糧食烘干機(jī)自動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)本科論文

1、江蘇科技大學(xué)本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）學(xué) 院 電子信息學(xué)院 專 業(yè) 電氣工程及其自動化專業(yè) 學(xué)生姓名 班級學(xué)號 指導(dǎo)教師 二零 年六月江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)論文糧食烘干機(jī)自動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Design of automatic control system of grain dryer摘 要我國至今為止，各項(xiàng)事業(yè)蓬勃發(fā)展，尤其是糧食生產(chǎn)加工的發(fā)展一直受到國家黨中央的高度重視。糧食生產(chǎn)是國家發(fā)展的根基，萬民平安和諧發(fā)展的源頭。而每年由于糧食烘干不及時而造成的糧食腐爛、浪費(fèi)給國家民生和經(jīng)濟(jì)都會造成巨大的損失，所以解決糧食的烘干問題具有很大的意義。本課題主要是在JX-300X組態(tài)軟件包的基礎(chǔ)上，對糧

2、食烘干機(jī)自動控制系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)(包括主機(jī)、操作站、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡、I/O卡件、I/O測試信號點(diǎn)、回路、流程圖等的設(shè)置)、編譯、監(jiān)控。通過控制糧食在烘干塔內(nèi)的停留時間與干燥過程中干燥段和冷卻段入口風(fēng)的溫度與壓力來控制烘干塔出口處的糧食含水量，使其出口處的糧食含水量達(dá)到140.5%左右，以滿足國家糧食的儲存標(biāo)準(zhǔn)。最后，通過現(xiàn)場試驗(yàn)，模擬儲存?zhèn)}的單回路控制，來控制糧倉儲量以及糧食下放的流量。同時，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)充分了解了JX-300X組態(tài)軟件的強(qiáng)大，也希望本課題可以作為基于JX-300X組態(tài)系統(tǒng)等相關(guān)試驗(yàn)的參考依據(jù)。關(guān)鍵詞 ：糧食烘干機(jī)；自動控制系統(tǒng)；組態(tài)；監(jiān)測AbstractAlphaOur countr

3、y so far, the cause of vigorous development, especially the development of food production and processing of the CPC Central Committee has always attached great importance by the state. Food production is the foundation of national development, and the people safe and harmonious development of the s

4、ource. And every year due to grain drying is not timely rot caused by food waste to the countrys livelihood and the economy will result in huge losses, so to solve the problem of food drying of great significance.The main subject is in the JX-300X configuration package, based on the grain dryer auto

5、matic control system configuration (including the host, operating station, data forwarding card, I / O cards, I / O test signal points , loop, flow charts and other settings), compiling, monitoring. Food in the drying tower by controlling the residence time of the drying process of drying and coolin

6、g sections with the inlet air pressure to control the temperature at the outlet of the drying tower grain moisture content, grain moisture content at the outlet to reach 14 0.5 percent, in order to meet national food storage standards. Finally, field tests, simulated storage silos single-loop contro

7、l, to control the granary reserves and food decentralized traffic. Meanwhile, graduation design fully understand JX-300X powerful configuration software also hope this project can serve as JX-300X-based configuration system and other related tests of reference.Keyword ：Grain dryer ；Automatic control

8、 system ；Configuration ；Monitor 目 錄第一章 緒論11.1研究背景11.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與研究的局限性11.3 本文的主要研究內(nèi)容4第二章 JX-300組態(tài)軟件介紹52.1 JX-300組態(tài)軟件簡介52.2 集散控制簡介62.3 SCKey組態(tài)軟件特點(diǎn)6第三章 烘干機(jī)簡介73.1 糧食的干燥原理73.2 糧食的干燥條件73.3 干燥設(shè)備的分類8第四章系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計(jì)94.1整理硬件及I/O信息，分配測點(diǎn)94.2 建立組態(tài)文件114.3 主機(jī)設(shè)置與操作站設(shè)計(jì)124.4 控制站I/O組態(tài)134.5 控制方案的組態(tài)144.6 操作小組組態(tài)17第五章 仿真與現(xiàn)場模擬調(diào)試2

9、45.1系統(tǒng)總貌實(shí)時監(jiān)控畫面分析245.2 系統(tǒng)控制分組實(shí)時監(jiān)控畫面分析245.3 系統(tǒng)監(jiān)控趨勢圖分析255.4 系統(tǒng)流程圖監(jiān)控圖分析265.5 系統(tǒng)一覽監(jiān)控圖分析265.6現(xiàn)場模擬調(diào)試27結(jié) 論31致 謝32參考文獻(xiàn)33第一章 緒論1.1 研究背景我國是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國，保證糧食生產(chǎn)是關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵所在。在現(xiàn)今土地資源日益減少的情況下，農(nóng)產(chǎn)品問題更加重要。提高現(xiàn)有農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量就必須重視谷物的機(jī)械化干燥問題。對于糧食的生產(chǎn)和消費(fèi)，我國是世界上最大的國家，年糧食總產(chǎn)量約5億噸。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在我國，糧食收獲后在脫粒、晾曬、貯存、運(yùn)輸?shù)忍幚磉^程中的損失率高達(dá)15，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過5的聯(lián)合國糧農(nóng)組織所

10、規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。在上述的這些損失中，究其原因，每年氣候潮濕，剛剛收獲的潮濕糧食來不及曬干或未達(dá)到安全規(guī)定儲存水分造成霉變、發(fā)芽等原因造成的損失的糧食量高達(dá)5，若按糧食年產(chǎn)量5億噸來計(jì)算，相當(dāng)于2500萬噸糧食。若按照每人每天食用一斤糧食計(jì)算，足夠68萬人一年的糧食用量。在南方地區(qū)霉雨季節(jié)偏長的省份(比如江蘇、湖北、上海、浙江以及安徽) 糧食霉?fàn)€損失率每年高達(dá)10左右，而對于東北地區(qū)，平均每三年的麥?zhǔn)諘r期就有一年是雨季，糧食收獲后特別需要用糧食干燥機(jī)械對糧食及時烘干處理，由此可見，糧食干燥是一個不容忽視的環(huán)節(jié)。因此，發(fā)展和改進(jìn)糧食干燥機(jī)械化技術(shù)，改變靠天吃飯的傳統(tǒng)被動局面，使到手的糧食損失降低到最低

11、點(diǎn)。通過運(yùn)用糧食烘干機(jī)烘干糧食再儲存，可以大大的減少以上出現(xiàn)的多項(xiàng)問題。并且糧食烘干機(jī)具有自己的特點(diǎn)，既不受天氣的干擾制約，而且能實(shí)現(xiàn)糧食干燥的機(jī)械化、自動化，干燥時間短、功效高、投資少。從這一意義上說，糧食的干燥技術(shù)也是現(xiàn)代化比田間農(nóng)業(yè)的重要手段，也是糧食豐產(chǎn)、豐收的重要保障條件。1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與研究的局限性1國內(nèi)糧食干燥技術(shù)的發(fā)展歷史我國關(guān)于糧食干燥機(jī)械方面的推廣發(fā)展大概有50多年歷史，從解放初期開始仿制日本、蘇聯(lián)等國家的烘干技術(shù)開始的，在當(dāng)時的年代，糧食烘干機(jī)基本在大型農(nóng)場和糧庫應(yīng)用，6070年代我國自主設(shè)計(jì)了多種中、小型糧食烘干機(jī)，它們多數(shù)使用在農(nóng)場生產(chǎn)隊(duì)和農(nóng)村生產(chǎn)聯(lián)隊(duì)。809

