基于PLC的气调装置自控系统的设计与实现

广安职业技术学院 赵 渊

基于PLC的气调装置自控系统的设计与实现

广安职业技术学院 赵 渊

随着人民生活水平的提高，对于果蔬的需求逐渐变大，并且在这个基础上对于品质也投入了更多的关注。但目前我国进入市场的果蔬几乎是以原始生态存在的，这就表明我国对于果蔬的保鲜需求比较大，具有很大的发展前景，气调产业应运而生，为果蔬的保鲜提供了合理的环境。但是我国目前气调装置较为落后，功能比较单一，提升气调水平是目前应该考虑和实施的。

气调装置；自控系统；设计实现

前言

我国在二十世纪就开始研究气调贮藏，但是由于当时市场需求较少，技术也比较落后，没有将其产业化。随着我国人民生活水平的调高，对于果蔬的需求量也逐年增大，这就使得对于果蔬的保鲜市场扩大，需求上升。气调装置作为保鲜的相关技术，还比较落后，这制约着果蔬市场的进一步发展。需要对气调产业进行分析和研究，从而提升气调装置的先进性和自动化。

1 PLC的气调装置控制系统设计

1.1 控制系统主要功能

PLC的气调装置系统的核心是德国西门子、英国CIJTY等，与配气仪内部的一些器件组成了检测系统，能够对配气仪配出的混合气体进行监测，通过终端显示来反应气路里面的相关数据值[1]。

它能够自动检测出混合气体中的二氧化碳和氧气，并且能够分析出它们的浓度；能够根据一些参数满足需要的混合气体，并进行输出；能够显示和记录不同气路中混气浓度，具有查询等功能。控制箱内的PLC是主要部分，能够与混气控制箱进行通讯，系统的相关信息最终都传送和存储在PLC中。在应用意义上讲，这种装置可以在民用设备中广泛推广，不仅仅应用于实验研究和高校中。因为它操作比较简便，并且精准度也比较高，不需要相关的技术人员来进行专门的操作，入门基础比较低。就市场经济来看，虽然前景比较广，但是目前国家对气调的投资和研发力度不够，且先进性不足，导致用户的效益比较差，产业发展缓慢。

1.2 硬件设计

设备面板中中上部为文本显示器，显示器下有三个指示灯和旋钮开关，分别为监测、报警、电源以及开关。监测控制箱有用来限制进入传感器检测气体的流量计。

控制3组6路的配气与检测，对应的配器输出和检测电磁阀，对应的标校电磁阀具有自标校的功能；

控制3组质量配比气量，每组有3中气源；

配气过程中要监测效果，就是氧气和二氧化碳的容量和浓度；功能性的灯光显示。

CPU模块。这种系统需要的点比较多，编写的程序比较复杂，这就需要使用数字量的输入模块、数字量输出模块等多项扩展模块，这需要参数比较高的CPU，如226型CPU。因为其具有更强的扩展能力，读写更快[2]。

1.3 软件设计

按照相关的功能依据，系统内的一些功能实现要采用模块化的程序编写方式，这样的方式能够使系统主次明晰，缩短了扫描执行周期。

主程序。这是能够进行一些细节功能的设计，体现出系统的周密性和技术的成熟。

子程序。9个子程序被主程序调用，3个被其他的子程序调用。以采集处理子程序、计算子程序的分析说明以及各功能模块的软件编写为阐述方式。

2 PLC的气调装置控制系统实现

2.1 系统联调

单机运行。首先对系统的各个组成部分进行调试，如果单机运行正常后，在与系统进行连接，要对各项功能进行实验。

组装。将各个组成部分按照相关的流程图进行连接，然后依照顺序进行电气连接。

运行。由于系统具有两个子系统，每种运行方式都有两种工作状态。要想验证是否成功，就要从主从两端进行参数的设定，看是否能够随着设定进行更新，然后依次检验各部分功能。在以上过程中要观察机箱内PLC的相关请看，看是否满足相关要求。同时要进行监控，观察和记录并进行传送相关的数据。

与PLC连接运行。要提前对PC机进行验证，保证其可靠和稳定性，依次对各项功能进行测试，然后观察设备运行是否规范和统一，防止对应错误。

2.2 现场安装

在安装的过程中，由于某些元件比较精密和重要，所以对于安装的要求比较高。库气监测控制箱是精度比较高的仪器，在安装的过程中不能出现失误，否则会造成运行中的误差。在安装过程中，不能有较多的灰尘，确保室内的整洁。对于制氮系列的设备，最好采用不锈钢的材料，或者用镀锌的钢管来进行连接。排污管要求较低，可以普通的软管，将管路连接起来，通到排污管。配气检测控制箱的管路要用特定的材料，最好为PU软管，在连接过程中保证牢固[3]。此外，由于气调库的输送所需的管道比较长，就要安装CO2脱除机，在安装的过程中要注意一些细节和规范，防止活性炭被污染。在完成安装工作后，要进行一次现场的 模拟，检查好系统的联调、顺序等。

2.3 运行并反馈

在安装完成后，要在现场运行72小时，在这个过程中要观察其各项指标是否达到要求，以及其性能是否稳定。如果经过测试后，系统运行的情况良好，相关的参数均达标，气调库的环境比较稳固，还要对相关的参数进行抽取分析和检验，以此来确定系统运行是否正常。用户的反馈来表明系统的界面是否友好，操作是否简便，配气工作是否完善和精准，根据反馈来完善细节，这能够提升系统的实用性，在一定程度上减少后期维护的成本。

3 结束语

随着科学技术的发展，自动化的生产技术在未来会广泛应用，这是未来的趋势不可阻挡也不可逆转。我国的多个领域的传统生产设备都会逐步的被自动化的系统相取代，气调产业也不能独善其身。目前随着我国对于果蔬的需求变大，气调形成产业化已经是事实，在这种背景下，提升气调装置的自动化就成为了重要的任务，未来也是会向密集、控制更强大、更加精准的方向来发展。总之，气调产业的经济前景以及社会与意义都是十分广阔的，对于其进行设计和分析，对我国的市场经济发展以及便利社会群众都是具有积极意义的。

[1]宋春福.燃气调压装置内伴热系统的研究与改进[J].中国新技术新产品,2016,(15):43-44.

[2]黄小林,陈秀,徐贞等.新型袋式气调包装机的设计[J].包装与食品机械,2016,34(1):34-37.

[3]魏潇韩.电气设备自动控制系统中PLC控制系统的运用分析[J].山东工业技术,2015,(17):138-138.

赵渊（1981-），男，四川广安人，大学本科，广安职业技术学院工程技术与信息系讲师，研究方向：工科，机械工程。