含水量，也有接近飽和的含水量。因此，我們對濕度傳感器有比較高的要求，需要他可以在高溫環境下更準確的測量溫度的功能。而且我們通過考慮到各方面的情況，我們就選擇了WZPT-035/PT100探頭式溫度傳感器。這類傳感器的溫度測量范圍為0-200℃，其屬于雙線制，具有耐腐蝕、耐水、耐油等特點。如圖3-3圖3-3WZPT-035/PT100探頭式濕度傳感器的選型據控制系統需求，我們要實時測量烤箱內的濕度，并且我們需要根據實時情況下的濕度，調節引風機的速度，控制電調節閥開口，且烤箱溫度范圍較大，溫度高，濕度含量梯度變化較大，對濕度傳感器有較高的要求，對此，我們選擇一種耐氯化鋰濕度傳感器。不過，有了這個傳感器，在高溫下可以進行更準確的測量。綜上所述，我們可以選擇建塔仁的溫度和濕度發射機。它采用傳感器和發射機的單獨結構，傳感器內置于干燥盒中，發射機放置在烤箱外，濕度會比較小。如圖3-4圖3-4濕度傳感器變頻器的選型蔬菜脫水的后續階段，隨著進程，蔬菜的含水量會不斷的減少，故對熱量并沒有太高的要求，而且在后期，由于脫水蔬菜的重量，那么，我們就不需要太大的風速，所以我們需要調節風機的轉速。而且，在節能方面，風機的實際功耗與轉速的三倍成正比。當風扇轉速下降時，風扇功耗就會發生顯著降低這種情況。而為了滿足生產的實際要求，我們可以選擇用到驅動型號SQ580-7D5G矢量驅動。圖3-5矢量變頻器電動調節閥的選型電動調節閥由電動執行器和調節閥兩部分組成。它是用來接收PLC發出的電信號，然后通過旋轉電機，驅動閥門干燥，改變閥座截面積的大小，來控制管道中介質的流量工藝參數。我們選用的電動控制閥為ZDLP型單柱塞式不銹鋼閥芯。圖3-6電動調節閥控制系統的電氣原理圖設計主回路控制的電路一共包含兩個部分：