12、0年代間設(shè)計(jì)生產(chǎn)了多種大、中型糧食烘干機(jī)，主要應(yīng)用于國營農(nóng)場等地方，主要用于烘干玉米和小麥。90年代之后，隨著改革開放的深入進(jìn)展，農(nóng)村經(jīng)濟(jì)方面和生產(chǎn)力方面水平有了較大的提高，集約化、專業(yè)化的規(guī)模經(jīng)營也有了更多的發(fā)展，尤其從1997年起，國外通用型干燥機(jī)和種子專用干燥機(jī)等進(jìn)入我國市場，這使我國干燥機(jī)械開始逐步普及，而且另一方面也帶動了南方水稻產(chǎn)區(qū)糧食烘干機(jī)械化技術(shù)的發(fā)展。當(dāng)前，浙江、江蘇、廣東、福建等地這種干燥機(jī)基本己達(dá)2000多臺。尤其是國有農(nóng)墾系統(tǒng)、大型糧庫的糧食和種子生產(chǎn)基地，逐步裝備起了成套的糧食烘干設(shè)備，并且與加工、儲存等設(shè)施構(gòu)成一體化，成為了我國糧食烘干設(shè)備的主要應(yīng)用代表。而且一些有

13、關(guān)科研單位和一些大專院校也相繼研制出了不錯的糧食烘干設(shè)備，以此應(yīng)用于國內(nèi)農(nóng)業(yè)和糧食系統(tǒng)。糧食烘干設(shè)備的發(fā)展與應(yīng)用，逐漸使得糧食生產(chǎn)機(jī)械化技術(shù)走向成熟與完善，同時這也加快了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進(jìn)步的現(xiàn)代化步伐。2國內(nèi)谷物干燥的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢雖然中國的糧食烘干機(jī)械有近50年的發(fā)展歷史，但是從一個全國性的角度來看，中國的糧食干燥仍然有很多突出的矛盾：對整體而言糧食烘干能力仍然不足，糧食烘干后質(zhì)量依然較差，烘干的能源成本高，缺乏合適的經(jīng)營模式，推廣使用效果不佳等。目前，中國的主要谷物烘干機(jī)械主要應(yīng)用于大型糧食存儲倉庫，國有土地農(nóng)墾系統(tǒng)的種子，商品糧基地與大型糧食烘干機(jī)，廣大的農(nóng)村地區(qū)現(xiàn)以自然干燥為主。隨著農(nóng)村勞動

14、力的轉(zhuǎn)移和糧食產(chǎn)量的逐步提高，僅僅依靠大型糧庫和農(nóng)墾部門來采用大型糧食烘干機(jī)械烘干糧食的工作方式已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能及時有效地完成應(yīng)有的糧食干燥工作，同時大型的糧食烘干設(shè)施投建成本過高，占地面積過大，在農(nóng)閑期間就只能閑置不用，增加了運(yùn)營等成本費(fèi)用，這樣就難以實(shí)現(xiàn)糧食干燥服務(wù)的市場化和社會化，不適合大量地建造推廣。因此，發(fā)展中、小型糧食烘干機(jī)自動控制設(shè)備來作為大型糧食烘干設(shè)備的補(bǔ)充形式，將更加適合在農(nóng)村和農(nóng)戶中推廣使用，這也是提高我國糧食烘干機(jī)械化應(yīng)用水平的有效途徑，也將是未來我國糧食烘干設(shè)備機(jī)械化技術(shù)的發(fā)展方向。3、對于美國蘇聯(lián)等發(fā)達(dá)國家，他們的糧食干燥機(jī)械技術(shù)的發(fā)展基本是在20世紀(jì)40年代左右開始的

15、，50-60已取得很大程度的進(jìn)展，已基本具備機(jī)械化的糧食烘干機(jī)，糧食烘干技術(shù)在60-70年內(nèi)已實(shí)現(xiàn)自動化的發(fā)展,70-80年間，研究目標(biāo)開始轉(zhuǎn)向糧食干燥機(jī)械設(shè)備的節(jié)能，高品質(zhì)，高效率，降低成本，以及計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展方向，90年后的糧食烘干設(shè)備已達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化，系列化的程度。隨著糧食烘干設(shè)備的快速發(fā)展，世界上的多數(shù)發(fā)達(dá)國家在糧食生產(chǎn)時基本都采用糧食烘干機(jī)械設(shè)備。如日本約90的大米、美國約85的玉米均使用機(jī)械來干燥，這些國家計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速，基本上都是通過計(jì)算機(jī)來開展試驗(yàn)的模擬，設(shè)備的設(shè)計(jì)和整體管理，自動化程度高。根據(jù)食物的主要用途，側(cè)重于維護(hù)食品質(zhì)量和品質(zhì)，采用低能耗技術(shù)，選擇干燥工藝參數(shù)，效果是

16、比較成功的。日本是糧食干燥地區(qū)機(jī)械化程度在世界上最高的之一。日本采取政府補(bǔ)貼，并全面實(shí)施支持服務(wù)，以支持日本糧食烘干機(jī)以及農(nóng)業(yè)的發(fā)展。其集約化生產(chǎn)程度較高，糧食烘干機(jī)械化率已經(jīng)基本達(dá)到了92，走上了一系列農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)化。日本機(jī)械化谷物干燥的發(fā)展歷史經(jīng)歷了平床干燥機(jī)站，依次循環(huán)式干燥機(jī)，最后是連續(xù)運(yùn)動式干燥機(jī)。對于干燥方法日本主要采用兩種（小型烘干機(jī)主要是循環(huán)干燥設(shè)備，大型糧食烘干燥機(jī)械和設(shè)備大多是連續(xù)移動）。，日本主要有兩種方法來促進(jìn)其國民使用糧食烘干機(jī)，一種主要是由農(nóng)業(yè)協(xié)會建立的大型糧食烘干中心，另一個是由一個單一的家庭或生產(chǎn)商使用的小型糧食烘干機(jī)組合購買，一般的農(nóng)民多采用后者的方法，以提

