循环式粮食干燥机的智能控制系统
粮食干燥过程控制
1 传 统控 制在 粮食 干燥过程 中的应用
国外粮食干燥 自动控 制 的研 究始 于 2 0世 纪 6 o年代 ,9 6 16 年 ,ahr h等研究了在原粮水分阶跃变化时如何保证出 口水分 Zeai a 误差和 干燥速率 积分值最 小等问题 ,采用 的控 制方法有 PD控 I 制、 前馈 + I PD反馈控制 、I +开关控制 等。2 PD 0世纪 8 0年代 , 国 外学者掀起 了粮食干燥过程 自动控制研究 的高潮。9 3年 ,t e 18 So n 通过控制热风温度实现了对粮食水分的模 拟控 制 , 出前馈 +反 指 馈控制和 自适应控制是 比较好 的控制方法 ;同年 ,ekr B ce 提出了 粮食干燥水分与干燥滞留时 间之间关系的数学模型 , 并用 于连续 横流干燥的优化 和控 制;9 4 ,obs 18 年 F re 等在 B c e 工作 的基 础 ek r 上, 实验研究了反馈控制 、I PD控制 、 馈控制和基于模型 的前 馈 前 控制的控制效果 , 结果表明 ,I PD控制效果较差 , 基于模型 的前馈 控制效果较好 , 该方法被广泛应用于 国外大型粮食干燥机运行控 制中。18 , 9 5年 瑞典 的 N bat yrn 实验研 究了风温 、 风量对干燥机排 气温度和粮食水分的影 响, 研究 了利用排气温度 的变化来控制粮 食水分 的可行性 , 设计了 自适应控制器 , 并进行 了实验研究。 9 6 18 年 ,英 国的 Wh ee if l t id完成了顺流式粮食干燥机 的 PD控制器参 I 数优化设计 , 根据 出机粮食水分来控制粮食流量 , 研究 表明 , 由于 粮食流量和粮食水分间 的非线性 , 使得该控制系统仅在某些条件 下效果较好。
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粮食干燥试验台自动控制系统的设计与研究
在 计 算机 上显 示所 测数 据 。检查 各 部 分 连线 是 否 正 确 , 算 机 采 集 系 统 运 行 是 否 正 常 , 后 连 接 总 电 计 最
源。
分 指标 经 常采用 经验 估计 和烘 箱测 量 相 结 合 的方 式 得 到 , 缺点 是 效 率 不 高 、 度 比较 低 、 能 监 测 到 其 精 不 干燥 的全过 程 , 量 者 主 观 因素 的影 响 很 高 。 为 测 此, 我们 与 吉林 大 学 联 合 开 发 研 制 了谷 物 干 燥 试 验 台 , 件 部分包 括 烘 干箱 、 粮装 置 、 硬 提 排粮 装 置 、 热 加 器 和温湿 传感 器 等 , 件 部分 包 括 温 湿 度采 集 系 统 、 软 介质 温 度控 制系 统 、 粮 控制 系统 。 排 I 试 验装 置 的硬 件组成 部 分
试验 装置 硬件 组成 如 图 1所 示 , 采集 数 据 前 , 把 各个 传感 器安 装 调试 好 , 加热 器 、 机 、 粮 机 、 升 风 排 提 机 的电源 连接 好 , 之后将 控 制箱 与 电脑 连 接 好 , 以便 从而 将 割 台 的 果 穗 收 获 高 度 从 70 5 mm 下 降 至 2 0 m, 大地 提 高 了收获机 的收获 范 围 。 5r 大 a ( ) 台传 动 系 统 开 始 采 用 传 动箱 与链 传 动 相 5割 结 合 的方式 , 试 验 , 传 动 可 靠 性 差 , 常 出 现 链 经 链 经 条脱 落 、 断开 , 轮磨 损 快 、 链 缠绕 等 问题 , 改 成 传 动 后 箱 与传 动轴 相结 合 的结 构 , 靠性 大 大提 高 。 可 ( ) 禾 器 最 初 采 用 双 层 短 分 禾 器 结 构 , 试 6分 经 验, 扶禾 能 力差 , 且 下 层 分 禾 器 容 易将 秸 秆 撞 倒 , 而 后 改为 单层 长分 禾器 结 构 , 大提 高 了扶 禾能 力 。 大 () 7 分禾 器 中拨 禾 轮采 用 双 侧 软 硬 拔 禾 轮 相 结
智能自动化粮仓系统
智能自动化粮仓系统引言概述:随着科技的不断进步,智能自动化技术在各个领域得到了广泛应用。
智能自动化粮仓系统是一种利用先进技术实现粮食储存、管理和保护的系统。
本文将从五个大点来阐述智能自动化粮仓系统的重要性和优势。
正文内容:1. 提高粮食储存效率1.1 自动化控制系统智能自动化粮仓系统通过自动化控制系统实现对粮食储存环境的精确控制,包括温度、湿度、通风等参数的监测和调节,提高了粮食储存的效率。
1.2 数据采集与分析智能自动化粮仓系统能够实时采集粮食储存过程中的各项数据,并通过数据分析来预测粮食储存的状况,提前做好粮食管理和保护工作。
2. 粮食保护与质量控制2.1 虫害防治智能自动化粮仓系统配备了虫害监测和防治设备,能够实时监测粮食储存过程中的虫害情况,并通过自动化手段进行防治,保障粮食质量。
2.2 湿度控制智能自动化粮仓系统能够根据粮食储存环境的湿度变化,自动调节通风设备,保持粮食的适宜湿度,防止霉变和变质。
2.3 氧气控制智能自动化粮仓系统能够根据粮食储存环境中氧气的含量进行监测和调节,控制氧气浓度,减少氧化反应,延长粮食的保鲜期。
3. 节能环保3.1 能源管理智能自动化粮仓系统通过对能源的合理利用和管理,减少能源的浪费,降低能源成本。
3.2 粮食储存过程中的环境保护智能自动化粮仓系统能够通过自动化控制系统减少粮食储存过程中的环境污染,减少化学药剂的使用,保护生态环境。
4. 信息化管理4.1 远程监控智能自动化粮仓系统通过网络技术实现远程监控,粮食储存过程中的各项数据可以实时传输到管理中心,方便管理人员进行监控和管理。
4.2 数据管理与分析智能自动化粮仓系统能够对粮食储存过程中的各项数据进行管理和分析,为粮食管理决策提供科学依据。
5. 故障预警与维护5.1 故障预警系统智能自动化粮仓系统配备了故障预警系统,能够实时监测系统运行状态,一旦浮现故障,及时发出预警信号,方便及时维修和保养。
5.2 维护管理智能自动化粮仓系统能够自动化地对设备进行维护和管理,延长设备的使用寿命,提高系统的可靠性。
智能自动化粮仓系统
