本實用新型涉及一種控制裝置，特別是涉及一種基于PLC的用于自動調(diào)節(jié)煙葉烤房烘烤煙葉時的烘烤條件的控制裝置。

背景技術：

煙葉烘烤是煙葉加工中的重要工序，烘烤的條件對煙葉的質(zhì)量影響至關重大，收獲的鮮葉必須在要求的溫、濕度環(huán)境下持續(xù)150-200小時烘烤，并且在烘烤中還要根據(jù)煙葉變化的情況調(diào)節(jié)烤房的溫度、濕度和風速條件，以滿足烘烤的條件，之后才能得到合格的烤煙成品，所以對煙葉烤房的烘烤條件的控制是煙葉烘烤中的關鍵環(huán)節(jié)。

目前，對烘烤煙葉的烘烤條件的控制，實質(zhì)是根據(jù)烤房內(nèi)溫度、濕度的變化，對助燃風機、排濕風門等進行調(diào)節(jié)，使烤房溫、濕度穩(wěn)定在烘烤工藝規(guī)定的范圍內(nèi)，還沒有對于烘烤過程中的風速的精準自動控制，而風速是影響煙葉品質(zhì)的一個重要因素，風速太快，烤房中的空氣循環(huán)太快，會導致煙葉水分很快流失，而且這個過程是不可逆的，所以最終會導致煙葉品質(zhì)降低，而如果風速太慢，則會導致烘烤過程中煙葉的水分太多，從而可能導致煙葉變壞。對風速的控制，一般都是根據(jù)經(jīng)驗人工控制，但煙葉烘烤過程太長，而且不同階段風速不一樣，如果靠人工調(diào)控，則浪費人力物力。

另外，現(xiàn)有的控制裝置一般是采用單片機、溫度傳感器、LCD顯示屏、鍵盤等組成系統(tǒng)，一般通過鍵盤實現(xiàn)人機交互，使用循環(huán)激活字段的方式完成輸入設定參數(shù)等用戶數(shù)據(jù)，增加了用戶操作時間，使數(shù)據(jù)輸入變得繁瑣且容易出錯；前期開發(fā)需要耗費大量的時間和精力，對于實際運用中用戶提出新的要求，無法做到快速響應。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型是為了解決上述問題而進行的，目的在于提供一種基于PLC的用于自動調(diào)節(jié)煙葉烤房烘烤煙葉時的烘烤條件的控制裝置。

本實用新型為了實現(xiàn)上述目的，采用了以下方案：

本實用新型提供了一種控制裝置，其特征在于，包括：PLC控制器；信號轉(zhuǎn)換器，一端分別與溫度傳感器和濕度傳感器連接，另一端和PLC控制器連接；執(zhí)行機構(gòu)，包括第一繼電器、第二繼電器和第三繼電器，第一繼電器的一端與用于啟動助燃風機的助燃電機連接，另一端與PLC控制器連接，控制助燃風機的啟動或停止而改變烘烤的溫度條件，第二繼電器的一端與用于調(diào)節(jié)排濕風門的開度的風門電機連接，另一端PLC控制器連接，控制風門電機的正轉(zhuǎn)而增大開度而減小烘烤的濕度條件，第三繼電器的一端與用于調(diào)節(jié)排濕風門的開度的風門電機連接，另一端PLC控制器連接，控制風門電機的反轉(zhuǎn)而減小風門開度而增加烘烤的濕度條件；人機界面模塊，與PLC控制器連接，包括顯示屏，顯示屏至少顯示用于用戶設置設定參數(shù)的參數(shù)設置頁面；變頻器，一端與循環(huán)風機的電機連接，另一端與PLC控制器連接，控制循環(huán)風機的轉(zhuǎn)速而改變烘烤的風速條件。

本實用新型提供控制裝置，還具有這樣的特征，還包括：訊模塊，與PLC控制器連接，通過GPRS用于將PLC控制器的數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h程服務器。

本實用新型提供控制裝置，還具有這樣的特征：顯示屏顯示多個頁面，各個頁面之間通過設置切換按鍵進行切換。

本實用新型提供控制裝置，還具有這樣的特征：顯示屏還顯示用于顯示烘烤條件的實時狀態(tài)的工作頁面。

本實用新型提供控制裝置，還具有這樣的特征：顯示屏還顯示數(shù)據(jù)存取頁面，數(shù)據(jù)存取頁面用于用戶手動保存一次烘烤時的設定參數(shù)，并用于用戶在下一次烘烤時調(diào)用該設定參數(shù)作為下一次烘烤時的設定參數(shù)。

