中转粮库电气控制系统设计(附件)【字数：6522】
粮食的转运工作是保证粮食安全极其重要的一部分，因此研究中转粮食仓库各部分是非常必要的，而其电气控制系统又是保证该系统稳定高效运行以及提高自动化程度非常重要的一部分。本课题设计的主要内容是中转粮食仓库的电气控制系统。首先，通过查阅资料了解了各种控制系统的优缺点，通过比较确定了该控制系统的控制方案，选用的控制器为PLC。然后对中转粮食仓库的工艺流程进行了解，确定了各个工段所需要的动力大小，接下来通过系统的工艺流程确定系统的硬件电路，最后对该系统进行软件的调试。通过以上各个步骤的设计，最终得到一个完整的中转粮食仓库的电气控制系统。
目 录
引言 1
一、总体控制方案 2
二、负荷计算及元器件选型 2
（一）负荷计算 2
（二）电器元件的选择 4
三、控制系统硬件设计 5
（一）PLC的I/O口的分配 5
（二）电机及接触器接线图 7
四、控制系统软件设计 9
（一）PLC程序设计 9
（二）上位机仿真运行 10
总 结 14
参考文献 16
致 谢 15
附录 17
引言
随着我国经济的发展，粮食安全已经成为一个非常重要的问题。同时保证粮食安全也变得十分重要。粮食的运转调度工作对保证粮食安全起到了十分重要的作用。中转粮食仓库是粮食仓库非常重要的一部分，适用于粮食的储存、运输以及调度。由自动控制和管理系统、输送机、清理机、监控设备以及计算机管理系统所组成。
粮食中转仓库的主要功能是对粮食进行储存、转运。从粮食的入库到储存再到粮食的出库都需要严格的控制，以保证粮食的安全以及运输的方便快捷。粮食的储存过程中需要严格的监控以及各种适宜的存储条件，以保证在储存的过程中粮食不会发成变质的情况，在粮食出库的过程中要合理的进行安排，按照先进先出的思想，合理的安排粮食的出入库过程，其中建立在内地的中转粮食仓库，主要是通过汽车、火车两种方式进行中转的。
中转粮食仓库在国内还大多采用传统的继电器控制系统来进行设计，继电器控制系统甚至还需要操作员在现场进行手动操作，若更改工艺要求会造成较大的麻烦。由于这些原因，使系统 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
的工作效果不能有太大的突破。各个分散过程控制部分的互联性与可操作性差。然而国外在该问题上使用的分布式控制系统的技术已经比较成熟，或是近些年兴起的现场总线技术,现场总线技术与分布式控制系统相比的优点在于;首先现场总线技术实现了全数字化的通信，全数字控制化的FCS提高了过程控制的精确性和可靠性。其次FCS实现了彻底的全分散控制。最后FCS实现不同厂商产品互联、互操作增强了系统的可靠性、可维护性。
一、总体控制方案
PLC有很方便的扩展功能，不会像继电器控制系统一样，需要对整个系统进行重新的设计。单片机是一种集成电路芯片，是采用集成电路的技术把CPU、存储器、寄存器集成在一个芯片上的微型计算机，广泛的使用在工业控制过程中。单片机的主控电路板由于工艺，布局以及电器元件的质量好坏影响较大，故抗干扰性较差，且不容易对其进行扩展。PLC较单片机的优点在于其稳定性较高，且容易实现逻辑控制，在现场条件变化的情况下，容易对其进行扩展和变更。综合各种控制器的优缺点以及本课题的各个特点，选用的控制器为PLC（可编程逻辑控制器）。选择控制器大致的控制方案为：现场的传感器以及按钮检测到输入量，通过PLC的处理将处理后的信息送给上位机，由上位机完成整个系统的画面监控，数据监测，故障警报。PLC将处理后的信息传给执行机构，进而由执行机构对现场的各个设备进行控制。控制系统的整体方案如图11所示。
/
图11控制系统整体方案图
二、负荷计算及元器件选型
（一）负荷计算
该系统一共有四个立筒粮食储备仓库， 两台斗提机用来往顶部提升粮食所用，两台出仓螺旋输送机供粮食出仓装车所用，另外一台螺旋输送机供粮食倒仓所用。粮食清洁机器有：脉冲除尘器、圆筒初清筛、旋振筛和低压风机各一台。
下面进行电器元件的负荷计算:假设该中转粮食仓库的输送产量Q为200t/h，要求提升的高度H为20米，根据斗提机简易计算公式：电机功率N=0.005QH+1.1可计算出两台斗提机的需要电机功率大小为21.1kw。选用电机的功率大小为22kw，22kw的电机流过的电流大约为42.2A。假设三台螺旋输送机的输送产量Q为20t/h，最长输送长度L为20米，由螺旋输送机功率的计算公式N=0.01QL+1.1可得每台螺旋输送机的电机功率应为5kw，电流大小约为10A。粮仓顶部的刮板机用于往粮仓中输送粮食，假设每台刮板机的输送产量Q为50t/h，输送长度为30米，由刮板机功率简易计算公式N=0.003QL+1.1可得每台刮板机电机的功率为5.5kw，流过的电流约为11A。假设脉冲除尘器的过滤面积功率为10
????