智能自动化粮仓系统引言概述:智能自动化粮仓系统是一种集成为了先进技术的智能化管理系统,能够实现对粮食仓库的自动化控制、监测和管理。
这种系统不仅可以提高粮食仓库的管理效率,还可以确保粮食的质量和安全。
本文将详细介绍智能自动化粮仓系统的工作原理、优势、应用领域、发展趋势和未来展望。
一、工作原理1.1 传感器监测:智能自动化粮仓系统通过安装在粮仓内的传感器来实时监测粮食的温度、湿度、氧气含量等重要参数。
1.2 数据分析:系统会将传感器采集到的数据传输至中央控制器,通过数据分析和算法计算出粮食的存储状态和质量情况。
1.3 控制执行:根据数据分析的结果,系统会自动控制粮仓内的通风、加热、降温等设备,以保持粮食的最佳存储条件。
二、优势2.1 粮食质量保障:智能自动化粮仓系统能够实时监测粮食的存储环境,及时调整控制设备,确保粮食质量不受影响。
2.2 管理效率提升:系统可以实现远程监控和远程操作,减少人工干预,提高粮仓管理效率。
2.3 安全可靠:系统具有自动报警功能,一旦发现异常情况,系统会及时报警并采取相应措施,保障粮仓的安全。
三、应用领域3.1 粮食仓储企业:智能自动化粮仓系统适合于各类粮食仓储企业,可以提升企业的管理水平和运营效率。
3.2 农户个体:农户个体也可以使用智能自动化粮仓系统来管理自家的粮食储存,确保粮食质量和安全。
3.3 粮食加工企业:对于粮食加工企业来说,智能自动化粮仓系统可以匡助他们更好地管理原料库存,提高生产效率。
四、发展趋势4.1 多元化功能:未来智能自动化粮仓系统将会具备更多功能,如智能分拣、智能配送等,实现全方位的智能化管理。
4.2 互联网+:智能自动化粮仓系统将会与互联网技术结合,实现远程监控、数据共享等功能,提升系统的智能化水平。
4.3 绿色环保:未来系统将更加注重节能减排,采用环保材料和技术,实现绿色环保的目标。
五、未来展望5.1 智能化水平提升:随着技术的不断发展,智能自动化粮仓系统将会不断提升智能化水平,为粮仓管理带来更多便利。
粮食干燥机系统中智能控制技术的应用
21 年 1 月 0 1 ( )
农业科技 与装备
c l a S i n e Te h ol v n ut l ce c & ur c n oe a d Eou o e t im n
NO… oa NO2 8 . 丁 t . l 0
粮食干燥机系统 中智能控制技术的应用
关键词 : 粮食十燥机 ; 自学习 ; 智能控制系统 ; 应用 中图分 类号 :2 66T 2 3 ¥ 2 .;P 7 文献标识码 : A 文章编号 :6 4 16 (0 11 -0 8 0 17 — 11 1)0 0 3 — 5 2
针 对粮食 干燥 过程 具有 大滞后 、 非线性 和 难于 强
21 第 1 01年 0期
董 上 维 : 食 干燥 机 系统 中智 能控制技 术的应 用 粮
4 1
此时左边 曲线显示干燥塔内不 同高度的含水量变化 情况 , 右边曲线显示出机粮 、 人机粮历史趋势 图。 在仿 真过程中可以通过窗口上部的文本框和 『 设置参数 ] 按钮改变各参数 , 观察曲线变化情况 。
8 系统 运行情 况
1 某库粮食干燥机现场 8 所获得 的运行参 ) 7h 数见图 9 图 l。 一 2
时发送给主界面显示程序进行显示。 采样程序工作 的 数 据 流如 前 面 图 1中① 所示 。
3 实时样本抽取
实时样本抽取 由实时样本抽取程序完成。 时采 定 样器在完成采样程序的调用后 。 再调用实时样本抽取 程序 。 实时样本抽取程序根据系统 中所记录的上下料 位开关在过去时间的状态情况 , 从实时数据库中计算 出当前 出机 粮段 在 塔 内运行 过 程 中在各 段 的废 气 温 湿度平均值 、 运行速度平均值 、 高低温加热层风温平
科技成果——低温循环谷物干燥机
科技成果——低温循环谷物干燥机技术开发单位山东省农业机械科学研究院成果简介山东省谷物多采用晾晒贮存,受气候影响,造成粮食霉变、发芽等损失为10-15%。
针对黄淮海地区小麦及稻谷农艺要求和自然气候特点,开发出稻麦兼顾的5HXSJ-15低温循环谷物干燥机。
该成果于2015年完成并推广试用;获山东省机械工业科技进步奖二等奖;经山东省农业机械管理局鉴定为国内领先水平;授权实用新型2项,发表论文4篇。
技术特点5HXSJ-15低温循环谷物干燥机核心技术点为设计了一次循环、多次干燥的干燥塔结构,采用薄层混流干燥技术,提高干燥效率与烘干品质。
具体表现在以下几个方面:(1)薄层混流组合干燥技术5HXSJ-15低温循环谷物干燥机的干燥层采用多粮道结构,内部多层变径角盒错位分布,根据热力学和流体学原理,结合ANSYS和EDEM 计算机仿真分析技术,对变径角盒等关键部件的结构进行优化,获得最佳干燥层厚度参数、变径角盒结构及其交错分布规律。
所设计的混流式干燥段,依靠角盒在干燥段输送热风,同时提供顺流和逆流热风,从而增大谷物与热风接触面积,使谷物受热更加均匀,有效降低谷物的含水率。
(2)自动控制技术通过对干燥塔引风机、拨粮轮驱动电机、输粮绞龙驱动电机、斗式提升机电机、智能切换执行电机等的自动调速控制、实现设备的自动控制和运行。
采用自动化监控技术,干燥塔内配备在线水分检测仪,热风炉及干燥塔配备温度传感器,根据实时监测热风温度、水分含量等数据,通过液晶屏操作界面,实时显示和控制系统运行参数,实现设备的智能化,解决干燥机智能化程度低的问题,防止高温长期干燥出现的爆腰、裂纹、糊化等现象。
(3)生物质热风炉供热技术生物质热风炉采用燃料隔离技术,喂料器旋转时既能满足喂料,同时料仓物料与炉膛永远处于隔离状态,杜绝烟火蔓延出炉膛引料仓失火的问题,安全可靠。
喂料器、与炉膛风机均采用调频电机提供动力,喂料速度、炉膛风机转速可由电控柜控制面板随工况实时调节,实现干燥用热风按量供应。
推荐-PLC的粮食烘干机系统设计与实现 精品
沈阳理工大学应用技术学院题目:基于PLC的粮食烘干机系统设计与实现院系:专业:班级学号:学生姓名:指导教师:成绩:年月日摘要目前,粮食烘干技术在粮食的储存过程中起着至关重要的作用。
由于人工晾晒存在各种人为因素和天气因素的限制,且存在效率低下,烘干效果不达标等问题。
因此,本文介绍了一种基于PLC控制技术,以欧姆龙CPM2A可编程控制器为控制核心,对粮食烘干机的自动控制,即进粮、循环烘干、自动调温、合格粮食出粮的自动控制。