本實用新型提供控制裝置，還具有這樣的特征：顯示屏為觸摸顯示屏，用戶通過手動觸摸切換按鍵切換各個頁面，通過手動觸摸設置設定參數(shù)。

本實用新型提供控制裝置，還具有這樣的特征，還包括：機箱，機箱包括相對設置的機箱面板和機箱底板，PLC控制器、信號轉(zhuǎn)換器、執(zhí)行機構(gòu)、變頻器和通訊模塊通過卡軌固定在機箱底板的內(nèi)壁上，觸摸顯示安裝在機箱面板的壁上。

附圖說明

圖1為實施例所涉及的控制裝置的布置結(jié)構(gòu)展開示意圖；

圖2為實施例所涉及的控制裝置的控制連接示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合具體實施例和附圖進一步闡述本實用新型。

圖中未顯示的煙葉烤房設置有燃煤裝置、溫度傳感器、濕度傳感器、助燃風機、排濕風門以及循環(huán)風機。

燃煤裝置提供熱量以對煙葉進行烘烤；溫度傳感器用于采集烘烤溫度實時信號；濕度傳感器用于采集烘烤濕度實時信號；在進行烘烤時，助燃風機運轉(zhuǎn)，使燃煤裝置火力加大，溫度升高，當溫度達到預設值時，助燃風機停止運行；排濕風門用來將烘烤過程中產(chǎn)生的濕氣從烤房中排出去，通過和風門電機連接而調(diào)節(jié)風門的開度，從而調(diào)節(jié)排出濕氣量，以此調(diào)節(jié)烘烤的濕度條件；循環(huán)風機和變頻電機連接，通過變頻電機的電流變化，在不同烘烤階段，提供不同的風速或風量的風，以適應不同烘烤階段的風速需要。

圖1為實施例所涉及的控制裝置的布置結(jié)構(gòu)展開示意圖。

如圖1所示，控制裝置100用于自動調(diào)節(jié)煙葉烤房烘烤煙葉時的烘烤條件，包括機箱10、PLC控制器20、信號轉(zhuǎn)換器30、執(zhí)行機構(gòu)40、變頻器50、通訊模塊60、人機界面模塊70、電源開關80以及斷電器90。

機箱10具有相對設置的機箱面板11和機箱底板12。機箱面板的上預留有開口11a。機箱底板12上預設置有多個圖中未顯示的卡軌，用于將PLC控制器20、信號轉(zhuǎn)換器30、執(zhí)行機構(gòu)40、變頻器50、通訊模塊60、人機界面模塊70、電源開關80以及斷電器90固定到機箱底板12的內(nèi)壁上。因為變頻器50工作時會產(chǎn)生較強的電磁波，可能干擾PLC控制器20的正常運行，所以本實施例中設置的變頻器50在機箱底板12上的固定位置，距離到距離PLC控制器20的固定位置的直線距離，相對其他部件距離PLC控制器的直線距離，是最遠的。

PLC控制器20根據(jù)預先設定的設定參數(shù)和接受到的實時數(shù)據(jù)進行對比得到對比結(jié)果，再根據(jù)對比結(jié)果實施不同的控制。

圖2為實施例所涉及的控制裝置的控制連接示意圖。

如圖2所示，信號轉(zhuǎn)換器30的輸出端31與PLC控制器20通過數(shù)據(jù)線R-485連接。信號轉(zhuǎn)換器30的輸入端32通過和溫度傳感器1連接，以接受溫度傳感器1采集的溫度信號，并將該溫度信號轉(zhuǎn)換為溫度實時數(shù)據(jù)，然后傳輸給PLC控制器20。輸入端32還通過和濕度傳感器2連接，以接受濕度傳感器2采集的濕度信號，并將該濕度信號轉(zhuǎn)換為濕度實時數(shù)據(jù)，然后傳輸給PLC控制器20。

執(zhí)行機構(gòu)40包括第一繼電器41、第二繼電器42和第三繼電器43。

第一繼電器41的一端和助燃風機3的助燃電機連接，另一端和PLC控制器20連接。PLC控制器20將接受到的溫度實時數(shù)據(jù)與設定的溫度參數(shù)進行對比，當該對比結(jié)果顯示實時溫度小于設定的溫度參數(shù)時，通過第一繼電器控制助燃電機啟動，而使得助燃風機3工作，當對比結(jié)果顯示等于或大于設定的溫度參數(shù)時，則控制助燃電機停止運行，而使得助燃風機3停止運行，這樣，通過助燃風機3的停止或啟動，來調(diào)節(jié)烘烤的溫度。

