谷物烘干机控制系统及控制方法与流程

本发明涉及自动化控制技术领域，尤其涉及谷物烘干机控制系统及控制方法。

背景技术：

谷物烘干机是一种自动化程度要求较高的机电设备，应用于农业生产中农作物烘干领域，随着科技的进一步发展，原有的按钮指示灯型操作方式已不能满足客户的需求，使用按钮指示灯的方式只能做烘干机各执行机构的启停控制以及各执行机构的运行或者故障状态的指示，而无法记录当前设备运行的时间、各执行机构的历史故障情况以及对温度进行显示并作出温度曲线的方式显示等问题。

技术实现要素：

本发明目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种可以进行人机信息交互的谷物烘干机控制系统及控制方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

包括输入保护模块、PLC控制器和控制输出模块，所述控制系统还包括水分仪和模拟量模块，所述模拟量模块与所述PLC控制器相连，由水分仪将检测信息传输至模拟量模块，再将模拟量信号采集至PLC控制器，所述控制系统还包括触摸屏，所述触摸屏与所述PLC控制器连接并交互信息。优选地，所述测试系统还包括串口通讯接口，所述串口通讯接口分别与所述继电器矩阵单元、MCU、待测产品、计算机电连接，方便控制程序的更新，并使得所述继电器矩阵单元与计算机实时通讯。

优选地，所述控制系统还包括系统控制柜，所述系统控制柜包括电器安装底板和柜体侧面，

电气安装底板上分为四行布置元器件，第一行设置有PLC控制器及其扩展模块，二次回路的控制开关、备用插座、元器件保险和供电开关电源；第二行依次设置有总进线漏电保护开关和各电机的控制开关；第三行设有控制各电机的交流接触器和用于电机保护的热过载保护器；最后一行是对外接线端子，依次设有总进线端子、电机电源端子以及信号端子。

柜体侧面上设有操作触摸屏、状态指示灯、启停按钮和DTU模块。

优选地，所述触摸屏与所述PLC控制器通过一通信接口连接。

优选地，所述接口为RS485接口，可以实现联网功能。

优选地，所述所述系统还可以通过PC机组网控制的方式实现，将所有控制远传到PC机进而控制硬件。

一种谷物烘干机控制方法，包括以下步骤:

S1:烘干机工作，获取谷物水分值，并且把检测值和设定值做比较，如果连续3次自动测量的值小于等于设定值，水分仪会停止检测，触摸屏弹出“水分已到烘干结束”。

S2:进粮状态显示，点击触摸屏首页上的进粮状态按键，点击进粮开启按键，

提升机启动、闸门开启，抽风机、除尘机和气闸可手动单独通过按键控制启停。

S3:干燥状态显示，点击触摸屏首页上的干燥状态按键，进入干燥状态界面，初始界面默认抽风机、除尘风机以及拨粮轮速度为自动状态，点击干燥开启按键，提升机、下搅龙、拨粮机、抽风机、除尘风机、燃油机等依次启动，气闸手动开关。

S4:放粮状态显示，点状态按键，进入放粮状态界面，点击放粮开启按键，提升机、下击触摸屏首页上的放粮搅龙、拨粮机顺序启动，抽风机和除尘机可手动单独通过按键控制启停，点击拨粮手动按键，拨粮轮速度手动调节。

S5:点击触摸屏首页上的手动状态按键，进入手动状态界面，提升机、下搅龙、抽风机，除尘风机、拨粮机均可手动开启与关闭，拨粮机的速度通过高速和低速可以手动调节。

还包括烘干机，所述烘干机设有烘干机系统控制方法所述的装置。

本发明具有以下有益效果：解决了原有的按钮指示灯型操作方式所带来的不足，按钮指示灯多会产生机械磨损和电弧烧伤，接线也多，可靠性、维护性能差的问题。通过人机界面可以很方便的与烘干设备进行信息交换，减少其它元器件的使用，使系统更加稳定可靠。

1、进粮：控制提升机、抽风机、除尘风机依次延时启动，启动延时时间可根据需求调整。当满粮时或点击进粮关闭控件时，除尘风机、抽风机、提升机依次停止。

2、放粮：控制提升机、下搅龙、拨粮轮、抽风机、除尘风机依次启动，启动延时时间可根据需求调整。停止时各电机停止顺序正好相反。

3、干燥：控制提升机、下搅龙、拨粮轮、抽风机、除尘风机、燃油器依次启动，启动延时时间可根据需求调整。停止或者干燥完成时各电机停止顺序正好相反。

附图说明

下面结合附图对本发明作优选的说明：

图1为本发明系统结构示意图；

图2为本发明控制系统控制工作流程示意图；

图3为本发明系统供电分配图；

图4为本发明系统PLC接线图；

图5为本发明端子接线图。

具体实施方式

如图1所示，为本发明谷物烘干机控制系统，包括输入保护模块、PLC控制器和控制输出模块，控制系统还包括水分仪和模拟量模块，模拟量模块与PLC控制器相连，由水分仪将检测信息传输至模拟量模块，再将模拟量信号采集至PLC控制器，控制系统还包括触摸屏，触摸屏与PLC控制器连接并交互信息。优选地，测试系统还包括串口通讯接口，串口通讯接口分别与继电器矩阵单元、MCU、待测产品、计算机电连接，方便控制程序的更新，并使得继电器矩阵单元与计算机实时通讯。