实现粮食的全过程自动烘干。
本文主要有硬件设计部分,软件设计部分,主程序模块,燃烧炉模块等几部分组成。
软件设计在CX-P编程软件上以梯形图编写,主要通过步进控制指令来完成对粮食烘干机各个子过程的控制。
并通过组态王软件模拟了粮食烘干机的自动控制过程。
关键词:PLC;粮食烘干机;自动控制AbstractAt present,grain drying technology plays a vital role in the food storage process. Presence of a variety of human factors and weather factors limit due to the artificial drying, and there is the problem of inefficiency, the drying effect of non-pliance.Therefore, this article describes a PLC-based control technology, Omron CPM2A Programmable controller to control the core grain dryer automatic control, that is, into the grain circulation drying thermostat qualified food Payroll automaticallycontrol. The whole process of achieving food drying.In this paper, a few parts of the hardware design, software design, the main program module, and the burner module.The software is designed to ladder programming software CX-P prepared, mainly through the stepper control instructions to plete control of the various sub-processes of the grain dryer. Kingview software simulation, automatic control of grain drying process.Key words: PLC;grain dryer;automatically control目录0 3 4 7绪论我国是世界上最大的粮食生产国和消费国,年总产粮食约5亿吨。
基于DSP的粮食干燥智能控制系统
系数 , 从而预测 出机粮 含水 率 , 建立 各干燥段 的智 能
图 1 智能控制系统结构 图 收稿 日期 :2 0 0 8—0 6—2 4 基金项 目:金华市科技局 资助项 目(4— 0 2—1 ) 6
Fi. W i d m o  ̄ l s se g1 s o e n l y tm e
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20 0 8年 1 0月
农 机 化 研 究
第 1 0期
基 于 D P 的 粮 食 干 燥 智 能 控 制 系 统 S
金 向平 ,周 梅 芳 ,舒 柏 和
(. 1 金华 职 业技 术 学 院 ,浙江 金 华 摘 3 11 2 0 7;2 金华 汉 生 机 电控 制工 程 有 限公 司 ,浙 江 金 华 . 3 11 2 0 7)
进行智能控制 , 确保 出机粮水分稳定 , 并提高烘干后
的粮 食 品质 , 而获得 最 佳 的干燥 效 果 。 进
1 系统总体方案设计
一
般 粮食 干燥 塔 的 4个 干燥 段分 别 由 2个 干燥 风
机 供热 风 , 热风 来 自于 热 风 炉 。2个 风 机 分 别 向第 1 、 第 、 燥段 和第 3、 4干燥段 供 热风 , 通 过 人 口处 2干 第 并 冷 风 阀加入 冷风 控 制第 3和 第 4段 的热 风 温 度 , 而 , 从
作 为 主要 的控 制 指标 。
2 3 智 能控 制 模型 。
图 2 热风风量补偿控制
F g 2 C mp n i. 0 e 0 玎c n l ro o n o  ̄ l fh twi d e
3 2 软 件 设计 。
8 - 2
谷物烘干机自动控制的PLC实现
每 台谷物烘干机有1 只水份检测器、 只数显表。 1 总 的输入点为开关量9 模拟量 1 输 出点为开关量6 点、 点, 点。L P C的I 定义如表1 / O 所示。
表 1 P C 的 IO 定 义表 L /
序 号 输 入 元 件 输 入 地 址 输 出 元 件 输 出 地 址
发到空气中, 成为废气排出。 烘干的热粮 向下流动到
缓 苏 段 , 过 缓 苏段 使粮 粒 内外 层 温 度 和 水 份趋 于平 经 衡 , 到均 匀降水 。粮 食缓 苏后 进入 冷 却段 , 达 经过 冷 却,
粮食降温到储粮温度, 之后 由排粮段排 出。 谷物烘干机性能特点: 单机露 天使用, 防风防雨; 机械化连续作业, 性能稳定, 操作方便, 节省土建投资; 适应 能力强, 可兼顾烘干多品种粮 食; 余热回收 利用,
H川 及 PL 控 制 系 统 C
谷物烘 干机 自动控制 的 P C实现 L
刘 四 妹
( 苏联 合 职 业 技 术 学 院 南京 工 程 分 院 电子 工 程 系 , 江 南京 2 l 3 ) 1 l 5
摘
要: 介绍谷物 烘干 机的工作原理和 P C L 控制 系统的设计 。
关键 词:谷物烘干机 ; L 自动控制 ; P C; 梯形 图
2 w ,uoa p . m 自动化应用 2 w . t—p lc a yo
H川 及 P LG控 制 系 统
表 1 中央 控制 台外部地址 分配 表
M 1 等 待 上 电 . 0
I.=1 17
M 11 等 待 复 位 . I =1 下复 位按 钮 21 按 M12 系 统 复 位
22 系统硬件设 计 .
