PLC在粮食存储物流控制系统设计中的应用

摘 要

目前我国粮食主要以包粮运输的方式来进行，这种方式与国外采用的散粮运输方式相比，存在很大的差距和不足，导致系统的自动化程度很低，而且参数设定大多由人工输入，没有自动定时控制、绝缘自动监测功能。本文主要设计基于散粮运输的方式，使港口粮食运输和存储能够达到散粮运输的工艺要求，提高整个系统的自动化程度。

本设计主要介绍了粮食储运的工艺过程及存储状态下粮情的监测。在粮食运输中采用西门子公司S7-200系列的CPU224做控制器，并配以EM235（4路模拟量输入/1路模拟量输出的模拟量模块）扩展模块，主要是完成粮食进出仓的称重和通过其对皮带机的控制完成粮食进出仓的操作，并且通过RS-485总线的方式实现PLC主控制器与上位机的数据通信，上位机主要是把控制命令信号传到PLC中，再由PLC内部的固定程序完成某些操作功能。在粮情监测过程中，本设计采用的是AT89C51单片机完成粮仓中粮食温度和湿度的监测，单片机具有实时监测性好、体积小和价格便宜的优点，通过单片机温湿度监测系统还实现了温湿度数值的显示，设计的按键部分能够完成参数的设定。

本设计具有工作稳定、可靠，设置、操作简单方便的特点, 与传统手工式的包粮运输方式相比，生产设备的自动化程度高，同时提高了系统的经济效益。

关键词：PLC；单片机；散粮运输；粮情监测；

目 录

第1章 绪论 1

1.1 港口粮食现代物流系统的发展现状 1

1.2 港口粮食存储物流自动控制系统的意义 1

1.3 港口粮食存储物流控制系统内容及任务 2

第2章 粮食存储物流控制系统的总体设计概述 3

2.1 系统的工艺流程图 3

2.2 系统的总体方案论证 4

2.2.1 粮食进出仓及称重部分方案论证 4

2.2.2 粮仓温湿度检测部分方案论证 6

2.2.3 总体方案的确定 6

2.3 系统的组成框图及工作原理 7

第3章 粮食进出仓及称重系统硬件设计 8

3.1 输入/输出信号 8

3.2 主控制器PLC及扩展模块的选择 10

3.2.1 PLC的选择 10

3.2.2 扩展模块的选择 11

3.3 模块连接及编址 12

3.4 I/O地址分配 13

3.5 PLC外部器件接线 14

3.6 粮食的称重检测 14

3.6.1 粮食称重系统组成 14

3.6.2 称重部分设计及传感器选型 15

3.7 PLC与上位机之间的通信 16

第4章 粮食温度湿度检测系统硬件设计 19

4.1 温湿度测量主控制器的选择 19

4.2 温度检测的硬件设计 20

4.2.1 温度测量元件的选择 20

4.2.2 温度测量的硬件连接 22

4.3 湿度检测的硬件设计 23

4.3.1 湿度测量元件的选择 23

4.3.2 湿度测量的硬件连接 23

4.4 键盘设计电路 25

4.5 显示设计电路 25

4.6 报警设计电路 27

4.7 电源设计电路 27

第5章 系统的软件设计及实现 29

5.1 PLC主程序 29

5.2 串行通信程序 33

5.3 电机控制程序 36

5.4 单片机主程序 38

5.5 温度采集子程序 39

5.6 湿度采集子程序 40

第6章 结论 41

参考文献 42

致谢 44

附录Ⅰ： 45

附录Ⅱ： 51

附录III： 57