基于PLC的热风干燥机的设计

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1、南 京 工 程 学 院毕业设计说明书(论文)作 者： 乔峰 学 号： 1204354117系 部： 能源与电气工程学院 专 业： 自动化 题 目：基于多路PID的双热源式热风干燥机的设计 指导者： 刘利 讲师 (姓 名) (专业技术职务)评阅者： (姓 名) (专业技术职务) 2016年 5月 南 京热风干燥系统是一种提供温度恒定，风量恒定的工业热风的系统，在印刷行业和造纸等行业有着广泛的应用。传统的热风干燥系统只使用电加热作为热源，同时用作除湿装置，能耗较高；而新型的双热源式热风干燥机，增加了热泵装置，热泵可通过冷凝过程进行除湿，并且此过程吸收的热量又可以用来加热，大大降低了能耗。本文主要介

2、绍了一种以PLC为控制中枢的双热源式热风干燥机，详细介绍了其硬件构成，控制要求以及控制算法的基本实现方法。在温度和风量的控制中，引入了PID算法，并结合PID功能，达到这两个参数的精确控制。并且由于PID的引入，使系统具有了很强的抗干扰能力。本文还涉及了组态技术，通过撰写组态界面使系统易于使用。此外，对系统的能耗进行了分析，提出了几种降低能耗提高效率的方法。经过调试和检验，本系统温度和风量的控制均稳定且快速，达到了预期的控制要求。关键词 热风干燥系统 热泵除湿 PID算法 组态 PLC毕业设计说明书（论文）中文摘要毕业设计说明书（论文）外文摘要Title The Design of A Con

3、vective Hot Air Dryer Based On Multi-loop PID Algorithm AbstractHot air drying system is a system that provides hot air which has constant temperature and air volume, its been widely used in printing and papermaking industry. The traditional hot air drying systems only use electrical heating as thei

4、r heat source and at the same time the dehydrating unit. They have higher energy consumption than the new hot air drying systems which are equipped heat pump as the additional heat source. The condensation process of heat pump can not only be used to dehumidification but also to heat. It reduces the

5、 energy consumption quite a lot.This article is mainly focused on a bio heat source hot air system based on PLC, introduces its hardware, control requirement as well as the way to realize it in detail. PID algorithm is introduced to control temperature and air volume precisely and the system gets th

6、e very strong anti-interference ability in the wake of the introduction of PID algorithm. Configuration Technology is also involved in this article to make the system easier to use. Furthermore, we made some analyzes about power consumption of the system, after that came up with some kinds of method

7、s to improve its efficiency.We can control temperature and air volume steady and quickly after tuning it. Which achieves the control requirement. Keywords Hot air drying system heat pump dehumidification PID algorithm configuration南京工程学院毕业设计说明书（论文）目录1 绪论11.1 概述11.2 热风干燥机的分类11.2.1 单热源与双热源式干燥机11.2.2 双

8、热源式相较于单热源式的优点11.3 本课题研究的主要内容22 双热源式热风干燥机的总体设计32.1 热风干燥机综述32.2 热风干燥系统的功能设计42.3 热风干燥系统实现方法概述53 热风干燥系统硬件设计73.1 热风干燥控制系统的总体构成73.1.1 干燥机腔体73.1.2 主控器 DCCE MAC1120 PLC简介93.2 热风干燥系统的电气设备选型103.2.1 检测与执行装置103.2.2 输入输出模块的选择143.2.3 电源模块的选择163.2.4 变频器的选择163.2.5 可控硅功率调节器的选择173.2.6 触摸屏的选择173.3设备间的通讯以及接线183.3.1 输入输

9、出的接线183.3.2 变频器的接线及其控制方式193.3.3 触摸屏与PLC的通讯连接214 热风干燥系统软件设计224.1 控制系统的流程图224.2 系统软件实现234.2.1 数据的转换234.2.2 风机启动与延时停止的实现244.2.3 补压与泄压的实现244.2.4 PID控制的实现254.2.5 PLC与变频器通讯的编程实现344.2.6 触摸屏画面的编纂354.2.7 报警功能的实现385 降低系统能耗的方法405.1 系统能耗分布概述·405.2 降低能耗与提高效率的方法405.2.1 硬件上的改进405.2.2 软件上的改进416 总结42致 谢43参考文献:4

10、4南京工程学院毕业设计说明书（论文） 441 绪论1.1 概述热风干燥机是利用加热技术和热交换技术来产生热风的设备，在印刷业应用很多。在传统的干燥设备中，电加热干燥设备占据了很大一部分，但这部分设备存在普遍的问题，就是能耗特别大，热风干燥机和普通的电加热设备相比，节能比例达到了80%左右传统意义上热风干燥机是由鼓风机、加热器、控制电路三大部分组成。热风干燥机在电子、食品、制药、包装等各行业应用前景十分广泛。1.2 热风干燥机的分类1.2.1 单热源与双热源式干燥机单热源式干燥机，是指这种干燥机只有一个热源，普遍是电加热，电加热模块既用来加热，也用来除湿干燥。从进风腔传入的空气经过电加热除湿和加

11、热之后又被送进进风腔。双热源式热风干燥机，是指拥有电加热和热泵除湿两种热源的干燥机。它有两个蒸发器，利用除湿蒸发量，吸收水蒸汽的汽化潜热，脱去水分；利用热泵蒸发器向环境空气采热，使制冷工质在蒸发器内由液体变为气体，经压缩机，压至冷凝器。冷凝器也称为热交换器，脱湿后的空气，在此处被高温制冷工质加热，而制冷工质在此放出汽化潜热而被冷却为同压下的液体，经膨胀阀，回到蒸发器继续循环。1.2.2 双热源式相较于单热源式的优点双热源式热风干燥机要比单热源式干燥机更加节能。如果要求仅仅需要供给热风而对湿度没有要求的话，那么普遍使用电加热就可以达到要求。而热泵可以通过吸收大气的热量来用于加热，它的能耗仅仅为电