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1、农产品保鲜冷库的PLC控制与关键技术研究 摘要：随着我国经济和科学技术的开展，我国农业的主要经济运作方式由原来的个体户经济运作逐渐转变为机器自动化生产为主的运作模式，由于科技的开展为蔬菜大棚技术在全国各地的推广提供了前提条件，反季节蔬菜种植技术日趋成熟。然而，随着农产品的产量上升，势必导致农产品大量积压的问题，农产品的保存问题随之而来，而充分利用冷库冷藏技术是解决这个问题的最正确对策之一，其中PLC控制技术即使用可编程逻辑控制器控制技术在整个制冷技术体系中占有着越来越重要的地位，因此，本文重点探讨研究了农产品保鲜冷库的PLC控制与关键技术问题。关键词：PLC控制；农产品保鲜冷库；关键技术随着科
2、技开展，越来越多的工业化技术正在应用到我国的农业生产之中，比方自动收割机，自动播种技术等等，随着农产品生产产量加大，农产品品种日益增多，农业上对于冷藏保存技术也提出了更高的技术要求，只有实现更精准的温湿度控制才能更好的保证农产品的质量，如何保鲜农产品成为了制约农业开展的障碍。本文旨在研究PLC控制技术在制冷库中的关键技术应用，主要包括两项技术：使用PLC智能控制制冷设备是保存环境到达恒定温度和恒定湿度，以及使用PLC智能控制制冷库大门关闭速度。一、PLC控制技术的开展及应用设计一PLC控制技术的开展研究PLC控制技术开展于20世纪60年代，那时美国的制造业蓬勃开展，为了追求更高的制造速度和精度
3、，PLC控制器被制造出来。它是一种可以编程的逻辑器件，在PLC内部可以通过编程执行类似于AD转换，计数，定时，算术运算等操作，通过数字和模拟的IO设备，来控制各种执行机构，比方继电器，电机，温度执行机构等。在包含PLC控制器的系统运行时，这个系统的工作过程主要包含三个阶段：即输入采样阶段、用户程序执行阶段，输出刷新阶段。近年来，由于单片机的广泛使用，PLC的能力越来越集成和全面，并且使PLC与MCU微型控制系统的差异逐渐变小，高档PLC更是如此。由于易于使用、灵活配置、稳定可靠、输入及输出功能模块齐全等优点，PLC控制器的到了广泛应用。二PLC控制技术的应用设计研究基于PLC控制技术的农产品保
4、鲜冷库智能控制系统的设计系统由输入局部、控制局部和执行局部3个局部组成：输入局部包括温度、湿度传感器和CO2、O2浓度传感器等；控制局部主要是使用三菱FX系列PLC芯片，采集输入的模拟信号，进行AD变换，进行处理之后控制执行机构，并且进行数据输出给上位机系统。执行机构是制冷机、加湿控制阀以及二氧化碳、氧气供给器等设备。此外，为了进行数据的记录，分析和处理以便获得更好的实际情况，方便检测人员观察，未来进行系统升级，系统配备了完善的检测软件上位机，和远程控制网络。对于农产品的存储，温湿度指标最为重要。农产品大多于夏秋成熟，此时温度很高容易腐烂变质，对于大多数农产品来说，零度是最适宜的保鲜温度，对于
5、果蔬类产品，保鲜的最低温度是零下二度。相对湿度需要控制在百分之九十到百分之九十五。除了温湿度这两个相对重要的指标，二氧化碳和氧气含量对于农产品的长久保存质量也至关重要，对于大局部农产品，这两种气体的指标将影响其中细胞呼吸状态，假设是能精确控制含量，就可以减少农产品能量的流失，增加保存时间和保存品质。系统上电之后，系统首先进行自检和初始化操作，确定硬件在线，并且通过数据传送接口和上位机取得联系，然后显示开机界面，之后由操作人员根据现在所需状况选择制冷库工作模式。一般来说，在农产品刚采摘完成时，首先进入第一阶段：预冷入库模式，使得农产品制冷，这样就可以减少制冷能耗；然后进入下一阶段，在这一阶段中需
6、要根据所需要保鲜的农产品的特点，进入低温模式，百分之九十左右湿度的恒温保鲜模式；第三阶段根据冷库内二氧化碳、氧气的浓度进行调节，使得农产品处于休眠模式，减少能量损耗；第四阶段是升温出库阶段，也就是农作物在出库之前适当提高温度。二、PLC控制技术在农产品保鲜冷库中的应用使用PLC控制技术对保鲜冷库大门的控制应用。在农产品的保鲜储藏过程中，除了要考虑整个冷库的温度湿度和冷库中的二氧化碳和氧气含量外，还需要考虑冷库大门的开关情况，倘假设大门的开启和关闭速度太慢，在开启或关闭过程之中会有大量的冷气体溢出，导致室内需要用制冷机长时间工作彌补，增加能量消耗，倘假设速度过快，容易增加大门机械疲劳，减少使用年
7、限。如果使用PLC控制技术进行速度曲线控制，可以找到一个最正确控制速度曲线，把两种不利影响降到最低。PLC控制技术对转轴电机进行精确控制可以通过以下操作来实现，首先我们需要设计一条最优速度曲线，然后对PLC控制器进行编程控制，使用位置传感器实时监测转轴电机的转动角度和转动速度，控制变频器，通过调节频率输入来控制电机转速到达闭环控制。通过引入PLC控制技术，和原来相比冷藏门开合速度明显，加快减少了冷气泄露，又防止了普通电动冷库门运行时造成的机械损耗，有效提高了门的寿命，也增加了平安性。三、结语为了提高工业冷库门的自动化程度，保证农产品冷藏的品质，并减少冷库系统电量的损耗，可运用PLC控制技术通过在冷库内不同高度、多个位置安装温湿度传感器，建立农产品保鲜冷库模型，经过运行测试，触摸屏和上位机监测数据稳定，即使有大门经常开合的扰动也不会对室内温度造成很大的波动，也就是说使用PLC智能控制技术到达了良好的温湿度控制效果。在实际测试中，温度误差范围控制在百分之五湿度误差范围控制在百分之二以内，满足实际应用的需要，相比于之前的系统有了很大提升，另外，采用了PLC控制技术，比照发现由于大门的控制使得电量消耗降低5%，事实证明PLC控制技术在农产品保鲜冷库中的应用具有推广潜力。参考文献：【1】李喜宏，关文强，胡云峰，等.便携式微型保鲜冷库研究J.农业工程学报，2021，194.
