二氧化碳傳感器在氣調庫自動控制系統上的應用
氣調庫內庫問溫度、相對濕度、氣體成分是保證貯藏質量的 3個基本技術參數。溫度是影響果蔬呼吸強度的重要因素。經過多年實踐和參考國外的有關資料”-．氣調庫的貯藏溫度確定值為一 5～5℃，控制精度范圍在±0．5℃。在任何氣調庫內，不同程度地存在著溫度梯度，所以庫內溫度的準確值應是各點溫度 t的統計平均值。庫內空氣的相對濕度也是直接影響果蔬貯藏質量的一個重要因素。相對濕度低時，果蔬失重且表皮干皺，降低鮮度。濕度又是溫度的一個函數，濕度相對穩定，才能保持庫溫穩定，理想的相對濕度應保持在 88％一96％RH之間。調節和控制庫內氣體成分，降低氧的含量到 3％一 5％．提高二氧化碳含量到 1％一 4％，是貯藏不同果蔬的重要因素。要控制這些就必須用到二氧化碳傳感器等產品。
控制系統的抗力，保證了保鮮庫的保鮮效果。近些年隨著我國的國力的增長，人民生活質量的提高，大眾對水果和蔬菜儲存質量的要求也是越來越高，所以氣調保鮮技術越來越受到人們的重視。氣調保鮮技術是通過溫濕度傳感器、二氧化碳傳感器、氧氣傳感器等監測調節果品蔬菜儲藏室的環境溫濕度、空氣中氧氣含量和二氧化碳含量等四個參數，達到滿足不同品種生存需要的氧氣含量，調節果蔬品種的代謝量，保持果蔬品種營養，實現延長儲藏期并保持果蔬有良好品質。
針對當前我國設計和建造的氣調庫普遍存在控制系統自動化程度低、系統不穩定，不可靠等問題，以西門子 plc機為核心的氣調庫全自動監控系統實現了對氣調庫內、氧氣、二氧化碳含量的數據采集、處理及對二氧化碳脫除和脫氧機的控制。
綜合上述分析，控制系統應能實時地監控庫內環境．使之維持在果蔬保鮮貯藏的水平上。氣調貯藏是在冷藏基礎上進一步提高貯藏效果的措施，是果蔬貯藏保鮮技術的發展和創新，包含著冷藏和氣調的雙重作用。所以氣調庫一般分為制冷加濕部分和氣調部分，制冷加濕技術在我國已經有很長的歷史和很成熟的應用，所以在這里我重點討論的是氣調部分。一個氣調庫所包含的主要氣調設備一般有，脫氧機，二氧化碳脫除機，乙烯脫除機，加濕機等。而氣調庫中最難精確控制的就是其氧氣與二氧化碳氣體的含量，這恰恰正是能否長時間原味保存果蔬的關鍵。以前往往都是根據庫內氣體的檢測結果來進行手動調節，這既耗費人力，又不能保證精確控制庫內各種氣體的比例。也有通過開發單片機來進行自動控制庫內氣體的含量，但是往往達不到氣調庫長時間使用所需要的穩定性與可靠性。所以我用 plc來代替單片機，這樣既能精確控制庫內氣體也能滿足其需要的穩定可靠的要求。
此自動控制系統共分為四大部分，二氧化碳脫除機，脫氧機，自動控制柜和上位工控機。脫氧機主要由填料罐、真空泵、氣環風機、氣動真空閥、散熱風扇、PLC控制系統組成。工作原理是通過風機把庫氣送入填料罐，罐內的脫氧料把庫氣中的氧氣吸附掉，剩余氣體仍送回庫內；吸滿氧氣后的填料由真空泵把氧氣抽出來而再生。二個罐分別進行吸附、再生交替運行。脫氧機所有電器和設備均由可編程控制器監控。PLC利用微處理器和軟件對獲得的各種信息進行分析并做出反應，用戶通過液晶顯示（LCD）界面，可以改變過程控制。液晶顯示屏顯示時間、報警設定等重要運行參數。二氧化碳脫除機是由主機與副機兩臺機組組成，每臺單機都裝有高效特種活性炭做為二氧化碳吸附劑，利用其對二氧化碳氣體選擇性吸附的性能對二氧化碳進行脫除。在對氣調庫降二氧化碳時，每隔若干分鐘吸附一次二氧化碳，再經過同樣長時間用空氣進行脫附，使兩個工序交替運行，從而可脫除氣調庫內的二氧化碳氣體，降低其濃度，達到氣調規定的參數。二氧化碳脫除是由缸體，閥組，風機組，控制系統組成的，帶有控制面板的單機稱之為“主機”，另一臺為“副機”。氣調控制系統是通過氣體采樣泵自動提取各個氣調庫的氣體的，樣氣被送到 O2和 OC2分析儀中進行分析，在數顯儀表上顯示測量值。電腦會將測量值與設定值進行對比，然后決定是否啟動二氧化碳脫除機，或是否停止脫除二氧化碳。各庫的氣體參數都通過觸摸屏進行設定，微型打印機每隔 4小時打印一次的測量值。硬件部分均采用西門子 s7-200作為主控制器，自動控制柜加配模擬量模塊和以太網通訊模塊。人機界面為海泰克觸摸屏，上位監控為工控機。傳感器在整個系統中占有十分重要的地位．它把氣調庫的環境信息轉換成電信號，其精度直接影響整個監控系統的精度，高精度傳感器是提高檢測與控制精度的重要保證，所以采用品牌的傳感器。軟件部分上位監控采用組態王監控軟件。下位采用STEP7MicroWIN編程軟件。
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