17、高糧食的品質(zhì)，也是為了增加收入。在糧食烘干機(jī)的推廣方面的功勞主要可以歸結(jié)為日本農(nóng)業(yè)協(xié)會，成員在分析經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)性作用后，一般投資于股票的股份，自負(fù)盈虧，自我管理，在操作的主體作用下，通過在各種基層組織來提供植物的選擇和服務(wù)，更重要的是，要幫助建立與服務(wù)中心相結(jié)合的干燥方法，使用由制造商提供的設(shè)備，為廣大農(nóng)民糧食烘干設(shè)備提供處理，存儲和服務(wù)。4.目前糧食烘干機(jī)械化發(fā)展存在著認(rèn)識上的誤區(qū)：首先，我國人多地少，我國農(nóng)民實(shí)行家庭聯(lián)產(chǎn)承包制度，經(jīng)營規(guī)模一般較小、收入低低，沒有發(fā)展機(jī)械化干燥的必要。二是認(rèn)為自然的干燥手段比機(jī)械干燥要優(yōu)越。實(shí)際上剛剛收獲的糧食在一個小時之內(nèi)及時干燥與放置數(shù)個小時甚至數(shù)日再進(jìn)行

18、干燥相比，最后的米質(zhì)將大不一樣。比如在日本，糧食含水率約為24，如果放置10小時再進(jìn)行機(jī)械烘干，就只能用作飼料糧。而收后直接干燥處理的稻谷，價格高于我國米價110倍。三是認(rèn)為用機(jī)械來烘干糧食投資較大、成本較高，農(nóng)民普遍可能承受不了。根據(jù)諸多方面的調(diào)查分析，一套干燥設(shè)備25萬元到120萬元不等，基本可以使用15年，約36年便可收回成本，這樣投資回報率也不算低；再者，機(jī)械干燥的直接成本與人工自然干燥方式相比，前者大大低于后者；如若綜合分析進(jìn)行規(guī)?；鳂I(yè)生產(chǎn)和計(jì)算糧食破碎、拋灑、損失、霉?fàn)€品質(zhì)下降等因素，自然干燥成本是機(jī)械干燥成本的3倍多。相比之下，機(jī)械干燥是節(jié)本增效之舉。此外，由于缺乏現(xiàn)有的可供借

19、鑒的發(fā)展模式、運(yùn)行機(jī)制及管理體制，增加了開展此項(xiàng)工作的難度。5.許多專家學(xué)者對糧食烘干技術(shù)推廣方面都做了不同程度研究，但是由于我國在糧食烘干機(jī)械的推廣方面受政策性的影響比較大，所以適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)自主發(fā)展的機(jī)會相對較少，最終導(dǎo)致糧食烘干機(jī)械的推廣應(yīng)用效果并不理想，雖然國內(nèi)越來越多的專家已經(jīng)開始從方方面面來研究糧食烘干機(jī)在使用成本方面的問題，但是很多的也只是從實(shí)驗(yàn)的角度出發(fā)，考慮如何降低糧食烘干使用成本的問題，但在結(jié)合實(shí)際應(yīng)用情況下，以及選擇什么樣的運(yùn)營模式來進(jìn)行綜合分析的人則很少。而且實(shí)際上因?yàn)樵诩Z食烘干推廣領(lǐng)域，由于采用不同推廣運(yùn)營模式會帶來使用成本的很大變化。希望研究結(jié)果可作為進(jìn)行科學(xué)合理選用

20、和推廣谷物烘干機(jī)械的參考依據(jù)。1.3 本文的主要研究內(nèi)容本文在對糧食烘干機(jī)的總體框架、工作原理進(jìn)行深入了解之后，首先對糧食烘干機(jī)進(jìn)行框架設(shè)計(jì)，將其轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)軟件JX-300組態(tài)軟件環(huán)境下的實(shí)驗(yàn)對象。對糧食烘干機(jī)的各個部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，組態(tài)，構(gòu)成一個完整的實(shí)驗(yàn)對象。其主要內(nèi)容如下：（1） 講述相關(guān)知識背景，即糧食烘干機(jī)的組成，工作原理以及在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r。（2） 對糧食烘干機(jī)工作原理進(jìn)行綜述，解析糧食烘干機(jī)工作機(jī)理。（3） 對糧食烘干機(jī)控制系統(tǒng)的主要工作部分在JX-300組態(tài)軟件環(huán)境下進(jìn)行軟件組態(tài)，仿真。并詳細(xì)講解了組態(tài)過程以及簡單的硬件介紹。（4） 利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材，對組態(tài)好的軟件系統(tǒng)進(jìn)行個別

21、部分的現(xiàn)場試驗(yàn)、調(diào)試，以深入掌握糧食烘干機(jī)工作原理。第二章 JX-300組態(tài)軟件介紹2.1 JX-300組態(tài)軟件簡介JX-300X的基本組成包括工程師站（ES）、操作站（OS）、控制站（CS）和通訊網(wǎng)絡(luò)SCnet II 。通過在JX-300X的通訊網(wǎng)絡(luò)上掛接總線變換單元（BCU）可實(shí)現(xiàn)與JX-100、JX-200、JX-300系統(tǒng)的連接；在通訊網(wǎng)絡(luò)上掛接通信接口單元（CIU）可實(shí)現(xiàn)JX-300X與PLC等數(shù)字設(shè)備的連接；通過多功能計(jì)算站（MFS）和相應(yīng)的應(yīng)用軟件AdvanTrol-PIMS可實(shí)現(xiàn)與企業(yè)管理計(jì)算機(jī)網(wǎng)的信息交換，實(shí)現(xiàn)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)（Intranet）環(huán)境下的實(shí)時數(shù)據(jù)采集、實(shí)時流程查看、實(shí)

22、時趨勢瀏覽、報警記錄與查看、開關(guān)量變位記錄與查看、報表數(shù)據(jù)存貯、歷史趨勢存貯與查看、生產(chǎn)過程報表生成與輸出等功能，從而實(shí)現(xiàn)整個企業(yè)生產(chǎn)過程的管理、控制全集成綜合自動化。X-300X覆蓋了大型集散系統(tǒng)的安全性、冗余功能、網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展功能、集成的用戶界面及信息存取功能，除了具有模擬量信號輸入輸出、數(shù)字量信號輸入輸出、回路控制等常規(guī)DCS的功能，還具有高速數(shù)字量處理、高速順序事件記錄（SOE）、可編程邏輯控制等特殊功能；它不僅提供了功能塊圖（SCFBD）、梯形圖（SCLD）等直觀的圖形組態(tài)工具，又為用戶提供開發(fā)復(fù)雜高級控制算法（如模糊控制）的類C語言編程環(huán)境SCX。系統(tǒng)規(guī)模變換靈活，可以實(shí)現(xiàn)從一個單元的

23、過程控制，到全廠范圍的自動化集成。JX-300X控制站以先進(jìn)的微控制器（30MHZ Philips P51XA）為核心，提高了系統(tǒng)的實(shí)時性和控制品質(zhì)，系統(tǒng)能完成各種先進(jìn)的控制算法：過程管理級采用高性能CPU的主機(jī)和WINDOWS95/NT的多任務(wù)操作系統(tǒng)，以適合集散控制系統(tǒng)良好的操作環(huán)境和管理任務(wù)的多樣化；過程控制網(wǎng)絡(luò)采用雙重化Ethernet網(wǎng)技術(shù)，使過程控制級能高速安全的協(xié)調(diào)工作，做到真正的分散和集中。高速、可靠、開放的通訊網(wǎng)絡(luò)SCnet II JX-300X系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)SCnet 連接工程師站、操作站、控制站和通訊處理單元。通訊網(wǎng)絡(luò)采用總線形或星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，曼徹斯特編碼方式，遵循開放的T