控制系统还包括系统控制柜，系统控制柜包括电器安装底板和柜体侧面，

电气安装底板上分为四行布置元器件，第一行设置有PLC控制器及其扩展模块，二次回路的控制开关、备用插座、元器件保险和供电开关电源；第二行依次设置有总进线漏电保护开关和各电机的控制开关；第三行设有控制各电机的交流接触器和用于电机保护的热过载保护器；最后一行是对外接线端子，依次设有总进线端子、电机电源端子以及信号端子。

柜体侧面上设有操作触摸屏、状态指示灯、启停按钮和DTU模块。

触摸屏与PLC控制器通过一通信接口连接。

接口为RS485接口，可以实现联网功能。

系统还可以通过PC机组网控制的方式实现，将所有控制远传到PC机进而控制硬件。

还包括烘干机，烘干机设有烘干机系统控制方法的装置。

如图3-5所示，为控制系统电路图，

主回路分析：

主回路的电源进线是从主进线端子U、V、W、N开始，是三相四线制的380V电压。电源经端子到漏电保护器(QF1)上端，推上漏电保护器(QF1)，电源经漏电保护器(QF1)的下端到空气断路器(QF2)上端，再用汇流排将另外三个空气断路器(分别为QF3、QF4、QF5)的上端短接。推上四个空气断路器(QF2、QF3、QF4、QF5)，电源经空气断路器(QF2、QF3、QF4、QF5)下端到接触器(KM1、KM2、KM3、KM4、KM5、KM6)的上端。接触器吸合后，电源经接触器(KM1、KM2、KM3、KM4、KM5、KM6)的下端到热保护继电器(FR1、FR2、FR3、FR4、FR5、FR6)。电源再经热保护继电器(FR1、FR2、FR3、FR4、FR5、FR6)到端子，端子再给电机供电。

控制回路分析：

控制回路的电源是单相220V电，由端子U和N构成，通过控制回路空开QF0控制通断，空开下端口出四根线，分别是到四个保险(FU1、FU2、FU3、FU4)上，电源经过三个保险(FU1、FU2、FU3)到接触器(KM6)的主常开触点(1L1、3L2、5L3)，接触器(KM6)主常开触点(2T1、4T2、6T3)出四根线，其中2T1出一根线(1001)给开关电源供电，开关电源得电后，将交流220V电压整流滤波成直流24V给触摸屏(HMI)和DTU模块供电；4T2出一根线(1002)给PLC供电，接PLC上的L1；6T3出两根线(1003)，一根给水分仪供电，另一根作为备用电源。

保险FU4出一根线到停止按钮的上触点。电源经停止按钮的常闭触点给启动按钮和接触器(KM6)的常闭触点(21、22)供电，停止按钮指示灯(HL2)亮；按下启动按钮后，电源经启动按钮到接触器(KM6)的线圈A1，接触器(KM7)的线圈A1得电，接触器(KM6)吸合，启动按钮指示灯(HL1)得电亮，停止按钮指示灯(HL2)失电不亮，同时接触器(KM6)的常开触点(13、14)吸合自锁。如图2所示，为控制系统控制工作流程

S1:系统上电，停止指示灯亮起，按下控制柜启动按钮，启动指示灯亮起，停止指示灯熄灭，触摸屏显示开机首页。

S2:时间设置，点击触摸屏首页上的时间设置按键，进入时间设置界面，在此可以更改每个电机的启动停止延时时间设定值，系统缺省状态下有默认值。

S3:水分仪设置，点击触摸屏首页上的水分仪按键，进入水分仪界面，首先进行机外水分仪和机内水分仪选择，手动开启时的停止条件是碾压过100粒谷物，或者一段时间没有检测到谷物，或者谷物不足时，自动状态是作为系统干燥运行前的水分检测，在设定好品种和停止水分后，启动自动测量，水分仪即会定时自动测量水分，并且把检测值和设定值做比较，如果连续3次自动测量的值小于等于设定值，水分仪会停止检测，触摸屏弹出“水分已到烘干结束”，品种反馈后边的数字代表实际水分仪返回的品种，目标反馈后的数据代表实际水分仪返回的水分设定值。

S4:进粮状态显示，点击触摸屏首页上的进粮状态按键，进入进粮状态界点击进粮开启按键，提升机启动、闸门开启，抽风机、除尘机和气闸可手动单独通过按键控制启停。

S5:干燥状态显示，点击触摸屏首页上的干燥状态按键，进入干燥状态界面，初始界面默认抽风机、除尘风机以及拨粮轮速度为自动状态，点击干燥开启按键，提升机、下搅龙、拨粮机、抽风机、除尘风机、燃油机等依次启动，气闸手动开关。

S6:放粮状态显示，点状态按键，进入放粮状态界面，点击放粮开启按键，提升机、下击触摸屏首页上的放粮搅龙、拨粮机顺序启动，抽风机和除尘机可手动单独通过按键控制启停，点击拨粮手动按键，拨粮轮速度手动调节。

S6:点击触摸屏首页上的手动状态按键，进入手动状态界面，提升机、下搅龙、抽风机，除尘风机、拨粮机均可手动开启与关闭，拨粮机的速度通过高速和低速可以手动调节。

本发明解决了原有的按钮指示灯型操作方式所带来的不足，按钮指示灯多会产生机械磨损和电弧烧伤，接线也多，可靠性、维护性能差的问题。通过人机界面可以很方便的与烘干设备进行信息交换，减少其它元器件的使用，使系统更加稳定可靠。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。