基于PLC的棉籽烘干機溫度控制的研究與設計

鄭瀟瀟 劉姝廷 沈陽工學院

1 棉籽烘干機的工作原理

棉籽烘干機的工作原理是：將空氣作為介質，把空氣加熱，提高其溫度，然后把熱空氣送入烘干機內籽棉的輸送系統中，讓籽棉和快速流動的熱空氣充分接觸，產生熱交換，進而吸收棉纖維中的水分，達到籽棉烘干的目的。

棉籽烘干機主要有烘干箱、輸送帶、加熱風機及進出風口等幾部分組成，棉籽通過輸送帶進入烘干箱內進行烘干，烘干箱內溫度通過PLC控制加熱風機的功率達到。

2 硬件方案選擇

棉籽烘干機溫度控制系統主要是根據烘干機內部實際溫度和棉籽回潮率要求，控制加熱器的加熱功率，實現溫度的精確控制。本文結合棉籽烘干機溫度系統需求及當前主流控制技術，采用了以“PLC和組態王”為核心的總體控制方案。其中PLC采用日本歐姆龍公司的CP1系列可編程控制器，此編程器不僅程序的編寫簡單、可靠性高、操作簡單；而且憑借編程控制器的自身條件足以滿足模擬的需要。其整體設計思路如圖2.1所示。

圖2.1 總體設計方案

本系統主要是通過PLC來控制風機來控制烘干機內部的溫度[1]。烘干機溫度控制系統的主電路原理圖如圖2.2所示。

圖2.2 主電路原理圖

3 軟件方案選擇

對于本文所設計的棉籽烘干機溫度系統控制系統可選擇“可編程控制器和組態軟件”為核心的設計思路，其中可編程控制器選用歐姆龍公司的CPIH系列PLC，組態軟件選用北京亞控科技有限公司的組態王軟件[2]。

考慮到日本公司在我國小型PLC領域的極大優勢以及經濟因素等原因，在本文所涉及的棉籽烘干機溫度系統控制系統，本人建議選擇歐姆龍所生產的CP1H系列PLC。日本OMRON公司在國際上也有比較高的知名度，OMRON的中小型機的產品方面也相當成熟，其在中國市場上的占有率也在持續增加。所以下位機軟件采用日本歐姆龍公司的編程軟件CX-P軟件。

CX-Programmer還可以完成梯形圖的編程、檢查，連接上位機通過控制PLC實現程序的上載進而控制機器的運行，可以配置PLC的設定區、也可以監視讀取PLC的運行狀態。

4 組態軟件選擇

運用組態王軟件可以便捷地完成對棉籽烘干機溫度控制系統的工程建立、畫面設計、串口參數設定及與PLC的通信等，實現對棉籽烘干機溫度系統的可視化遠程在線監控，以便于實時現場監控[3]。組態王軟件由工程管理器、工程瀏覽器和運行系統三部分組成。其中工程管理器用于新工程的創建和已有工程的管理，比如對已有工程進行搜索、添加、備份、恢復以及實現數據詞典的導入和導出等。工程瀏覽器是一個工程開發設計工具，用于創建監控畫面、定義設備驅動及相關變量、動畫連接、命令語言以及配置運行系統等。