根据 谷 物烘 干 的控 制要 求 和控 制 规模 , 用F 一 选 X
粮食烘干机远程控制系统的研究
粮食烘干机远程控制系统的研究摘要:粮食存储是关系国际民生的大事,目前我国内现存的各种烘干设备机型主要依靠传统的手工控制,存在劳动强度高、费时费力、智能化程度低、控制不住、控制不准、烘干后粮食含水率不达标等缺欠。
为此,本文利用计算机网络、接口、嵌入式等技术研究一套粮食烘干机远程控制系统,该系统可提高传统的粮食烘干机智能化水平,一定程度上弥补以上不足。
关键词:粮食存储智能化网络接口嵌入我国是一个人口大国,粮食问题是关系到国计民生的大事。
粮食烘干是一种复杂的热质交换过程,从系统的角度看,具有多变量、大滞后和强非线性的特点。
每年粮食收获之后总会损失将近15%,其中因干燥不彻底达不到粮食储存水分要求而霉变的粮食高达5%~7%,相当于损失2500~3000万吨。
但是,到目前为止,国内现存的各种烘干设备机型主要依靠传统的手工控制,操作流程一般是:根据检测烘干机出口处的粮食含水量,用人工的方法手动控制变频器调节排粮电机的频率,通过控制粮食在烘干机内的停留时间来控制粮食在烘干机出口处的含水量。
这一手工操作的烘干过程存在如下缺点:(1)工作人员必须现场操作,劳动强度高,费时费力。
(2)智能化程度低。
主要根据水分在线检测结果,凭借操作人员经验,进行烘干流程控制。
(3)烘干过程控制严重滞后。
由于粮食烘干过程具有多变量、大滞后和强非线性的特征,粮食排出烘干机后才能知道粮食水分是否达标,没有过程实时信息为烘干作业提供实时有效的调整参数优化指导。
(4)节能环保程度低。
由于控制不精确,粮食含水率未达标,经常需要二次烘干,造成燃料浪费。
由于手工操作存在上述缺欠,本文旨在综合运用控制理论、计算机技术和粮食行业技术,以系统集成方法开发一套适合我国国情的具有自动化和智能化水平的“粮食烘干远程控制系统”,以促进国产粮食烘干机的技术改造和升级换代,提高粮食烘干工作的效率。
1 粮食烘干机远程控制系统1.1 智能烘干机组成为实现粮食烘干机远程控制,需要将各检测、控制部件的远程控制器与智能控制系统所在的上位计算机进行网络通信,实现与烘干机部件数据通信的数据类型包括:测量参数、指令信息、状态信息等,为实现数据通信目的,远程控制系统与烘干机链接如图1所示。
粮食干燥机的自动控制
发现 对 一 个 给定 干燥 条 件 下 求 出 的晟 优 的控 制 方
法 , 另 一 种 干 燥 条 件 下 可 能 很 不 稳 定 总 结 时 认 在 他
为干燥 过程 的计 算机 模拟 可 以提供 一种快 速 而准确 的研 究 自控 系统性 能 的方法 和 有力 工具 , 且试 验 并
为一 个前馈 的信 号. 以便减 小 它对 出机粮 温 的影 响 . 而粮 温是用 来 控制 干燥过 程 的参数 So e于 18 tn 9 3年利用 计算 机模 拟技术 对 比了前 馈控 制和传 统 的 比例一 积分控 制 . 他用 热风 温度 作 为 控 制变 量 , 以控制 出机 粮食 水分 用 预期 的终水 分 他 和计 算 机模 拟的终 水分 的 差值 的平 方 和来 比较 评 价
把F F控 制 器 的 响 应 时 问 延 迟 了 一 半 , 现 它 的 IE 发 S
l 粮 食 干 燥机 自动 控 制 的 发展 现状
Z c ai ah r h和 I as 1 6 年 试 验 了 4种 大 型 a s c于 6 a 9
( 误差积 分 和 ) 是简 单 F F控 制 的 2 。 传 统 P D 6 是 I 控 制 的 4 。 8 他指 出前馈 控制 不适 应干燥 机参数 的
终 水 分 的误 差 和 十 燥 速 率 的 积 分 值 为 最 小 研 究 中
好 的控制 方 案 Bce 于 18 ek r 9 3年 开 发 了 一种 简 化 的 干燥 过 程 模型. 并用 于连续 横流式烘 干机 的微 机控制 。 该模 型 与强 有 力的 分布 参数 模 型 相 比并不 逊 色 , 于干 燥 用 过程 的优化 , 可使 耗 油费和 人工 费最小 在进行 室 内 烘 干 玉米试 验时 , 发现 热风温 度是 主要 制约 因素 , 他 认 为横 流式 干燥 机可用 的最 高热 风温度 为 1 c。 1 7 F re 等 人 于 1 8 ob s 4年 开发 了 一 种基 于 数学 模 9 型的控 制策 略 , 他利 用 B e e 推荐 的一 种 简化 干燥 ek r 过 程模 型 。该模 型的方 程盘 下 : u
基于51单片机的粮食烘干炉温度控制系统设计
基于51单片机的粮食烘干炉温度控制系统设计摘要:粮食烘干是农业生产中非常重要的一环,对于保证粮食质量和储存寿命具有重要意义。
本文基于51单片机设计了一种粮食烘干炉温度控制系统,通过对温度的实时监测和控制,实现了对粮食烘干过程中温度的自动调节。
实验结果表明,该系统能够有效地控制粮食烘干过程中的温度,提高了烘干效果。
关键词:51单片机;粮食烘干;温度控制;自动调节第一章绪论1.1 研究背景随着农业生产水平的提高和人们对粮食质量要求的不断提高,传统的太阳能和人工晾晒等方法已经无法满足现代农业生产中对于高质量、高效率、低成本、低能耗等方面需求。
因此,采用科学合理的方法进行粮食烘干成为了现代农业生产中不可或缺的环节。
1.2 研究目的和意义本文旨在设计一种基于51单片机的粮食烘干炉温度控制系统,通过对温度的实时监测和控制,实现对粮食烘干过程中温度的自动调节。
通过该系统,可以提高粮食烘干过程中的温度控制精度和稳定性,提高烘干效果,保证粮食质量。
第二章系统设计2.1 系统框架本系统主要由传感器、51单片机、执行器和人机交互界面等组成。
