基于PLC的气调装置自控系统的设计与实现

马亿里

【摘 要】国内气调装置存在的问题主要有检测精度不达标，产品功能单一，缺乏监控措施等，为了解决存在的问题，可以通过PIC应用设计自控装置。应用于工作中通过实时监测，对数据进行分析从而灵活调整。本文就基于PLC的气调装置自控系统的设计与实现作简要阐述。

【关键词】PLC；气调装置；自控系统设计

气调产业在国外发展的时间较长并且技术已经发展成熟，但是由于在国内应用的时间比较短，在许多方面还存在问题。随着市场发展，技术应用范围越来越大，就需要在现有的基础上进行创新，从而更好的为社会服务。

1 气高的原理过程及作用

气调的原理就是对空气比例进行调整从而使贮藏环境更加适宜物质放置，水果与母体脱离后，由于缺乏能量供应，会消耗自身存储的能量，呼吸作用会导致其主要成分碳化，有机物消耗，影响到水果的品质。除此之外，水果自身的蒸发作用，及微生物作用也会导致水果质量下降。通过研究工作，人们发现温度与湿度，氧气与二氧化碳等对水果质量会产生较大影响，降低二氧化碳含量能够抑制呼吸作用，同时适当提升二氧化碳浓度也能够达到效果，并能够延缓水果衰老。从降氧结束到出库前，气调状态处于稳定期，此阶段工作任务也是维持相关参数稳定，减少数值波动。气调的作用主要体现在形成防离层，控制微生物，保质防虫，控制开花等。可以广泛应用于水果保鲜，蔬菜，肉类，花卉，保鲜，种子贮藏等。

2 系统设计

2.1 控制系统的主要功能

PLC装置系统与其它组件共同构成了检测系统，从而对混合混合气体进行检测，并将检测结果通过终端显示。系统可以自动检测出混合气体中氧气与二氧化碳，并且对其浓度进行分析，记录不同气路中混合气体浓度，具备查询功能。PLC作为核心部分，可以和混气控制箱进行通讯，而所有信息最后都会被保存于PLC中。从应用方面来看，装置可以广泛推广，不只是限于高校与实验研究工作。由于其操作简单，具有较高的精度，对工作要求相对较低，不需要掌握专业技术。从市场方面来看，随着人们生活水平提升，对于生活质量的要求也在提升，由于系统可以应用于多个方面，因此其市场前景广阔。但是就目前情况来看，在技术研发工作方面仍然存在某些方面问题，导致技术转化为生产力这一过程发展缓慢，后期需要加大工作力度。

2.2 硬件设计工作

设备面板分布着文本显示器，指示灯，旋转按钮，分别表示监测，报警，电源，开关。流量计主要是检测进入传感器的气体流量。配气过程中对效果进行监测，主要是二氧化碳与氧气浓度与容量。CPU模块由于系统需要考虑的点较多，因此在程序编写方面其难度也比较大，可以考虑应用数字量输入模块，输出模块等，因此对CPU的读写及扩展能力要求较高。

2.3 软件设计

结合到相关功能，系统内部相关功能实现，在程序编写方面需要采用模块化方式，使系统主次分明，并且扫描执行周期也可以明显缩短。主程序能够对某些细节功能进行设计，系统周密性与技术成熟度能够得以体现。子程序，主程序可以调用子程序，采集处理子程序中，采集模块作用在于对模拟量进行处理，模拟量是二氧化碳与氧气输入，经过电流与电压信号模数转换，分段补偿真值，之后将结果输出到终端并显示。

2.4 系统控制设计

检测控制箱做为气调系统的控制设备，当气调箱或者是库房中气体超过了设定标准，控制器则打开阀门及脱除机。气调箱与气调库采样管路汇集于电磁阀门组，采样阀门打开需要结合到使用要求。采样房气体经过采样泵驱动进入到传感器，通过分析后，在显示屏上显示出所有数据。采样时间结束，系统将关闭阀门，并将下一库房阀门打开，进行检测与分析工作。如果系统没有进行修改与设置，系统会依据既定参数进行巡回检测。气调库在贮藏环节整个过程都需要对库房气体成分进行监测，一旦其中某种气体出现超标，就需要通过相应措施对其进行调节，从而使其维持在合理状态。

3 PLC气调装置实现

3.1 系统联调

调试工作首先针对的是组成系统的各个部分，在单机运行正常的情况下联接到系统，之后对各项功能进行测试。组装环节需要依据相关流程标准开展，包括依据顺序进行电气联接。由于系统包含了不止一个子系统，要确保验工作成功，需要对其主端参数进行设定，并检查其是否能够进行更新，之后是对各部分功能依次进行检测。以上工作开展过程中需要观察PLC情况，确定其是否满足标准及要求。同时记录数据信息，PLC连接运行前，需要验证PC机，确定其稳定与可靠，并对其各项功能进行测试，观察设备运行是否与规范标准相符。

3.2 现场安装环节

考虑到某些元件的精密性，对安装具有较高要求。库气监测控制箱精度较高，安装过程中应当尽可能避免其出现失误，一旦出现失误就可能会在运行过程中产生误差。安装过程需要确保安装环境整洁，灰尘控制在标准范围内。如果是制氮设备，材料最好选择不锈钢，或者是镀锌钢管。排污管要求较低，可以采用普通軟管，将管路联接在一起。控制箱管路需要使用特定材料，可以考虑PU软管，连接过程需要确保其牢固。考虑到气调库管道的长度，安装环节需要考虑到一些细节方面问题，活性碳要防止受到污染。安装工作结束后需要在现场进行模拟实验。

3.3 运行及反馈工作

安装环节结束后，不能立刻投入使用，需要试运行，时间控制在72小时左右。试运行过程主要观察各项参数是否达到标准，系统性能能否保持稳定。如果试运行后系统不出现问题，各项参数都能满足工作需要，工作环境稳定，需要抽取参数进行分析与检验，以此对系统具体情况进行判断。用户反馈是非常重要的一个部分，可以为后期工作提供参考，同时也能够反应操作界面的友好性，操作的简便性，配气工作精确度。结合到用户反馈信息对产品进行完善，从而使系统实用性得到提升。系统整体得到改善后期维护工作可以大幅度减少，同时减少的还有人力成本。

4 结束语

随着社会进步科学柔技术发展，自动化技术应用范围也越来越广泛，这是社会发展到一定程度的必然。社会经济发展促使人们对于生活水平的要求发生改变，某些行业的市场前景十分广阔，如水果，蔬菜等。气调行业已经应用于社会生产中，当下主要工作任务就是提升技术水平，将技术及时应用于生产中从而创造价值，推动行业持续发展。

【参考文献】

[1]赵渊.基于PLC的气调装置自控系统的设计与实现[J].电子世界，2017（8）.

[2]任志超.基于PLC的气调装置自控系统的设计与实现[D].天津大学，2013（11）.

[责任编辑：田吉捷]endprint