Для сохранения качества и оптимизации технологических процессов на разных стадиях хранения и переработки зерна, кормов и их продуктов необходимо обеспечить постоянное измерение влажности, что позволит оперативно формировать сигналы управления сушильными агрегатами. Процесс хранения и переработки зерна является сложным и энергоемким, что требует внедрения современных и надежных систем автоматизации на основе программируемых логических контроллеров (ПЛК).
Для изготовления систем автоматизированного управления технологическими процессами широко применяются современные компоненты отечественных и зарубежных производителей средств автоматизации: ОВЕН, Фабер, ИЭК, Rockwell, Unitronics и других. Компания Unitronics занимается разработкой и производством высококачественных программируемых логических контроллеров с 1989 года. Продукцией Unitronics являются контроллеры, объединяющие в одном приборе программно-аппаратные средства и панель оператора.
В системе управления сушкой зерна целесообразно применять промышленные контроллеры типа Jazz, которые имеют низкую цену и широкие функциональные возможности. Для разработки программ данных контроллеров используется язык релейно-контактных схем (РКС) – графический язык, реализующий структуры электрических цепей. Разработка программ заключается в построении схем логических переключателей, которые создавать достаточно легко, однако для приема и визуализации показаний влагомеров, которые передают аналоговые сигналы в виде тока, требуется разработка программы, имеющей специфические особенности.
Целью работы является разработка и отладка программы для определения влажности зерна при помощи поточного влагомера.
В системах автоматики используются следующие стандартные диапазоны аналоговых сигналов: 0…10 В, 1…5 В, 4…20 мА и 0…20 мА. Входное сопротивление потенциальных входов должно быть не менее 10 кОм для диапазона 0…10 В, не менее 5 кОм для диапазона 1…5 В и не более 300 Ом для диапазона 4…20 мА.
При выборе способа передачи аналоговых сигналов следует принимать во внимание условие, чтобы сигнал по возможности был малочувствительным к электрическим возмущениям. Для передачи сигнала на значительное расстояние лучше использовать не напряжение, а ток, потому что он остается постоянным по длине кабеля, а напряжение падает из-за сопротивления кабеля. Исходя из данной особенности, выбран способ передачи аналоговых сигналов по току.
Для контроля влажности зерна рекомендуется применять поточный влагомер «Фауна-П» [1]. В данном датчике используется передача аналоговых сигналов по напряжению, что снижает длину передачи данных. Для устранения данного недостатка дополнительно установлен преобразователь «напряжение-ток», выполненный по схеме Хауленда.
Для отладки программы, обеспечивающей обработку входного аналогового сигнала, используются две операции импликации, которые отображают бинарные логические связи между входными аналоговыми сигналами и соответствующими значениями влажности, выраженными в процентах:
Установленный в контроллере типа JZ-10-11-R16 аналогово-цифровой преобразователь преобразует входной сигнал в цифровой код в диапазоне от 205 до 1023, что соответствует аналоговому входу 4-20 мА.
При обработке экспериментальных данных по зарегистрированным точкам нужно получить линейную зависимость вида
y = ax + b, (1)
где x, y – измеряемые величины; a, b – параметры линеаризации.
Для хранения числовых значений x1 и x2 используются системные регистры SI 80 и SI 8I, а для хранения значений y1 и y2 – SI 82 и SI 83, как показано на рис. 1.
Рисунок 1. Запись экспериментальных данных в системные регистры
Поступившее по аналоговому входу AI 0 измеренное значение влажности заносится в виде цифрового кода в регистр МI 1, затем активизируется функция линеаризации SB 80, что отображается на рис. 2. В результате выполненных вычислений определяются параметры линеаризации:
Используя полученный набор параметров, по уравнению (1) вычисляется измеренная влажность в % и выдается на экран дисплея. Для вывода измеренного значения влажности зерна необходимо записать на дисплее поясняющие надписи, приведенные на рис. 3, которые отображают влажность зерна и состояние бункера.
Выводы. На основе выполненного исследования создана специализированная программа для автоматизированной системы управления сушкой зерна с использованием поточных датчиков влажности, которая имеет важное народнохозяйственное значение для зернообрабатывающих предприятий.
Список литературы:
- Отечественный поточный влагомер «Фауна-П». [Электронный ресурс] – Режим доступа: . – Загл. с экрана.
- U90 Ladder Software Manual. [Электронный ресурс] — Режим доступа: type=»book» name=»ОСОБЕННОСТИ ПРОГРАММЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ЗЕРНА ПРИ ПОМОЩИ ПОТОЧНОГО ВЛАГОМЕРА» author=»Бескороваев Антон Игоревич, Евсеев Кирилл Викторович, Рябцев Владимир Григорьевич» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-04-13″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_30.04.2015_4(13)» ebook=»yes» ]