24、CP/IP協(xié)議和IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)。SCnet 采用11冗余的工業(yè)以太網(wǎng)，TCP/IP的傳輸協(xié)議輔以實(shí)時的網(wǎng)絡(luò)故障診斷。其特點(diǎn)是可靠性高、糾錯能力強(qiáng)、通信效率高。通訊速率為10Mbps。SCnet 真正實(shí)現(xiàn)了控制系統(tǒng)的開放性和互連性。通過配置交換器(SWITCH)，操作站之間的網(wǎng)絡(luò)速度能提升至100Mbps，而且可以接多個SCnet 子網(wǎng)，形成一種組合結(jié)構(gòu)。每個SCnet 網(wǎng)理論上最多可帶1024個節(jié)點(diǎn)，最遠(yuǎn)可達(dá)10,000米。目前已實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)可帶載15個控制站和32個其它站。2.2 集散控制簡介集散控制系統(tǒng)（Distributed Control System -DCS），是一種以微處理

25、器為基礎(chǔ)的分散型綜合控制系統(tǒng)。DCS綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、自動控制技術(shù)、冗余及自診斷技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，采用多層分級的結(jié)構(gòu)形式，適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的控制與管理需求，目前已成為工業(yè)過程控制的主流系統(tǒng)。由于DCS系統(tǒng)的通用性和復(fù)雜性，系統(tǒng)的許多功能及匹配參數(shù)需要根據(jù)具體場合有用戶決定。例如：系統(tǒng)采集什么樣的信號、采用何種控制方案、怎樣控制、操作時需顯示什么數(shù)據(jù)、如何操作等等。另外，為適應(yīng)各種特定的需要，集散系統(tǒng)備有豐富的I/O卡件、各種控制模塊及多種操作平臺，用戶一般根據(jù)自身的要求選擇硬件設(shè)備，有關(guān)系統(tǒng)的硬件設(shè)備的配置情況也需要用戶提供給系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)需要與另外系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊時，用戶還需要將系統(tǒng)

26、所采用的協(xié)議、使用的端口告訴控制系統(tǒng)。以上需要用戶為系統(tǒng)設(shè)定各項(xiàng)參數(shù)的操作即所謂的“系統(tǒng)組態(tài)”。SUPCON DCS的組態(tài)工作通過組態(tài)軟件SCKey來完成。該軟件用戶界面友好，操作方便，充分支持各種控制方案。SCKey組態(tài)軟件將幫助工程師有序且系統(tǒng)地完成“系統(tǒng)組態(tài)”這一復(fù)雜工作。2.3 SCKey組態(tài)軟件特點(diǎn)SUPCON DCS系統(tǒng)的SCKey組態(tài)軟件是一個全面支持該系統(tǒng)各類控制方案的組態(tài)軟件平臺。該軟件是運(yùn)用面向?qū)ο螅∣OP）技術(shù)和對象鏈接與嵌入（OLE2）技術(shù)，基于中文Windows系列操作系統(tǒng)開發(fā)的32為應(yīng)用軟件。SCKey組態(tài)軟件通過簡明的下拉菜單和彈出式對話框建立友好的人機(jī)對話界面，

27、并大量采用Windows的標(biāo)準(zhǔn)控件，是操作保持了一致性，易學(xué)易用。該軟件采用分類的樹狀結(jié)構(gòu)管理組態(tài)信息，使用戶能清晰把握系統(tǒng)的組態(tài)狀況。另外，SCKey組態(tài)軟件還提供了強(qiáng)大的在線幫助功能，當(dāng)用戶在組態(tài)過程中遇到了問題，只須按F1鍵或選擇菜單中的幫助項(xiàng)，就可以隨時得到幫助提示。第三章 烘干機(jī)簡介3.1 糧食的干燥原理所謂糧食烘干，就是通過某些特定的方法，將糧食中多余的水分排出，保留適當(dāng)?shù)纳倭康乃肿罱K以達(dá)到安全存儲糧食的目的。糧食烘干的過程就是使糧食中排出的多余的水變成水蒸汽，然后再利用糧食周圍的干燥介質(zhì)（本課題采用的干燥介質(zhì)是干燥的空氣）所吸收，最終達(dá)到糧食干燥的目的。干燥的總體過程可以歸納為

28、兩種基本過程：（1）干燥過程中糧食內(nèi)部的水分在被加熱之后沿毛細(xì)管擴(kuò)散的糧食外殼的表面（2）糧食外殼表面的水分再被干燥介質(zhì)帶走。但是，如果僅僅是在常溫下區(qū)干燥糧食，水分揮發(fā)的會非常慢。所以，為了加快糧食的干燥速率，就需要做一些輔助措施。最基本的就是增加糧食和干燥介質(zhì)的溫度，增加干燥介質(zhì)的相對流動速度等。本課題中，谷物干燥機(jī)在工作時，糧食經(jīng)過四個不同的階段（即兩個干燥段與兩個冷卻段），經(jīng)過的路程相對較長，熱風(fēng)在鼓風(fēng)機(jī)的作用下，吹進(jìn)干燥段對糧食進(jìn)行干燥，帶走大部分水分。在冷卻段，溫度相對較低，在進(jìn)一步干燥糧食的基礎(chǔ)上也會降低糧食的溫度，使其溫度更接近常溫，以便于保存。以此就可以平穩(wěn)高效地完成整個干燥

29、過程。3.2 糧食的干燥條件糧食烘干條件，就是指對干燥過程有影響的各種主要因素的總和，例如：干燥介質(zhì)的溫度、干燥速度、干燥時間等。糧食干燥的主要目的，就是為了降低糧食水分的含量，使糧食在儲存過程中，有較好的穩(wěn)定性。糧食在干燥后不應(yīng)降低糧食的固有品質(zhì)，而應(yīng)盡可能地改善糧食的不同用途的品質(zhì)、食用品質(zhì)和加工工藝品質(zhì)。糧食在干燥過程中，由于需要及時去除水分，往往采用較高溫度的干燥方法，既要在短時間內(nèi)，較經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行干燥作業(yè)，又要保證糧食品質(zhì)不發(fā)生劣變，這就要選用合理的干燥條件。所謂合理的干燥條件，是指影響干燥過程的各種主要參數(shù)(干燥介質(zhì)的溫度、速度、濕度等)的合理組合。選擇干燥條件，主要依據(jù)糧食的種類、