2
，过滤风速为3.3m/s该除尘机的功率大小约为3kw，电流大小为6A。圆筒初清筛的功率在5.5kw左右，电流大小为11.1A。旋振筛的功率也为5.5kw，低压风机电功率为15kw，电流大小为29.4A。该设备组的电动机总容量????=22????????×2+5????????×3+3kw+5.5kw×3+15kw=93.5kw。
计算负荷是供电设计的基本根据。负荷电流的计算确定的是否合理，会直接影响到元器件的选择和整个系统的可靠性和灵敏性，下面对该系统的负荷电流进行计算。
目 录
引言 1
一、总体控制方案 2
二、负荷计算及元器件选型 2
（一）负荷计算 2
（二）电器元件的选择 4
三、控制系统硬件设计 5
（一）PLC的I/O口的分配 5
（二）电机及接触器接线图 7
四、控制系统软件设计 9
（一）PLC程序设计 9
（二）上位机仿真运行 10
总 结 14
参考文献 16
致 谢 15
附录 17
引言
随着我国经济的发展，粮食安全已经成为一个非常重要的问题。同时保证粮食安全也变得十分重要。粮食的运转调度工作对保证粮食安全起到了十分重要的作用。中转粮食仓库是粮食仓库非常重要的一部分，适用于粮食的储存、运输以及调度。由自动控制和管理系统、输送机、清理机、监控设备以及计算机管理系统所组成。
粮食中转仓库的主要功能是对粮食进行储存、转运。从粮食的入库到储存再到粮食的出库都需要严格的控制，以保证粮食的安全以及运输的方便快捷。粮食的储存过程中需要严格的监控以及各种适宜的存储条件，以保证在储存的过程中粮食不会发成变质的情况，在粮食出库的过程中要合理的进行安排，按照先进先出的思想，合理的安排粮食的出入库过程，其中建立在内地的中转粮食仓库，主要是通过汽车、火车两种方式进行中转的。
中转粮食仓库在国内还大多采用传统的继电器控制系统来进行设计，继电器控制系统甚至还需要操作员在现场进行手动操作，若更改工艺要求会造成较大的麻烦。由于这些原因，使系统 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
的工作效果不能有太大的突破。各个分散过程控制部分的互联性与可操作性差。然而国外在该问题上使用的分布式控制系统的技术已经比较成熟，或是近些年兴起的现场总线技术,现场总线技术与分布式控制系统相比的优点在于;首先现场总线技术实现了全数字化的通信，全数字控制化的FCS提高了过程控制的精确性和可靠性。其次FCS实现了彻底的全分散控制。最后FCS实现不同厂商产品互联、互操作增强了系统的可靠性、可维护性。
一、总体控制方案
PLC有很方便的扩展功能，不会像继电器控制系统一样，需要对整个系统进行重新的设计。单片机是一种集成电路芯片，是采用集成电路的技术把CPU、存储器、寄存器集成在一个芯片上的微型计算机，广泛的使用在工业控制过程中。单片机的主控电路板由于工艺，布局以及电器元件的质量好坏影响较大，故抗干扰性较差，且不容易对其进行扩展。PLC较单片机的优点在于其稳定性较高，且容易实现逻辑控制，在现场条件变化的情况下，容易对其进行扩展和变更。综合各种控制器的优缺点以及本课题的各个特点，选用的控制器为PLC（可编程逻辑控制器）。选择控制器大致的控制方案为：现场的传感器以及按钮检测到输入量，通过PLC的处理将处理后的信息送给上位机，由上位机完成整个系统的画面监控，数据监测，故障警报。PLC将处理后的信息传给执行机构，进而由执行机构对现场的各个设备进行控制。控制系统的整体方案如图11所示。
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图11控制系统整体方案图
二、负荷计算及元器件选型
（一）负荷计算
该系统一共有四个立筒粮食储备仓库， 两台斗提机用来往顶部提升粮食所用，两台出仓螺旋输送机供粮食出仓装车所用，另外一台螺旋输送机供粮食倒仓所用。粮食清洁机器有：脉冲除尘器、圆筒初清筛、旋振筛和低压风机各一台。
下面进行电器元件的负荷计算:假设该中转粮食仓库的输送产量Q为200t/h，要求提升的高度H为20米，根据斗提机简易计算公式：电机功率N=0.005QH+1.1可计算出两台斗提机的需要电机功率大小为21.1kw。选用电机的功率大小为22kw，22kw的电机流过的电流大约为42.2A。假设三台螺旋输送机的输送产量Q为20t/h，最长输送长度L为20米，由螺旋输送机功率的计算公式N=0.01QL+1.1可得每台螺旋输送机的电机功率应为5kw，电流大小约为10A。粮仓顶部的刮板机用于往粮仓中输送粮食，假设每台刮板机的输送产量Q为50t/h，输送长度为30米，由刮板机功率简易计算公式N=0.003QL+1.1可得每台刮板机电机的功率为5.5kw，流过的电流约为11A。假设脉冲除尘器的过滤面积功率为10
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2
，过滤风速为3.3m/s该除尘机的功率大小约为3kw，电流大小为6A。圆筒初清筛的功率在5.5kw左右，电流大小为11.1A。旋振筛的功率也为5.5kw，低压风机电功率为15kw，电流大小为29.4A。该设备组的电动机总容量????=22????????×2+5????????×3+3kw+5.5kw×3+15kw=93.5kw。
计算负荷是供电设计的基本根据。负荷电流的计算确定的是否合理，会直接影响到元器件的选择和整个系统的可靠性和灵敏性，下面对该系统的负荷电流进行计算。
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