传感器用于实时监测炉内温度情况,将数据传输给51单片机进行处理;51单片机根据监测到的数据进行分析处理,并根据设定值控制执行器调节加热功率;人机交互界面用于设定目标温度、显示当前温度等。
2.2 传感器选择与接口设计在本系统中,选择了一种高精度、稳定性好的温度传感器作为监测元件。
该传感器通过模拟量信号输出当前温度值,并与51单片机进行连接。
2.3 信号采集与处理51单片机通过模拟输入接口采集传感器输出的模拟量信号,并通过模数转换将其转换为数字量信号。
然后,通过软件算法对数字信号进行处理,得到当前温度值。
2.4 控制算法设计本系统采用PID控制算法进行温度控制。
PID控制算法是一种经典的控制算法,具有调节快、稳定性好、适应性强等特点。
通过对PID参数的调整,可以实现对温度的精确控制。
2.5 执行器设计本系统采用电热丝作为执行器。
基于PLC的粮食烘干机系统设计与实现
沈阳工学院毕业设计题目:基于PLC的粮食烘干机系统设计与实现院系:专业:班级学号:学生姓名:指导教师:成绩:年月日目录1 方案设计 01.1 设计任务要求 01。
2 硬件方案设计 01。
3 软件方案选择 (2)2 粮食烘干机系统的部分设计 (4)2.1 粮食烘干机系统的硬件选择 (4)2.1。
1粮食烘干机控制系统的PLC选型 (4)2。
1。
2粮食烘干机控制系统的外围设备选型 (6)2。
2 粮食烘干机系统的控制电路设计 (7)2。
2.1粮食烘干机控制系统原理图 (7)2。
2.2粮食烘干机控制系统I/O地址分配 (8)2。
2。
2粮食烘干机控制系统流程图 (10)3 粮食烘干机系统的软件设计 (11)3.1 设粮食烘干机系统控制程序设计 (11)3。
2 设粮食烘干机组态监控设计 (13)3。
3 设粮食烘干机控制系统组态通信 (14)参考文献 (17)附录A PLC程序 (18)附录B 组态画面 (20)附录C 组态程序 (21)1 方案设计采用PLC可编程控制器来实现粮食烘干控制系统的自动控制、烘干室温度、湿度的检测和自动控制、报警系统、保护系统、停止烘干系统的工作的全过程。
采用组态软件实现实时监控系统的设计。
本设计主要探讨以燃油烘干循环式粮食烘干机进行自动控制.本设计共分为三大部分即系统软件设计部分、组态王设计部分、PLC基础知识。
第一部分主要介绍了组态王软件系统画面的设计,并可以用组态王软件监控粮食烘干机的实时工作状况,最后经过仿真调试证明本系统性能良好、运行稳定。
第二部分介绍了PLC系统的发展、定义、工作原理等。
第三部分主要介绍了PLC系统的软件设计,用PLC实现了现粮食烘干全过程即进粮、循环烘干、出粮的自动控制.并且在系统正常工作过程中对燃烧室温度进行实时监控,保证系统的烘干效率.1。
1 设计任务要求熟悉粮食烘干控制系统的工艺流程;学会使用PLC可编程控制器,完成粮食烘干炉的控制系统软、硬件设计。
连续式粮食干燥机性能改进方案
连续式粮食干燥机性能改进方案连续式粮食干燥机性能改进方案连续式粮食干燥机是农业生产中常用的设备,用于将农作物中的水分蒸发,以便储存和销售。
然而,目前市场上的连续式粮食干燥机在性能方面还存在一些问题,比如干燥效率低、能耗高、操作复杂等。
因此,我们需要进行性能改进,提升设备的效率和可靠性,以满足农民和农业生产者的需求。
首先,我们可以考虑改进设备的热源系统。
目前许多连续式粮食干燥机采用燃煤或燃油进行加热,这种方式既不环保,也能耗高。
我们可以尝试引入清洁能源,如太阳能或生物质能源,作为替代热源。
这样不仅可以减少对化石燃料的依赖,还能降低设备的运行成本。
其次,我们可以改进干燥室的设计。
现有的连续式粮食干燥机通常采用单一干燥室结构,导致干燥过程中的热量分布不均匀,从而影响干燥效果。
我们可以考虑引入多级干燥室的设计,使得粮食在不同温度和湿度的环境中逐步干燥。
这样可以提高设备的干燥效率,并且减少对粮食质量的损害。
另外,我们还可以优化设备的控制系统。
现有的连续式粮食干燥机通常采用传统的手动操作方式,操作复杂且容易出错。
我们可以引入自动化控制系统,通过传感器和计算机控制设备的温度、湿度和风速等参数,从而实现自动控制和调节。
这样可以提高设备的稳定性和精度,减少操作人员的劳动强度。
最后,我们可以加强设备的维护和保养。
连续式粮食干燥机作为一种机械设备,长时间的使用会导致部件磨损和老化,从而影响设备的性能。
因此,我们需要定期进行设备的维护和保养,包括清洁、润滑和更换磨损部件等。
这样可以延长设备的使用寿命,减少故障和停机时间。
总之,通过改进热源系统、优化干燥室设计、优化控制系统和加强设备的维护和保养,我们可以提升连续式粮食干燥机的性能,提高干燥效率和可靠性。
这将有助于提高农产品的品质和降低生产成本,进一步推动农业现代化进程。
谷物烘干机的PLC控制设计论文
谷物烘干机的PLC控制设计学生姓名: xxxx学生学号:************院(系):机电工程学院年级专业:2007级机械设计制造及其自动化1班指导教师:xxx 副教授二〇一一年五月二十日摘要谷物烘干机是一种自动化程度要求较高的机电设备,应用于农业生产中的农作物烘干领域在工业控制领域,随着电力电子技术、可编程序控制器与变频技术的发展,以PLC控制为核心的电控技术在各类机械设备中的应用越来越广,它将逐渐取代传统的继电器控制系统,上升为交流电气控制的主流。
PLC作为谷物烘干机的核心控制器,其在工业过程控制中体现了强大功能。
当前,PLC在国际市场上已成为最受欢迎的的工业控制畅销产品。
本篇论文论述可编程控制器PLC对谷物烘干机自动控制:主要介绍谷物烘干机工艺流程,PLC控制系统的设计、梯形图、程序编制等。
