基于PLC和触摸屏的蔬菜热泵干燥装置电控系统

摘要
我国作为农业大国，果蔬年产量可观，且大量果蔬需进行干燥加工处理。然而，当前我国蔬菜干燥加工技术水平相对滞后。鉴于此，本研究创新性地将热泵干燥技术、自动检测技术以及实时监控技术集成应用于蔬菜干燥加工领域，致力于开发一套热泵干燥装置电控系统，以实现对蔬菜干燥加工全过程的精准实时监控。
该电控系统主要由热泵干燥装置、下位机控制系统以及上位机监控系统三部分构成。热泵干燥装置的核心组件包括压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀以及干燥风机等，它们协同工作以完成干燥任务。下位机控制系统以 PLC 为核心，搭配 PLC 模拟量扩展模块和各类传感器，传感器负责实时采集干燥过程中的温度、湿度、风速等模拟量信号，并将其传输至 PLC 模拟量输入模块进行数字化转换与存储。下位机 PLC 作为现场控制中枢，借助专业编程软件编写用户程序，能够依据热泵干燥系统的工艺要求，精确控制多台设备的多批次启动与停止，实时测量并调整干燥过程中的温度、湿度，有效发散过热能量，及时识别并处理系统故障，同时与上位机进行 RS485 通讯。上位机监控系统采用可编程终端人机触摸屏，通过编写触摸屏自带的组态软件，实现对现场数据的全面实时记录与处理，涵盖运行数据的清晰显示、参数的灵活设定、报警信息的直观显示与便捷查询等功能。
通过本研究设计的电控系统，成功实现了蔬菜脱水加工的自动化，不仅显著降低了操作成本，还大幅提高了产品品质，为蔬菜干燥加工行业的升级发展提供了有力的技术支持。

关键词：蔬菜干燥加工；热泵干燥技术；PLC 控制系统；人机触摸屏监控；过程自动化

目录
摘 要 1
Abstract 2
第一章 绪论 3
1.1课题的研究背景和研究意义 3
1.2热泵干燥的国内外研究现状 3
1.2.1热泵干燥的国外研究现状 3
1.2.2热泵干燥的国内研究现状 4
1.3方案背景技术简介 4
1.3.1可编程控制器（PLC）的现状与发展 4
1.3.2可编程终端人机（PT）的发展现状 5
1.4本课题的主要研究内容 6
1.5本章小结 6
第二章 热泵干燥装置系统特性及控制要求 6
2.1热泵干燥技术简介 6
2.2热泵干燥装置的工作原理 7
2.3热泵干燥装置的结构形式 7
2.4热泵干燥装置的控制要求 8
第三章 热泵干燥装置电控系统的硬件设计 8
3.1系统概述 8
3.2热泵干燥装置电控系统的方案设计 9
3.3电控系统的下位机硬件设计 10
3.3.1下位机（PLC） 10
3.3.2上位机 13
3.3.3内置模拟量输入输出模块 14
3.3.4传感器的选型 15
3.3.5变频器 16
3.3.6继电器 17
3.3.7电磁阀 17
3.3.8 RS485通讯接口 17
3.4热泵干燥装置电控系统的电路连接 18
3.4.1下位机与继电器的连接 18
3.4.2模拟量模块与传感器的连接 19
3.4.3上位机与下位机的通讯接口 20
第四章 热泵干燥装置电控系统的软件设计 20
4.1下位机PLC程序设计 21
4.2上位机监控系统的设计 23
4.3本章小结 25
第五章 结论与展望 26
5.1主要研究工作及结论 26
5.2本课题的展望 26
参考文献 27
致谢 29
附录1 30