30、成熟度、原始水分和不同用途等，綜合分析并有側(cè)重地選擇。不同干燥方法，不同的糧食烘干機(jī)，不同的糧食品種，則需不同的干燥條件，以盡可能減少烘干對糧食品質(zhì)的不良影響。3.3 干燥設(shè)備的分類糧食干燥設(shè)備的類型多種多樣，但基本原理都是利用干燥介質(zhì)的熱能，使糧食中的水分蒸發(fā)，達(dá)到干燥降水的目的。按干燥設(shè)備的產(chǎn)量來分，可分為大型、中型和小型干燥機(jī)；按干燥對象種類來分，可以分為專用型和多用型干燥機(jī)；按加熱方式分，可分為對流式、傳導(dǎo)式與輻射式；按干燥介質(zhì)的溫度分，可分為高溫、常溫和低溫干燥機(jī)；按空氣與糧食的相對運(yùn)動分，可分為順流式、逆流式、橫流式和混流式干燥機(jī)；按可否移動分，可分為固定式和移動式干燥機(jī)；按干燥容

31、器內(nèi)氣壓來分，可分為常壓干燥機(jī)和真空干燥機(jī)等。第四章 系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計(jì)眾所周知，糧食烘干機(jī)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一種常見設(shè)備。對于糧食烘干機(jī)，干燥介質(zhì)的溫度、流量以及兩層厚度將直接影響最終糧食烘干的結(jié)果。當(dāng)干燥介質(zhì)的溫度、流量不符合烘干條件時，會使烘干后的糧食達(dá)不到既定的標(biāo)準(zhǔn)甚至出現(xiàn)廢糧造成浪費(fèi)。因此，對糧食烘干機(jī)干燥介質(zhì)的溫度、流量都需要嚴(yán)加控制。本課題主要設(shè)計(jì)糧食烘干機(jī)框架，對其基本工作原理進(jìn)行研究、仿真、模擬。其基本框架如圖4-1所示。含水分糧食干燥糧食儲存?zhèn)}2（單回路控制）烘干設(shè)備主體（兩個單回路控制，一個串級控制）儲存?zhèn)}1（手操器控制回路）糧食初步篩選（除雜）圖4-1 糧食烘干機(jī)基本框架4.1

32、整理硬件及I/O信息，分配測點(diǎn)根據(jù)前期設(shè)計(jì)的糧食烘干機(jī)的總體框架，其I/O組態(tài)中的I/O點(diǎn)分配如表4-1。表4-1 I/O 測試點(diǎn)詳細(xì)分配位號描述量程備注W-101谷物初始水分檢測0100%420 mAW-1021干燥段2谷物水分檢測0100%420 mAW-103出口谷物水分檢測0100%420 mAT-101干燥段1入口風(fēng)溫度0100K型熱電偶T-103冷卻段1入口風(fēng)溫度0100K型熱電偶P-101干燥段1入口風(fēng)壓力0100Pa420 mAP-102冷卻段1入口風(fēng)壓力0100Pa420 mAFa-101儲存?zhèn)}1調(diào)節(jié)閥0100%420 mAFa-102儲存?zhèn)}2調(diào)節(jié)閥0100%420 mAFa

33、-103冷卻段空氣調(diào)節(jié)閥0100%420 mAC-101儲存?zhèn)}1糧食儲量0100%420 mAC-102儲存?zhèn)}2糧食儲量0100%420 mAN-104傳送機(jī)4電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測04000n/min電壓15VNL-101冷卻段鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速檢測04000n/min電壓15VKON-101泵開關(guān)指示開關(guān)量輸入（干觸點(diǎn)）KOF-101泵操作指示開關(guān)量輸出（干觸點(diǎn)）TJ-101傳送機(jī)4電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)輸出4-20mACJC-101儲存?zhèn)}1調(diào)節(jié)回路輸出4-20mACJC-101儲存?zhèn)}2調(diào)節(jié)回路輸出4-20mAWNC-101傳送機(jī)4轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)內(nèi)環(huán)輸出4-20mAWNC-101傳送機(jī)4轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)外環(huán)輸出4-20mALFTJ

34、-101冷卻段入口風(fēng)溫度調(diào)節(jié)輸出4-20mALFTJ-102冷卻段入口風(fēng)壓力調(diào)節(jié)輸出4-20mA表中I/O接口分為模入量、摸出量、開關(guān)量輸入與開關(guān)量輸出。其卡件配置是根據(jù)JX-300組態(tài)軟件內(nèi)部硬件模擬部分配置的。機(jī)柜機(jī)籠卡件布置圖如圖4-2所示。表4-2 機(jī)柜機(jī)籠卡件布置圖00010203040506070809101112131415冗余冗余冗余冗余SP313SP313SP313SP313SP314SP314SP314SP000SP313SP313SP322SP322SP322SP000SP362SP363具體的卡件及通道布置圖如表4-3所示。表4-3 具體卡件配置序號卡件型號卡件通道00

35、01020304測點(diǎn)分配圖00SP313W-101W-1021W-103備用備用02SP313C-101C-102P-101P-102備用04SP314T-101備用備用備用備用05SP314T-103備用備用備用備用06SP314N-104備用備用備用備用08SP313Fa-101Fa-102Fa-103備用備用10SP322CJ-101CJ-102TJ-101備用備用12SP322LFJ-101LFJ-102備用備用備用14SP362KOF-101備用備用備用備用15SP363KON-101備用備用備用備用由上面的卡件布置圖和測點(diǎn)分配清單，基于JX-300組態(tài)軟件包的組態(tài)工作就可以順理成章

36、的進(jìn)行了。4.2 建立組態(tài)文件正式開始進(jìn)行組態(tài)的時候，首先需要新建一個組態(tài)文件，將系統(tǒng)的配置信息集中、完整的體現(xiàn)在組態(tài)文件中。新建組態(tài)文件的時候需要指定文件的存放路徑及文件名。新建組態(tài)文件的時候，系統(tǒng)會生成（文件名）.sck的組態(tài)文件，同時，在同一個目錄下系統(tǒng)會自動生成一個和組態(tài)文件同名的文件夾。如圖4-2所示。圖4-2 組態(tài)文件與同行文件夾該文件夾下面包含著一些小文件夾，如圖4-3所示。圖4-3 小文件夾這些小文件夾具體的名稱和作用如下：control：存放圖形化組態(tài)文件；flow:存放流程圖文件；lang：存放SCX語言文件；report：存放報表文件；run：存放運(yùn)行文件，如*.scc、

37、*.sco等文件；temp:存放臨時文件。在組態(tài)中，所繪制的流程圖、制作的報表、編寫的程序等都需要正確的尋訪在相應(yīng)的文件夾中。4.3 主機(jī)設(shè)置與操作站設(shè)計(jì)主機(jī)設(shè)置是對系統(tǒng)各主控制卡與操作站在系統(tǒng)中的位置進(jìn)行組態(tài)。本課題糧食烘干機(jī)的組態(tài)結(jié)果如圖4-4所示。圖4-4 主機(jī)設(shè)置操作站組態(tài)結(jié)果如圖4-5所示。圖4-5 控制站設(shè)置4.4 控制站I/O組態(tài)主機(jī)設(shè)置完成以后，可以進(jìn)行控制站的I/O組態(tài)，I/O組態(tài)主要包括下面的一些內(nèi)容：1、 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡設(shè)置；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡組態(tài)是對某一控制站內(nèi)部的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡在SBUS-S2網(wǎng)絡(luò)上的地址以及卡件的冗余情況等參數(shù)進(jìn)行組態(tài)。2、 I/O卡件設(shè)置；I/O卡件設(shè)置是對SBU