第二繼電器42的一端和排濕風門4的風門電機連接，用于控制風門電機的正轉(zhuǎn)，另一端和PLC控制器20連接。PLC控制器20將接受到的濕度實時數(shù)據(jù)和預先設定的不同的濕度參數(shù)做對比得到一個對比結(jié)果，當該對比結(jié)果顯示實時濕度大于設定的濕度參數(shù)時，控制風門電動機正轉(zhuǎn)一定角度，由此將排濕風門4的開度增大到和濕度參數(shù)對應的開度，減小烘烤的濕度條件。

第三繼電器43的一端和風門電機連接，用于控制風門電機的反轉(zhuǎn)，另一端和PLC控制器20連接。PLC控制器20對第三繼電器43和對第二繼電器42的控制類似，只是在對比結(jié)果顯示濕度小于設定的濕度參數(shù)時，控制風門電機反轉(zhuǎn)一定角度，以此來講排濕風門4的開度減小到和濕度參數(shù)對應的開度，來增大烘烤的濕度條件。

變頻器50的一端和循環(huán)風機5的變頻電機連接，另一端和PLC控制器連接。用戶根據(jù)經(jīng)驗，可以預先設定好不同烘烤階段對應的時間參數(shù)以及變頻的頻率參數(shù)，從烘烤開始，當時間進度和時間參數(shù)一致時，PLC控制器20將變頻器50的運行頻率調(diào)整到設定的頻率參數(shù)，從而使得循環(huán)風機5的電機電流相應變化，最終使得循環(huán)風機5的轉(zhuǎn)速得到調(diào)整，使得風速或風量能滿足對應烘烤階段的風速或風量條件需求，不至于煙葉中的水分跑的太快或太慢，而且可以不用人工長期監(jiān)控。

通訊模塊60包括GPRS，GPRS和PLC控制器20連接，將PLC控制器20產(chǎn)生的數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h程服務器上，以便于遠程監(jiān)控。

人機界面模塊70與PLC控制器通過RS422數(shù)據(jù)線連接傳輸數(shù)據(jù)，具有顯示屏71，顯示屏71安裝在開口11a上。顯示屏71顯示參數(shù)設置頁面、工作頁面、數(shù)據(jù)存取頁面以及切換按鍵，用戶通過點擊切換按鍵，能切換到不同的上述頁面。參數(shù)設置頁面用于用戶設置設定參數(shù)的參數(shù)設置頁面；工作頁面用于顯示烘烤條件的實時狀態(tài)數(shù)據(jù)，以便于用戶查看當前烘烤條件；存取數(shù)據(jù)頁面用于用戶手動保存一次烘烤時的設定參數(shù)，并用于用戶在下一次烘烤時調(diào)用該設定參數(shù)作為下一次烘烤時的設定參數(shù)，從而便于用戶在烘烤得到良好煙葉的情況下，當下一次煙葉品質(zhì)和條件和本次的一致時，能保存本次的設定參數(shù)，以在進行下一次烘烤時能直接應用。本實施例中，顯示屏71為觸摸顯示屏，這樣用戶可以通過手動觸摸來設置參數(shù)或者切換頁面。

斷路器90在控制裝置100過載時，進行斷路保護。

實施例作用與效果

根據(jù)本實施例提供的控制裝置，由于具有和PLC控制器連接的變頻器，而變頻器用于控制循環(huán)風機的轉(zhuǎn)速，這樣通過根據(jù)不同烘烤階段對應的頻率，就能實現(xiàn)自動控制烤房的風速或風量，而且該種控制方式相比非變頻控制的方式，容易實現(xiàn)、準確性高，而且節(jié)能，并且，只要根據(jù)經(jīng)驗設定好不同階段的時間參數(shù)以及對應的變頻的頻率參數(shù)，就能實現(xiàn)烘烤過程中風速或風量的自動調(diào)節(jié)；

進一步地，由于具有和PLC控制器連接人機界面模塊，能提供一個多種顏色顯示并且高分辨率、高畫面質(zhì)量的顯示屏，便于用戶能準確地查看；

進一步地，由于顯示屏是觸摸顯示屏，便于用戶手動觸摸實現(xiàn)參數(shù)設置等手動操作，使數(shù)據(jù)輸入變得容易，對于實際運用中用戶提出新的要求，能做到快速響應；

進一步地，由于具有的通訊模塊具有GPRS，能將PLC控制器的數(shù)據(jù)遠程傳輸，便于遠程監(jiān)控；

進一步地，由于變頻器和PLC控制器之間的距離較遠，能減小變頻器對PLC控制器的干擾；

進一步地，由于顯示屏具有的多個頁面之間，通過切換按鍵進行切換，所以每個頁面都是單獨顯示，這樣能便于通過設置不同的頁面直接顯示不同的數(shù)據(jù)，以便于用戶查看或使用這些數(shù)據(jù)。