关键词:PLC、谷物烘干机、自动控制ABSTRACTGrain drying machine is a high degree of automation required electromechanical equipment used in agricultural production, crops drying in the field of industrial control field, with the power electronics, programmable logic controller and variable frequency technology, the PLC Control as the core of the electronic control devices in various types of machinery used more and more widely, it will gradually replace traditional relay control system, electrical control of the exchange rose to the mainstream. PLC as the core of grain dryer controllers in industrial process control reflects the power. At present, PLC in the international market has become the most popular selling products for industrial control. This paper discusses the programmable logic controller PLC automatic control of grain dryers: grain dryer process introduced, PLC control system design, ladder, programming and so on.KEY WORDS: PLC, grain drying machine, automatic control目录摘要 (I)ABSTRACT............................................................................................................................................................ I I 1 绪论 .. (1)1.1本课题的研究意义 (1)1.2课题国内外研究现状 (1)1.3课题发展趋势 (2)2 PLC概述及基本原理 (4)2.1PLC西门子系统的介绍 (4)2.2PLC的应用 (4)2.3PLC的特点及工作原理 (5)3 谷物烘干机 (8)3.1概述 (8)3.2国内外先进谷物干燥技术 (8)3.3干燥技术种类 (9)3.4谷物干燥机的设备与组成 (10)3.4.1循环式干燥机构造特点 (11)3.4.2谷物烘干机工作原理 (11)3.5谷物烘干机的控制要求 (12)4 硬件设计 (14)4.1PLC与CPU型号的选择 (14)4.2系统机型选择与配置 (17)4.3主要参数计算 (19)4.4电源模块 (20)4.5底板或机架 (20)4.6PLC系统的其它设备 (20)4.7PLC的通信联网 (20)5 自动控制系统设计 (22)5.1谷物烘干工艺流程 (22)5.2系统软件设计 (23)5.2.1流程图 (23)5.2.2系统梯形图设计 (24)5.2.3系统STL语句 (27)5.2.4梯形图与程序整理 (29)总结 (31)参考文献 (32)致谢 (33)1 绪论1.1 本课题的研究意义谷物收割后含水很高,要想让谷物达到安全仓储的条件(不霉变)必须把谷物的含水率降低到能够进行仓储的安全水分(即12%为水稻仓储的安全水分)。
粮食干燥系统仿人智能控制及其仿真
粮 食 干 燥 系统 仿 人 智 能控 制及 其 仿 真械电子系, 1 2河北科技师范学院 欧美学院 , 河北 秦皇岛, 60 ; 0 04 6
3中国农业 大学 工学 院)
摘要: 在对粮食干燥 系统的动态特性分析的基础上 , 应用智 能控制理论设计 了粮食干燥 系统 的仿人智能 控制
统的一些定性认识和经验推理并在线确定或变换控制策略 ,PI I-得到较好 的控制效果L 。根据前面对 i. 6 】 粮食干燥过程的分析 , 采用仿人智能控制来实现粮食干燥过程中出机水分的控制是可行的。 干燥机仿人智能控制器结构如图 1 所示。这是一个 二级一 阶产生式系统 的自整定智能控制器, 第 层是运行控制级 , 第二层是参数校正级。仿人智能控制过程为 : 通过检测和处理后 的误差及其相关信 O O O 1 O 号送到特征辨识器进行特征识别 , 并给数据库提供特征事实。推理机构根据规则库 中的规则和数据库 一
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河北科技师范学院学报 第 2 卷第 4 , 0 O 期 2 6年 1 0 2月
J u a fHe e r lU iest fS in e& T c n lg 12 o 4 De e e 0 6 o r lo b iNoma n vri o ce c n y eh oo yVo. 0 N . c mb r2 0
1 1 排粮 速度 .
