牧草压缩装置的研发与调控

　　随着我国乳业的发展，畜牧草的需求量日益增长，畜牧草的种植面积也不断扩大，在非牧区也出现了畜牧草的种植热潮。为了能将畜牧草顺利地运送到牧区，降低运输成本，畜牧草种植者必须将其体积压缩以方便运输，由此便产生了畜牧草压缩机。本文介绍一种PLC控制的畜牧草压缩机，能高效可靠地完成畜牧草压缩，实现畜牧草压缩的自动化。

　　1.畜牧草压缩机的工作过程压缩机的工作过程示意图如所示，压缩机的工作循环图如所示。

　　通过传送带将切碎了的畜牧草装入压缩腔，之后气缸1开始工作，从上向下压缩畜牧草。当气缸1工作到位后，气缸2开始工作，从后向前压缩畜牧草。当气缸2工作到位后，气缸3开始工作，从左向右压缩畜牧草。

　　当畜牧草被压缩到一定的体积后，通过气缸3的联动机构将压缩腔右侧的门锁打开，气缸3继续工作将已经压缩好的畜牧草推出压缩腔，然后气缸1、2、3同时换向返回，气缸3在返回过程中将门锁重新锁上。当所有气缸返回到原始位置后，开始延时，30秒后自动循环工作。

　　2.输入、输出点的地址分配由于畜牧草压缩机属于农用机械，所以应尽可能地节约成本、保证需求和安全可靠是设计的关键，故在设计上应尽量减少输入、输出点数。根据压缩机的工作过程，应有3个气缸工作控制用电磁阀，当电磁阀得电时，为压缩状态；当电磁阀失电时，为压缩返回状态，所以系统应有3个输出点。现场输入信号为4个行程开关，缸1、缸2的压缩方向设置行程开关，而返回方向不设置行程开关，当返回到气缸行程极限时会自动停止；气缸3在两个方向均设置了行程开关。另外设置了2个人工控制按钮，分别为启动按钮和停车按钮。所以系统的输入点为6个。由此我们选用了超小型的可编程序控制器，三菱公司的FX OS -10MR-D，它有6个输入点和4个输出点，刚好能满足要求且成本低廉。由此对输入、输出地址进行分配。

　　3.电气原理图由PLC及空气压缩机组成的畜牧草压缩机的电气原理图如所示。

　　空气压缩机电机设置了短路保护（FU1）、过载保护（FR）及压力自动控制开关（K）。PLC的输出端设置了续流二极管，对输出继电器的触点进行防止过电压的保护。PLC选用了直流供电型，可以降低PLC的功耗和发热量。

　　4.畜牧草压缩机的软件设计根据压缩机的动作要求，列出了压缩机的电磁阀动作顺序表。由此设计出它的梯形图。R 0为一般的启停保护电路，启动条件是X 0，停止条件是X 5，当R 0失电时，Y 1、Y 2、Y 3均无输出。Y 1、Y 2、Y 3为顺序动作关系，只有Y 1得电，Y 2、Y 3才能得电，只有Y 2得电，Y 3才能得电，保证了动作的顺序关系。

　　当出料完成后，压下行程开关SQ 3（X 3）使R 1得电自锁，同时R 1的常闭触点使Y 1、Y 2、Y 3同时失电。

　　这里使用R 1的原因是因为行程开关的闭合时间太短，只要右压杆开始返回，X 3马上复位，使Y 1、Y 2、Y 3的控制信号消失，所以使用R 1进行信号保持，保证3个压缩杆返回。当右压杆返回到位，压下行程开关SQ 4（X 4），就开始定时，只有当T 0的定时时间到后，R 1才能失电，才能进入下一个自动循环。在下次自动循环中，当右压杆工作后，SQ 4（X 4）复位，使T 0失电，为再次的循环定时作好准备。

　　根据梯形图，写出它的指令表，如下。LD X 0 ANI R1 OUT Y 3 LD X 4 OR R 0 OUT Y 1 LD X 3 OUT T 0 ANI X 5 AND X 1 OR R 1 K300 OUT R 0 OUT Y 2 ANI T 0 END LD R 0 AND X 2 OUT R 1将程序录入PLC机，即可使PLC机完成预定的工作，控制畜牧草压缩机按要求的顺序动作，完成自动控制过程。

　　5.结束语使用PLC控制畜牧草压缩机，整个电路简单可靠，技术先进，成本低，能够满足农民的需求，在社会主义新农村建设中，可以加快农业的现代化进程。