随着工业自动化的技术的飞速发展，越来越多的产业制造过程祖选择运用自动化生产，目前最有价值的就是PLC与组态王的结合使用，即PLC实现程序操作控制被控量，而组态王则扮演着上位机的角色，集中监控生产过程中的变化，以防出现意外或影响生产质量及数量。

综上所述，在奶粉干燥过程中，引入PLC技术，通过提高控温精度和温度自动化程度来取代传统的人工操作。以确保在牛奶生产环境和工艺不变的情况下，干燥参数会随温度而自动调整，降低人工耗费的同时，保证了奶粉质量。

1.1 课题研究背景和应用意义

1.1.1 课题研究背景

随着智能技术的发展，各类科技应用于生活之中，计算机、通讯与自动化控制完美结合，实现了多钟可用的控制技术，每一种技术都具备了自身优越性和一定的缺点。各种技术不断应用改进，对比得出最佳技术投入生产使用，已取得最大收益。

PLC控制技术与继电器控制技术的区别在于PLC控制技术与继电器控制技术从控制逻辑、速度、限时控制、计数控制以及可靠性等方面相比较而言，具有可操作性强，速率快，等优越性，而且其不易受环境影响，并且计数功能灵活方便，可以有效减少系统磨损，延长使用寿命，具备自检功能，可靠性与维护性均有保障，因此价格相对昂贵。继电器则相对廉价一些，但是其程序使用也存有着不稳定性，使用不便捷等问题，综合考虑下来，并非最佳。

PLC控制技术和通用计算机控制技术的区别在于PLC可以直接作业于工业现场，主要用于工业控制领域，而通用计算机在此基础上还大量应用在科学计算、数据处理、计算机通信等方面，相对涉猎范围较广，PLC能提供的编程语言较少，但灵活方便。PLC相对而言测算数低于计算机，且容量较小。PLC相对功能单一，配置简单，价格低廉。

由此可见，在工业现场控制方面而言PLC控制技术具有一定的自身优势，并将逐步发展成为低成本，高运算数据能力的控制技术，因此，对未来技术人员来说，这是必不可少的技能之一。

1.1.2 应用意义

喷雾干燥设备在食品行业应用历经百年至今，其雾化方法、干燥设备的类型、等也是不断演变，多形式并存流程，立卧式设备类型，从气流方向到捕粉形式等都不断革新、多样化选择，以方便实际操作。

喷雾干燥设备结合冷却器、风力输送或其它干燥装置，可以连续排料，干燥产品也可根据实际情况，选择不同形状，组成连续生产作业线。

1.2 国内外研究现状和发展趋势

1.3 本课题主要研究工作及内容安排

1.3.1 主要研究工作

熟悉奶粉干燥的工艺流程及控制的基本要求，以SIMENS PLC为控制器设计奶粉干燥控制系统。设计控制程序、输入程序、输出程序，并进行程序调试，在组态软件上设计上位机管理软件，设计奶粉干燥控制系统流程图，以及组态软件与PLC的数据连接等，实现对奶粉干燥的自动控制。

1.3.2 内容安排

1～3周：确定系统设计方案，熟悉硬件和软件开发环境；

4～6周：硬件模块的选型、奶粉干燥控制系统原理设计；

7～9周：奶粉干燥控制系统PLC程序设计与调试；

10～12周：奶粉干燥控制系统上位管理软件设计与调试；

13～14周：总调及撰写毕业设计论文；

15～16周：完善论文及答辩。

2 奶粉干燥的设计方案

2.1 奶粉干燥的工艺流程

图2.1 奶液干燥流程示意图

上图2.1为通过控制鼓风机吹出的风的温度进行奶液干燥流程示意图，通过空气干燥器将浓缩奶液干燥奶粉。首先浓缩奶液先进入高温灭菌箱灭菌，然后流入高位槽。待冷却后，已浓缩的奶液由高位储槽向过滤器流去，经过滤器后，奶液中的凝结块被去除，随后浓缩奶液从空气干燥器的顶部的两侧喷嘴喷出。其次，从鼓风机吹出的干燥空气经过换热器后被加热、混合，随后被加热的空气从风管进入空气干燥器的两侧，当被加热的空气与浓缩奶液充分接触后，奶液中的水分开始蒸发，最终奶液变成奶粉。最后，用抽风机抽出干燥的奶粉，进行称重和包装，成为最终产品。需要注意的是，当过滤器被堵塞，报警器会响起，可人工去除堵塞物；调节阀2主要作紧急降温处理。在本次设计中，含水量是决定产品质量的关键，因此含水量一定要控制在要求内，不能波动过大。