爱华网针对当前我国设计和建造的气调库普遍存在控制系统自动化程度低、系统不稳定，不可靠等问题，设计了一套以西门子plc机为核心的气调库全自动监控系统。该系统实现了对气调库内、氧气、二氧化碳含量的数据采集、处理及对二氧化碳脱除和脱氧机的控制。
控制系统的抗干扰能力，保证了保鲜库的保鲜效果。近些年随着我国的国力的增长，人民生活质量的提高，大众对水果和蔬菜储存质量的要求也是越来越高，所以气调保鲜技术越来越受到人们的重视。气调保鲜技术是通过调节果品蔬菜储藏室的环境温度、湿度、空气中氧含量和二氧化碳含量等四个参数，达到满足不同品种生存需要的最低氧气含量，调节果蔬品种的代谢量，保持果蔬品种营养，实现延长储藏期并保持果蔬有良好品质。 气调库内库问温度、相对湿度、气体成分是保证贮藏质量的3个基本技术参数。温度是影响果蔬呼吸强度的重要因素。经过多年实践和参考国外的有关资料”-．气调库的贮藏温度确定值为一5～5℃，控制精度范围在±0．5℃。在任何气调库内，不同程度地存在着温度梯度，所以库内温度的准确值应是各点 温度t的统计平均值。库内空气的相对湿度也是直接影响果蔬贮藏质量的一个重要因素。相对湿度低时，果蔬失重且表皮干皱，降低鲜度。湿度又是温度的一个函数，湿度相对稳定，才能保持库温稳定，理想的相对湿度应保持在88％一96％RH之间。调节和控制库内气体成分，降低氧的含量到3％一5％．提高二氧化碳含量到1％一4％，是贮藏不同果蔬必不可少的重要因素。综合上述分析，控制系统应能实时地监控库内环境．使之维持在果蔬保鲜贮藏的最佳水平上。 气调贮藏是在冷藏基础上进一步提高贮藏效果的措施，是果蔬贮藏保鲜技术的发展和创新，包含着冷藏和气调的双重作用。所以气调库一般分为制冷加湿部分和气调部分，制冷加湿技术在我国已经有很长的历史和很成熟的应用，所以在这里我重点讨论的是气调部分。一个气调库所包含的主要气调设备一般有，脱氧机，二氧化碳脱除机，乙烯脱除机，加湿机等。而气调库中最难精确控制的就是其氧气与二氧化碳气体的含量，这恰恰正是能否长时间原味保存果蔬的关键。以前往往都是根据库内气体的检测结果来进行手动调节，这既耗费人力，又不能保证精确控制库内各种气体的比例。也有通过开发单片机来进行自动控制库内气体的含量，但是往往达不到气调库长时间使用所需要的稳定性与可靠性。所以我用plc来代替单片机，这样既能精确控制库内气体也能满足其需要的稳定可靠的要求。 此自动控制系统共分为四大部分，二氧化碳脱除机，脱氧机，自动控制柜和上位工控机。脱氧机主要由填料罐、真空泵、气环风机、气动真空阀、散热风扇、PLC控制系统组成。工作原理是通过风机把库气送入填料罐，罐内的脱氧料把库气中的氧气吸附掉，剩余气体仍送回库内；吸满氧气后的填料由真空泵把氧气抽出来而再生。二个罐分别进行吸附、再生交替运行。脱氧机所有电器和设备均由可编程控制器监控。PLC利用微处理器和软件对获得的各种信息进行分析并做出反应，用户通过液晶显示（LCD）界面，可以改变过程控制。液晶显示屏显示时间、报警设定等重要运行参数。二氧化碳脱除机是由主机与副机两台机组组成，每台单机都装有高效特种活性炭做为二氧化碳吸附剂，利用其对二氧化碳气体选择性吸附的性能对二氧化碳进行脱除。在对气调库降二氧化碳时，每隔若干分钟吸附一次二氧 化碳，再经过同样长时间用空气进行脱附，使两个工序交替运行，从而可脱除气调库内的二氧化碳气体，降低其浓度，达到气调规定的参数。二氧化碳脱除是由缸体，阀组，风机组，控制系统组成的，带有控制面板的单机称之为“主机”，另一台为“副机”。气调控制系统是通过气体采样泵自动提取各个气调库的气体的，样气被送到O2和OC2分析仪中进行分析，在数显仪表上显示测量值。电脑会将测量值与设定值进行对比，然后决定是否启动二氧化碳脱除机，或是否停止脱除二氧化碳。各库的气体参数都通过触摸屏进行设定，微型打印机每隔4小时打印一次最新的测量值。硬件部分均采用西门子s7-200作为主控制器，自动控制柜加配模拟量模块和以太网通讯模块。人机界面为海泰克触摸屏，上位监控为工控机。传感器在整个系统中占有十分重要的地位．它把气调库的环境信息转换成电信号，其精度直接影响整个监控系统的精度，高精度传感器是提高检测与控制精度的重要保证，所以采用品牌的传感器。软件部分上位监控采用组态王监控软件。下位采用STEP 7 MicroWIN 编程软件。 在正常工作时，二氧化碳脱除机，脱氧机，自动控制柜通过控制电缆连接，与上位工控机使用工业以太网连接。工作过程是先设置好每台脱除机和脱氧机的参数，然后通过控制柜中的采样气泵，把要气调的库的气体抽过来，经过氧气二氧化碳传感器和分析电路的转换使之成为4-20ma的电流信号并传到模拟量模块，通过plc把采样值与事先设定好的设定值 进行比较然后判断 是否需要对这个库进行二氧化碳脱除和氧气脱除，且需保证每个库只能在二氧化碳脱除和脱氧其中一种状态下，防止既脱氧又脱二氧化碳的情况发生。在某一个库正在脱氧或者脱除状态时所测量的库里气体成分不能作为是否气调此库的依据。当控制柜出现故障时，脱除机和脱氧机可以脱离控制柜的控制进行完全的手动控制。如果是脱除设备出现故障也可以只是用控制柜对苦力的气体成分进行分析，而不作控制。 此套设备经过改造已在实际气调库上运行了1年，经反复试验证明此套系统自动化程度高，运行稳定可靠，氧气与二氧化碳含量的控制十分快速精确，完全能满足我国气调库控制的要求。 自动程序工作流程 参考文献 1 张晋格，王广雄;自动控制原理.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2002 2拓俊绒,闵德安,杜新源;富士系苹果低温气调贮藏研究[J];北方果树;2005年05期 3赵贵兴,陈霞;水果贮藏保鲜技术[J];北方园艺;2004年01期 4李喜宏，陈丽;《实用果蔬保鲜技术》科学技术文献出版社;2000年6月