38、S-S1網(wǎng)絡(luò)上的I/O卡件型號及地址等參數(shù)進(jìn)行組態(tài)。3、 信號點(diǎn)設(shè)置；I/O信號點(diǎn)設(shè)置在I/O點(diǎn)組態(tài)畫面中進(jìn)行。對于本課題糧食烘干機(jī)其數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡設(shè)置如圖4-6所示；I/O卡件設(shè)置如圖4-7所示；信號點(diǎn)設(shè)置如圖4-8所示（僅以0號地址的SP313四路電流信號卡為例）。圖4-6 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡設(shè)置圖4-7 I/O卡件設(shè)置圖4-8 信號點(diǎn)設(shè)置（00號地址SP313四路電流信號卡）完成上述設(shè)置后，在組態(tài)軟件界面左側(cè)的顯示區(qū)中，可以看見樹狀的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，前面所組態(tài)的卡件和信號點(diǎn)都可以在樹狀結(jié)構(gòu)圖中找到。4.5 控制方案的組態(tài)控制方案組態(tài)是對系統(tǒng)中一些需要控制的信號進(jìn)行組態(tài)，本課題糧食烘干機(jī)控制方案組態(tài)中只需

39、常規(guī)控制方案組態(tài)。JX-300系統(tǒng)以基本PID算式為核心進(jìn)行擴(kuò)展，設(shè)計(jì)了串級、前饋、串級前饋（三沖量）等多種控制方案。組態(tài)軟件提供的這些常規(guī)控制方案，對一般要求的常規(guī)控制，基本都能滿足要求。本課題糧食烘干機(jī)自動控制系統(tǒng)運(yùn)用了兩個手操器回路（儲存?zhèn)}1糧食儲量調(diào)節(jié)回路與儲存?zhèn)}2糧食儲量調(diào)節(jié)回路）、兩個單回路（冷卻段1入口分溫度調(diào)節(jié)回路與冷卻段1入口風(fēng)壓力調(diào)節(jié)回路）、一個串級回路控制（傳送機(jī)4電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)回路）。PVMV手操器受控對象1、 手操器回路原理圖見圖4-9，組態(tài)狀況（僅以儲存?zhèn)}1糧食儲量調(diào)節(jié)回路為例）見圖4-10。圖4-9 手操器原理圖圖4-10 手操器回路組態(tài)2、 回路調(diào)節(jié)原理圖見圖4-

40、11，組態(tài)狀況（僅以冷卻段1入口風(fēng)溫度調(diào)節(jié)為例）見圖4-12。SV+DVMV受控對象單回路控制器器手動值控制參數(shù)PV圖4-11 單回路原理圖圖4-12 單回路組態(tài)3、單回路PID控制是最常見的控制算法，在絕大多數(shù)情況下，它已經(jīng)可以滿足生產(chǎn)控制要求，但是在某些場合，這種簡單的算法可能會不合要求。這些場合包括：（1）過程可控程度差，如對象具有大純滯后的情況；（2）過程具有明顯的時變特性或非線性特性；（3）擾動劇烈，而且幅度大；（4）控制性能要求較高；（5）過程參數(shù)之間存在嚴(yán)重關(guān)聯(lián)；為了改進(jìn)算法以滿足上述場合的控制要求，在單回路的基礎(chǔ)上，開發(fā)了串級控制等有效的控制算法。在本課題糧食烘干機(jī)中對于糧食最

41、終的含水量一部分是通過其在烘干設(shè)備中的停留時間來決定的，換句話說是通過控制傳送機(jī)4的電機(jī)轉(zhuǎn)速來控制其在烘干設(shè)備中的停留時間。本課題中在出口處與烘干段2兩處設(shè)置了兩個谷物水分檢測點(diǎn)，如若在干燥段2檢測到糧食水分稍微偏離標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算值，則可通過其先對傳送機(jī)4采取措施，而不必等到糧食出口處再控制而減緩了控制速度，起到及時控制的作用，是出口處的糧食水分含量更加接近標(biāo)準(zhǔn)值，使控制效果更加。串級回路原理圖如圖4-13所示，組態(tài)狀況如圖4-14所示。+ INMVEXMVEXSV+DV1主對象副對象副控制器控制參數(shù)主控制器控制參數(shù)手/自動開關(guān)串級開關(guān)INSV手動值+ 圖4-13 串級回路原理圖圖 4-14 串級回

42、路組態(tài)4.6 操作小組組態(tài)控制站的組態(tài)完成之后要進(jìn)行操作站的組態(tài)。操作站的組態(tài)主要包括操作小組的組態(tài)、標(biāo)準(zhǔn)操作畫面的制作、流程圖的繪制、報表制作自定義鍵組態(tài)。在實(shí)際的工程應(yīng)用中，往往并不是每個操作站都需要查看和監(jiān)測所有的操作畫面，例如，某工程采用DCS控制現(xiàn)場的兩個工段，每個工段由指定的操作工分別在兩臺不同的操作站上進(jìn)行監(jiān)控操作，眾所周知，這時現(xiàn)場往往會要求這兩個操作站上可以顯示完全獨(dú)立的兩組畫面，即工段一的操作站上只需要顯示與工段一有關(guān)的操作畫面，工段二的操作站上只需要顯示與工段二有關(guān)的操作畫面，這時，可以利用操作小組對操作功能進(jìn)行劃分，每一個不同的操作小組可以觀察、設(shè)置、修改指定的一組標(biāo)準(zhǔn)

43、畫面、流程圖、報表、自定義鍵。系統(tǒng)運(yùn)行時兩個操作站上運(yùn)行不同的操作小組，從而滿足現(xiàn)場應(yīng)用需要。操作小組的組態(tài)結(jié)果見圖4-15。圖4-15 操作小組組態(tài)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)畫面組態(tài)是指對系統(tǒng)已定義格式的標(biāo)準(zhǔn)操作畫面進(jìn)行組態(tài)。其中包括總貌畫面、趨勢畫面、控制分組、數(shù)據(jù)一覽等四種操作畫面組態(tài)。趨勢畫面共有兩頁，顯示各個測點(diǎn)的實(shí)時畫面。趨勢畫面組態(tài)結(jié)果見圖4-16。圖4-16 趨勢畫面組態(tài)結(jié)果分組畫面共有四頁，分別為烘干機(jī)水分檢測分組、烘干機(jī)溫度檢測分組、電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測分組與回路分組。分組畫面組態(tài)結(jié)果見圖4-17。圖4-17 分組畫面組態(tài)一覽畫面用于總覽各個部分實(shí)時狀況，組態(tài)結(jié)果如圖4-18所示。圖4-18 一覽

