摘要 采用運動可靠穩(wěn)定的PLC作為控制核心設(shè)計了一種新型太陽能煙葉晾曬裝置，該裝置所需能源由太陽能電池板進(jìn)行轉(zhuǎn)換提供，通過濕敏傳感器檢測雨水信號，以PLC為控制核心，利用觸摸屏實現(xiàn)操作，通過智能化控制可方便地實現(xiàn)在無人的情況下對煙葉進(jìn)行晾曬和收集。該裝置設(shè)計合理，工作可靠穩(wěn)定，特別是在農(nóng)村市場具有極高的推廣價值。
　　關(guān)鍵詞 PLC；觸摸屏；太陽能電池；雨水探測器
　　中圖分類號 S214 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611（2016）23-240-02
　　科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異，多功能環(huán)保產(chǎn)品在人們生活中出現(xiàn)的頻率越來越高。對于北方農(nóng)村煙農(nóng)來說，創(chuàng)新型產(chǎn)品的出現(xiàn)不僅可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，而且可以大大降低勞動強(qiáng)度，提高生活質(zhì)量。有研究表明，加大晾曬煙葉在配方中的應(yīng)用可以降低焦油殘余危害，提高煙葉香氣質(zhì)量[1]；烤制過程增加晾曬環(huán)節(jié)可以很好地提高煙葉濃度和甜潤感[2]。煙葉采摘季節(jié)正值雨季，且煙葉水分大，若不及時晾曬很容易造成腐爛，從而嚴(yán)重影響煙葉烤后質(zhì)量；而采摘煙葉需要大量的人力，勞動強(qiáng)度大，因而往往無法及時晾曬煙葉，從而造成不必要的損失�；�于此，筆者在走訪調(diào)研的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一種基于PLC控制的自動晾曬煙葉裝置，以期實現(xiàn)煙葉在無人值守下自動晾曬，避免煙葉腐爛，保障煙葉質(zhì)量，降低煙農(nóng)勞動強(qiáng)度。
　　1 整體結(jié)構(gòu)原理
　　1.1 主要結(jié)構(gòu)
　　該裝置的主要結(jié)構(gòu)由太陽能電池板、蓄電池、雨水探測器、觸摸屏、PLC、各種運動直流電動機(jī)以及防雨罩、遮雨布等組成（圖1）。
　　1.2 工作原理
　　該設(shè)計采用了轉(zhuǎn)動、齒輪齒條傳動、直線往復(fù)運動等形式。采用運動可靠穩(wěn)定的PLC作為控制核心進(jìn)行硬件設(shè)計和程序設(shè)計[3]。該裝置所需能源由太陽能電池板進(jìn)行轉(zhuǎn)換提供，通過濕敏傳感器檢測雨水信號，以PLC為控制核心，利用觸摸屏實現(xiàn)操作，通過智能化控制方便地實現(xiàn)在無人的情況下對煙葉的晾曬和收集。人機(jī)界面設(shè)有手動界面和自動界面，手動界面設(shè)有晾曬左右展開按鈕、前后展開按鈕、遮雨布上下運動按鈕以及相應(yīng)的指示燈，能夠?qū)崿F(xiàn)單獨的操作；自動界面設(shè)有“自動晾曬”和“自動收起”2個按鈕，可實現(xiàn)下雨時自動收起煙葉、雨停后自動晾曬煙葉。正常工作中有雨滴時，雨水探測器檢測到的信號傳入PLC控制器中，通過程序運行，發(fā)出電機(jī)動作指令，使相應(yīng)的電磁閥得電，從而實現(xiàn)煙葉的自動收集；雨停后，雨水探測器未檢查到雨水信號時，PLC做出動作指令，使相應(yīng)電磁閥得電，實現(xiàn)煙葉的自動晾曬�？刂七^程流程如圖2所示，試驗樣機(jī)局部電機(jī)如圖3所示。
　　2 控制系統(tǒng)
　　2.1 硬件設(shè)計
　　具體硬件設(shè)計電路如圖4所示。該控制系統(tǒng)選用三菱FX2N-24MR作為控制核心，太陽能電池板供電，輸入口X0連接雨水探測器輸出信號端，輸出各點采用隔離連接方式，能夠更加方便地實現(xiàn)調(diào)試，Y0口、Y1口分別接遮雨布上下運動控制電磁閥，Y2口、Y3口分別接晾曬架左右展開運動控制電磁閥，Y4口、Y5口分別接晾曬架前后展開運動控制電磁閥，電磁閥統(tǒng)一選用24VDC線圈。在可達(dá)到控制要求的前提下，選材經(jīng)濟(jì)實惠，可降低設(shè)計成本，同時也方便設(shè)備的維修和保養(yǎng)。
　　2.2 軟件設(shè)計
　　程序流程如圖5所示。該程序控制過程相對簡單，采用了SFC編寫形式，結(jié)構(gòu)清晰，調(diào)試方便。調(diào)試程序根據(jù)控制要求，從整體上來說，分別設(shè)計了手動控制和自動控制，圖5中S10為手動控制程序段，其中編寫了單步控制時各個程序控制單元，如圖5最右邊顯示框所示，可實現(xiàn)對系統(tǒng)中6個電磁閥分別單獨控制，圖中S11為自動控制程序段，自動運行程序時又分為自動晾曬和自動收起2個控制過程，2個動作過程中均分別包含了晾曬架左右運動、前后運動及遮雨布的上下運動幾個過程。
　　3 試驗結(jié)果
　　依據(jù)確定的設(shè)計方案，設(shè)計制作實物擺放效果如圖6所示，實物樣機(jī)如圖7所示。實踐證明，該設(shè)計采用太陽能充電，實現(xiàn)了太陽能電池板與蓄電池的正常充電；晾曬架可實現(xiàn)同時前后展開，采用雙電機(jī)拖動，設(shè)計合理，工作穩(wěn)定；采用昆侖通泰觸摸屏作為人機(jī)界面，界面設(shè)計更人性化，具有手動和自動操作界面，使用方便；整個控制系統(tǒng)以PLC為核心，通過程序?qū)崿F(xiàn)煙葉的自動晾曬和收起。
　　4 小結(jié)
　　設(shè)計的這款基于PLC的新型太陽能煙葉晾曬裝置具有以下優(yōu)點：充分利用太陽能，綠色節(jié)能環(huán)保；雨水檢測靈敏，運行平穩(wěn)可靠；利用人機(jī)界面，操作使用方便；結(jié)構(gòu)設(shè)計新穎，值得推廣應(yīng)用。
　　參考文獻(xiàn)
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