排粮速度是在烘干过程 中对粮食降水速率影响最显著的参数之一 , 其变化不仅影 响到粮食 出口含
水量和温度, 而且影响干燥机内部各段参数的变化 , 不同的内部参数在 给定 的热风干燥状态下 , 其出 口
粮食参数又不同 , , 电机转速的控制最为重要 , 因此 排粮 将排粮速度作为系统控制输 出变量。
器, 并在 M T A A L B环境中建立系统模型进行仿真, 将仿人智能控制与 P I D控制效果进行比较。仿真结果表
智慧烘干系统设计设计方案
智慧烘干系统设计设计方案智慧烘干系统是一种将传统的烘干设备与智能控制技术相结合的新型烘干设备。
该系统通过自动控制温度、湿度、风速等参数,以达到最佳烘干效果。
一、系统架构设计:智慧烘干系统的主要构成部分包括传感器、控制器和执行器。
1. 传感器:系统需要安装多个传感器,包括温度传感器、湿度传感器、风速传感器等。
这些传感器可以实时感知烘干室内的环境参数,并将数据发送给控制器。
2. 控制器:控制器是系统的核心部分,负责处理传感器发送的数据,并根据设定的烘干模式进行计算和控制。
控制器可以根据环境参数调整烘干温度、湿度和风速,提供最佳的烘干条件。
3. 执行器:执行器是根据控制器的指令进行动作的设备,主要包括加热器、风机等。
加热器可以根据控制器设定的温度参数进行加热,风机可以控制风速和风向,从而达到均匀烘干的目的。
二、系统功能设计:1. 温度控制:通过控制加热器的加热功率和工作时间,实现对烘干室内温度的精确控制。
根据不同的烘干物料,设定合适的温度范围,以达到最佳的烘干效果。
2. 湿度控制:通过控制风机的转速,调整烘干室内的湿度。
可以根据实时湿度数据,实现自动调节风速的功能,保持恒定的烘干湿度。
3. 风速控制:通过控制风机的转速和风向,达到在烘干室内形成适宜的风流环境。
风速的大小和风向的变化可以根据不同的烘干物料进行调整,以确保物料在烘干过程中均匀受热。
4. 烘干模式选择:可以设定多种烘干模式,以适应不同的烘干需求。
用户可以根据烘干物料的特性和要求,选择合适的烘干模式,并设定相应的参数。
5. 故障诊断和报警:系统可以实现对传感器和执行器的状态监测,及时发现故障并报警。
故障诊断和报警功能可以有效降低系统故障的风险,保证烘干过程的安全和可靠性。
三、关键技术和创新点:1. 智能算法:系统采用智能算法,对传感器采集的数据进行分析和处理,以实现自动控制。
这些算法可以根据物料的特性和烘干需求,自适应地调整烘干参数,提供最佳的烘干效果。
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第22卷第11期2006年11月农业工程学报T ransactio ns o f the CSAE V o l.22 No.11N o v. 2006循环式粮食干燥机的智能控制系统蒋 平1,朱传祥1,吕德志2,高成冲1(1.南京工程学院机械工程系,南京211167; 2.南京众鼎电子有限公司,南京210006)摘 要:为了有效地控制干燥机的温度、水分等因素,提高干燥效率,针对国内干燥机控制系统存在的不足,设计出基于单片机和复杂可编程逻辑器件CP LD 技术的一体化控制系统,采用了温度、水分、仓位等多个传感器来检测有关信息,进行干燥机的智能控制。
该系统可完成温度传感器的设定,水分传感器的校准和修正,干燥机15项运行参数的设置,能进行水分、温度和故障的自动检测与报警,燃烧机的自动控制等。
也可实时将测量的谷物水分值传送给计算机,便于多台干燥机的集中监控,及进行统计分析。
该系统经实践检验,实现了干燥机正常可靠的各项操作和多种干燥作业,达到了高效干燥的智能化控制,且系统易于扩展,谷物品质好。
关键词:单片机;粮食干燥机;智能控制;CPL D中图分类号:S 226.6;T P273+.5 文献标识码:A 文章编号:1002-6819(2006)11-0126-05蒋 平,朱传祥,吕德志,等.循环式粮食干燥机的智能控制系统[J ].农业工程学报,2006,22(11):126-130.Jiang P ing ,Zhu Chuanxiang ,L Dezhi,et al.I nt ellig ent contr ol sy stem fo r cir culating g ra in dry er[J].T r ansact ions o f t he CSAE ,2006,22(11):126-130.(in Chinese with Eng lish abstr act )收稿日期:2005-09-06 修订日期:2006-05-05基金项目:南京工程学院院基金项目(科04-20)作者简介:蒋 平(1964-),男,高级工程师,研究方向:主要从事检测与CIM S 。
南京市黑龙江路19号汇林绿洲怡林苑2-1-901室,210037。
Email :jiangping @njit .edu .cn0 引 言中国是世界上最大的粮食生产和消费国,年总产粮食约5亿t 。
据统计,每年因气候潮湿,湿谷来不及晒干或未达到安全水分造成霉变、发芽等损失的粮食高达5%。
采用机械干燥是挽回损失的最佳方法[1,2]。
但是,粮食的机械化干燥在中国发展较慢,干燥设备的数量和质量与发达国家相比存在很大差距。
据1999年统计,中国大陆机械干燥的粮食仅占粮食总产的4%,而中国台湾省粮食机械干燥程度达78%。
日本水稻种植面积只有中国的1/16,但其干燥机却有150万台,机械干燥程度达95%[1,3]。
随着农产品深加工的发展,农民收入的增加,农业现代化进程的加快,政府优惠政策的出台(购置6~10t 干燥机每台补贴2万元)[4,5],谷物干燥机的市场需求巨大,前景广阔。
目前国内的粮食干燥设备多为大型,而农民急需中小型干燥机[6-9]。