44、畫面組態(tài)結(jié)果總貌畫面可以方便的查看各個部分（以上組態(tài)完成的）實(shí)時監(jiān)控，可以在監(jiān)控畫面中很方便的調(diào)整到想要進(jìn)入的監(jiān)控畫面。其組態(tài)結(jié)果如圖4-19所示。圖4-19 總貌畫面組態(tài)標(biāo)準(zhǔn)的操作畫面是系統(tǒng)定義的格式固定的操作畫面，實(shí)際工程應(yīng)用中，僅用這樣的操作畫面，還不能形象的表達(dá)現(xiàn)場各種特殊的實(shí)際情況。JX-300X系統(tǒng)有專門的流程圖制作軟件來進(jìn)行工藝流程圖的繪制。一般的，流程圖的制作步驟如下：（1）在組態(tài)軟件中進(jìn)行流程圖文件登錄；（2）啟動流程圖制作軟件；（3）設(shè)置流程圖文件版面格式（大小、格線、背景等）；（4）根據(jù)工藝流程要求，用圖4-20 糧食烘干機(jī)系統(tǒng)總靜態(tài)繪圖工具繪制工藝裝置的流程圖；（5）根

45、據(jù)監(jiān)控要求，用動態(tài)繪圖工具繪制流程圖中的動態(tài)監(jiān)控對象；（6）繪制完后，用樣式工具以完善流程圖；（7）保存流程圖文件至硬盤上，以登錄時所用的文件名保存。本課題糧食烘干機(jī)共繪制流程圖3幅，分別是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)總圖，見圖4-20；本課題糧食烘干機(jī)自動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，主要完成對烘干機(jī)總體結(jié)構(gòu)框架的設(shè)計(jì)，仿真系統(tǒng)的運(yùn)行。在圖4-20中，呈現(xiàn)的是烘干機(jī)總體結(jié)構(gòu)。首先，運(yùn)輸車將糧食運(yùn)送到指定地點(diǎn)后，通過傳送機(jī)將糧食運(yùn)送至升降機(jī)，升降機(jī)再將糧食升至篩選倉。在初篩選倉里，通過特殊的處理與操作，對糧食進(jìn)行初步的篩選，除去明顯的雜質(zhì)，保證后續(xù)將要烘干的糧食的質(zhì)量。被成功篩選處理后的糧食再被下放到下一傳送帶，經(jīng)傳送帶運(yùn)送至下

46、一升降機(jī)，再經(jīng)升降機(jī)升至儲存?zhèn)}1。將糧食先放在儲存?zhèn)}里，然后通過電動調(diào)節(jié)閥將糧食勻速向下放，這樣可以基本保證進(jìn)入烘干設(shè)備中的糧食基本上是一個厚度的，以對糧食烘干達(dá)到最好的結(jié)果。糧食在傳送帶上勻速經(jīng)過烘干設(shè)備，烘干主體分為四個階段：烘干段1、烘干段2、冷卻段1和冷卻段2。干燥段1和干燥段2設(shè)施相同，溫度較高，是烘干糧食的主要階段。將其分為兩個階段是為了使烘干段跨度適當(dāng)加大，以達(dá)到充分烘干糧食的目的。冷卻段1與冷卻段2設(shè)施相同，與干燥段相比，冷卻段溫度相對較低，是為了進(jìn)一步緩和的烘干糧食，同時降低糧食的溫度，以便后續(xù)保存工作。最后經(jīng)過烘干的糧食再被放到儲存?zhèn)}2里，以便運(yùn)輸或最終的進(jìn)倉儲存。儲存?zhèn)}流

47、程控制簡圖，見圖4-21。圖4-21 儲存?zhèn)}1控制調(diào)節(jié)對儲存?zhèn)}的調(diào)節(jié)采用的手操器控制，通過人工的方法對出現(xiàn)的現(xiàn)象進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。正常工作狀態(tài)下，糧食通過升降機(jī)源源不斷的將糧食運(yùn)送至儲存?zhèn)}，儲存?zhèn)}再勻速（本課題中設(shè)計(jì)電動調(diào)節(jié)閥正常工作時調(diào)節(jié)閥開50%）將糧食向下放到傳送帶上。儲存?zhèn)}設(shè)置儲存量為0%-100%，當(dāng)儲存?zhèn)}糧食儲量在10%-90%之間時屬于儲存?zhèn)}正常儲量，此時電動調(diào)節(jié)閥開度為50%,正常工作。當(dāng)糧食儲量小于10%或者大于90%時，會觸發(fā)報警系統(tǒng)進(jìn)行報警。工作人員根據(jù)報警情況檢查設(shè)備以及糧食儲量。若報警由糧食儲量過低引發(fā)，即儲量小于10%而觸發(fā)，工作人員就將電動調(diào)節(jié)閥開度調(diào)為0，就是關(guān)上調(diào)

48、節(jié)閥。若報警由糧食儲量過高引發(fā)，即儲量大于90%而觸發(fā)，工作人員就將電動調(diào)節(jié)閥開度調(diào)為100，就是將調(diào)節(jié)閥開至最大。同樣，當(dāng)報警狀況消除后，工作人員再將電動調(diào)節(jié)閥調(diào)制正常工作狀態(tài)的50%。此處，為了不使系統(tǒng)在報警線附近擺動重復(fù)報警、消除報警的狀態(tài)，特設(shè)置了報警死區(qū)，以防止報警與消除報警的頻繁發(fā)生。烘干過程詳細(xì)控制，見圖4-22。圖4-22 烘干段流程控制對于糧食烘干機(jī)自動控制系統(tǒng)來說，最重要的就是烘干設(shè)施。糧食從儲存?zhèn)}1釋放出來，經(jīng)外傳送帶送至烘干設(shè)備的內(nèi)傳送帶，由電動機(jī)帶動勻速傳送糧食。在干燥段，設(shè)置溫度傳感器與壓力傳感器，檢測熱風(fēng)的溫度與壓力。對于不同的糧食，其適宜的溫度不同，詳見表4-4

49、。表4-4 各種糧食的允許受熱溫度糧食品種玉米小麥大麥燕麥稻谷大豆花生高粱糧食允許受熱溫度（）飼料糧82828282-82種子糧43.443.440.543.443.443.432.043.4商品糧54.560.040.560.043.449.032.060.0由將要烘干的糧食來設(shè)置空氣加熱與溫度調(diào)節(jié)裝置來達(dá)到適宜的溫度，然后熱空氣通過鼓風(fēng)機(jī)向上方輸送。溫度傳感器會檢測熱風(fēng)的溫度，溫度如果不符合糧食干燥的要求可通過人工調(diào)節(jié)空氣加熱與溫度調(diào)節(jié)裝置來達(dá)到需要的溫度。壓力傳感器會檢測干燥段入口處熱風(fēng)的壓力。由于由儲存?zhèn)}1釋放的糧食是勻速釋放，所以糧食的厚度基本不變。這樣干燥段的熱風(fēng)壓力就可以保持基本

