基于PLC的棉籽烘干机温度控制的研究与设计

郑潇潇 刘姝廷 沈阳工学院

1 棉籽烘干机的工作原理

棉籽烘干机的工作原理是：将空气作为介质，把空气加热，提高其温度，然后把热空气送入烘干机内籽棉的输送系统中，让籽棉和快速流动的热空气充分接触，产生热交换，进而吸收棉纤维中的水分，达到籽棉烘干的目的。

棉籽烘干机主要有烘干箱、输送带、加热风机及进出风口等几部分组成，棉籽通过输送带进入烘干箱内进行烘干，烘干箱内温度通过PLC控制加热风机的功率达到。

2 硬件方案选择

棉籽烘干机温度控制系统主要是根据烘干机内部实际温度和棉籽回潮率要求，控制加热器的加热功率，实现温度的精确控制。本文结合棉籽烘干机温度系统需求及当前主流控制技术，采用了以“PLC和组态王”为核心的总体控制方案。其中PLC采用日本欧姆龙公司的CP1系列可编程控制器，此编程器不仅程序的编写简单、可靠性高、操作简单；而且凭借编程控制器的自身条件足以满足模拟的需要。其整体设计思路如图2.1所示。

图2.1 总体设计方案

本系统主要是通过PLC来控制风机来控制烘干机内部的温度[1]。烘干机温度控制系统的主电路原理图如图2.2所示。

图2.2 主电路原理图

3 软件方案选择

对于本文所设计的棉籽烘干机温度系统控制系统可选择“可编程控制器和组态软件”为核心的设计思路，其中可编程控制器选用欧姆龙公司的CPIH系列PLC，组态软件选用北京亚控科技有限公司的组态王软件[2]。

考虑到日本公司在我国小型PLC领域的极大优势以及经济因素等原因，在本文所涉及的棉籽烘干机温度系统控制系统，本人建议选择欧姆龙所生产的CP1H系列PLC。日本OMRON公司在国际上也有比较高的知名度，OMRON的中小型机的产品方面也相当成熟，其在中国市场上的占有率也在持续增加。所以下位机软件采用日本欧姆龙公司的编程软件CX-P软件。

CX-Programmer还可以完成梯形图的编程、检查，连接上位机通过控制PLC实现程序的上载进而控制机器的运行，可以配置PLC的设定区、也可以监视读取PLC的运行状态。

4 组态软件选择

运用组态王软件可以便捷地完成对棉籽烘干机温度控制系统的工程建立、画面设计、串口参数设定及与PLC的通信等，实现对棉籽烘干机温度系统的可视化远程在线监控，以便于实时现场监控[3]。组态王软件由工程管理器、工程浏览器和运行系统三部分组成。其中工程管理器用于新工程的创建和已有工程的管理，比如对已有工程进行搜索、添加、备份、恢复以及实现数据词典的导入和导出等。工程浏览器是一个工程开发设计工具，用于创建监控画面、定义设备驱动及相关变量、动画连接、命令语言以及配置运行系统等。