50、固定不變。在冷卻段，也同樣有壓力傳感器與溫度傳感器。在冷卻段構(gòu)成了兩個單回路控制方案。冷卻段的作用主要是進(jìn)一步干燥糧食，并且使糧食的溫度降下來，以適合運(yùn)輸或者儲存。冷卻段是通過加入冷空氣與干燥段鼓風(fēng)機(jī)吹過來的熱風(fēng)相混合使空氣的溫度有個適當(dāng)?shù)臏p少來降低空氣的溫度。而冷空氣進(jìn)來的多少則是通過電動調(diào)節(jié)閥來控制通風(fēng)口的大小來決定進(jìn)入的冷空氣的量。此處的兩個單回路控制分別是冷卻段入口風(fēng)溫度調(diào)節(jié)回路與冷卻段入口風(fēng)壓力調(diào)節(jié)回路。對于冷卻段入口風(fēng)溫度調(diào)節(jié)回路，由冷卻段的溫度傳感器來檢測冷卻段入口風(fēng)溫度。如果風(fēng)溫度不符合烘干原則或有偏差，則其偏差信號會控制電動調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生相應(yīng)的動作來調(diào)節(jié)冷卻段入口風(fēng)溫度。對于冷卻

51、段入口風(fēng)壓力調(diào)節(jié)回路，由冷卻段的壓力傳感器來檢測冷卻段入口風(fēng)壓力。如果風(fēng)壓力不符合烘干原則或有偏差，則系統(tǒng)會通過偏差信號來控制冷卻段的鼓風(fēng)機(jī)來調(diào)節(jié)冷卻段入口風(fēng)壓力。在干燥段2與出口處均設(shè)置了谷物水分檢測傳感器，用以實(shí)時檢測糧食水分，以對電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而決定糧食再烘干設(shè)備里的停留時間，以達(dá)到控制作用。組成了一個串級控制回路。此處，烘干設(shè)備組成了一個串級控制回路。干燥段2水分檢測屬于內(nèi)環(huán)，出口水分檢測屬于外環(huán)。共同控制電機(jī)轉(zhuǎn)速以更好地控制電機(jī)使其根據(jù)水分含量的多少來采取動作。實(shí)際控制中，在設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)時，電機(jī)基本保持勻速轉(zhuǎn)動。在出口處設(shè)置了一個糧食水分檢測傳感器作為外環(huán)調(diào)節(jié)。當(dāng)傳感器檢測到糧

52、食水分與140.5%有偏差時，其會根據(jù)偏差量對電機(jī)進(jìn)行控制，產(chǎn)生動作，減緩或者加快電機(jī)的轉(zhuǎn)速，以調(diào)節(jié)糧食在烘干設(shè)備中的停留時間，從而調(diào)節(jié)糧食的烘干結(jié)果，使其盡量接近標(biāo)準(zhǔn)值。在干燥段2設(shè)置一個糧食水分傳感器檢測設(shè)備作內(nèi)環(huán)調(diào)節(jié)，是為了及時對糧食水分進(jìn)行分析，如果糧食水分跟理論計(jì)算有偏差，則可以直接對電動機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。如果只是通過出口處的水分檢測來控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，速度太慢，已經(jīng)來不及對烘干過程進(jìn)行及時控制。串級控制可以使系統(tǒng)快速響應(yīng)，以達(dá)到更好的控制效果。第五章 仿真與現(xiàn)場模擬調(diào)試通過JX-300X組態(tài)軟件的監(jiān)控軟件窗口可以進(jìn)入在JX-300X組態(tài)軟件已組態(tài)的文件的實(shí)時監(jiān)控狀態(tài)。在監(jiān)控畫面中，用戶可

53、以很清楚的看到組態(tài)中各個物理量的實(shí)時變化，可以進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，以及調(diào)節(jié)系統(tǒng)PID參數(shù)來控制參數(shù)量，對系統(tǒng)進(jìn)行控制、分析，得到結(jié)果。在監(jiān)控軟件中可以很方便的在各個窗口之間進(jìn)行切換，體驗(yàn)監(jiān)控軟件的方便與強(qiáng)大。用戶進(jìn)入JX-300X組態(tài)軟件的監(jiān)控軟件窗口時，需要勾選仿真運(yùn)行選項(xiàng)，需要找到組態(tài)文件中的.IDX文件來運(yùn)行，需要登錄賬號來選擇用戶的操作級別以更好的進(jìn)行監(jiān)控和控制。但是在未連接實(shí)際設(shè)備時，監(jiān)控軟件窗口中不允許進(jìn)行參數(shù)改動，不能設(shè)置手動或自動控制，不能進(jìn)行PID參數(shù)設(shè)置等操作。在連接了實(shí)際設(shè)備后（比如開關(guān)、電動調(diào)節(jié)閥、水箱等設(shè)備），監(jiān)控軟件就可以實(shí)時顯示設(shè)備的開關(guān)以及工作狀況。此時用戶就可以對監(jiān)

54、控窗口中的參數(shù)、手自動、PID參數(shù)等進(jìn)行設(shè)置，仿照實(shí)際運(yùn)行效果，更深入的了解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，更好的掌握軟件使用以及對設(shè)備實(shí)際運(yùn)行情況由更好的理解。5.1系統(tǒng)總貌實(shí)時監(jiān)控畫面分析系統(tǒng)總貌畫面包括各個模擬量的監(jiān)測和回路分組、趨勢畫面、一覽畫面以及流程圖畫面的入口。本課題中只需一個總貌畫面。在總貌畫面上可以很方便的進(jìn)入各個需要監(jiān)測的畫面，大大簡化了操作步驟，是監(jiān)控操作簡單易行，真正體現(xiàn)了JX-300X組態(tài)軟件的強(qiáng)大與方便。系統(tǒng)總貌畫面見圖5-1。5-1 系統(tǒng)總貌畫面5.2 系統(tǒng)控制分組實(shí)時監(jiān)控畫面分析系統(tǒng)的分組實(shí)時監(jiān)控畫面如圖5-2所示。本課題共設(shè)置四個分組，分別為：烘干機(jī)水分檢測糧食儲量分組、烘干機(jī)溫度檢測分組、電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測分組與回路分組。他們分別顯示本課題中水分與糧食儲量位號的變化趨勢、烘干機(jī)溫度傳感器檢測的溫度變化趨勢、電機(jī)轉(zhuǎn)速變化趨勢以及回路控制量的變化趨勢。在控制分組實(shí)時監(jiān)控畫面里，用戶可以觀察到每個分組里各個監(jiān)測點(diǎn)的實(shí)時狀況，并且可以通過點(diǎn)擊分組里的位號條形圖來進(jìn)入需要觀察、設(shè)置的位號的調(diào)整畫面，如圖4-25。在調(diào)整畫面里，可以設(shè)置該位號物理量的手動或者自動選擇，可以設(shè)置是否需要報警裝置，可以設(shè)置報警范圍等操作。而且通過翻頁選項(xiàng)，可以很方便的切換到其他分組，并且可對其他分組的設(shè)置項(xiàng)進(jìn)行需要的設(shè)置與操作。圖5-2系統(tǒng)控制分組實(shí)時監(jiān)控畫面5.3