1996年起,上海三九公司(台湾独资)和无锡金子公司(日本独资)生产的干燥机进入中国市场,该类干燥机属于中小型,尽管价格偏高,但由于具有使用性能良好,可靠性、自动化程度高等特点,依然受用户的欢迎,也是政府推广的干燥机,市场前景看好。
国内也有多家企业生产此类粮食干燥机。
随着技术的发展,人们对干燥机的自动化程度要求越来越高,以传感器、微控制器为核心的控制系统将广泛应用于粮食干燥机中,实现粮食干燥机的智能控制将是发展的趋势[10,11]。
目前,台湾和日本企业生产的粮食干燥机,采用了电脑自动控制系统。
有十几个按键,三十多个指示灯,设置和控制还是比较复杂。
国内已有人开展这方面的研究[12-16],控制电路所用芯片较多,控制原理复杂,方式固定,设置的参数少,没有时钟控制,使用的是模拟量的温度传感器,而且多用在大型干燥机上。
国产的小型干燥机还没有实现电脑自动控制,在此基础上,研制开发了一体化的智能控制系统,能够较好地完成对干燥机的控制。
所用芯片少,设置的参数多,设置的参数断电不丢失,有时钟控制,使用数字温度传感器。
不仅能在线测定谷物水分,达到设定的水分值就自动停机,而且当设定的烘烤时间到也能自动停机,并可测量干燥机内4个测点的温度(可扩展到任意多个测点的温度),还提供多路监测信号(最多16路),超限报警,操作简便,控制可靠,抗干扰能力强。
该控制系统已被企业使用。
1 循环式粮食干燥机的作业流程由于稻谷自身生物学特性决定了稻谷是较难干燥的谷物,循环式粮食干燥机采用低温、大风量、多通道、干燥加缓苏的工艺进行干燥,其作业流程见图1。
工作中,粮食装入料斗,经提升机送至干燥机顶部,直到装满整个干燥机。
干燥过程中,谷物缓慢下落,流经干燥部后由下搅龙送至提升机下部,再由提升机向上输送,由上搅龙横向均匀撒下,经过一次干燥后的谷物在存储部一段时间后(缓苏),再次流往干燥部受热干燥,如此反复循环直到达到设定的水分值。
下本体一侧装有以柴油为燃料的燃烧机,燃烧机产生热量加热空气,由装在下本体另一侧的排风机形成热气流。
热气流通过干燥部的谷层,带去谷物多余的水分,使谷物得到干燥。
可用于稻谷、小麦、玉米、高粱、黄豆等作物种子干燥,是农业部推荐机型。
126图1 循环式粮食干燥机作业流程图Fig .1 W or k flo w o f cir culating gr ain dry er2 控制系统组成设计制造的ACS —3A 型干燥机智能控制系统由单片微机处理系统主机、控制电路、水分传感器、温度传感器、风压传感器、仓位传感器、故障传感器等组成,见图2。
整套系统除传感器外,都装在1个控制箱中,控制箱的面板上有2个指示灯,绿色为电源、红色为报警,1个液晶显示屏、4个功能按键和1个急停按钮,侧面有1个电源开关。
2.1 传感器部分水分传感器外购,水分值通过串口输出,接微电脑系统的串口。
温度传感器采用DALLAS 公司生产的一线式数字温度传感器DS 18B 20,它具有3引脚T O -92小体积封装形式;温度测量范围为-55℃~+125℃,可编程为9位~12位A/D 转换精度,测温分辨率可达0.0625℃,它可在1s 内把温度转变成数字,串行输出;其工作电源既可在远端引入,也可采用寄生电源方式产生;多个DS18B20可以并联到3根或2根线上,CPU 只需一根端口线就能与任意多个DS18B20通信,占用微处理器的端口较少,可节省大量的引线和逻辑电路。
每个DS18B20在出厂时给定一个48位的唯一序号。
以上特点使DS18B20非常适用于远距离多点温度检测系统。
本系统用了4个温度传感器,接到单片微机系统的一个I/O 口。
风压传感器和故障传感器均采用机械装置带动微动开关实现。
仓位传感器采用光电开关实现。
使用5V 电源,直接进入单片微机系统的I/O口。
图2 循环式粮食干燥机控制系统结构图Fig.2 Str uctur al diag r am of contr ol system fo r circulat ing g rain dr yer2.2 单片微机系统单片微机系统由单片机、液晶屏、数据存储芯片、可编程逻辑器件CPLD 、时钟芯片、通信接口、按键等组成,见图3。
1)单片机 采用Winbond 公司的W78E58,它有32KFlash EPROM (APROM ),4KB 的LDROM ,256B RAM ,64KB 程序存储器(所开发的程序已超过32K )、64KB 数据存储器,4个8位的双向输入输出口,1个UART 串口,3个16位的定时/计数器,8个中断源。
串口用于接收水分传感器的数据。
晶振用18.432M Hz 。
2)液晶屏 用的是OCM 19264,是一种图形点阵液晶显示器,它主要由行驱动器/列驱动器及格192×64全点阵液晶显示器组成。
可完成图形显示,也可以显示12×4个(16×16点阵)汉字。
作者还做了几个动画表示电机启动、粮食进仓和出仓等。
3)数据存储芯片 采用Atmel 公司的AT24C256,32K,用于存放设定的数据。
2线制串行EEPROM,双向数据传输,100000次擦写,数据可保存40年,可以硬件和软件写保护。
该芯片用于保存干燥机设置的参数,水分传感器的校准值和修正值等,断电不丢失数据。
4)复杂可编程逻辑器件CPLD (Complex Progr am mable Logic Device)用的是ALTER 公司的3.3V 的EPM 3256-144,该芯片具有5000个可用门,256个宏单元,116个可用I /O 引脚,组合延迟可快至7.5ns 计数器的频率可达227.3M Hz ,含JT AG 测试接口电路,能在系统可编程(ISP:In System progr am mable)能127 第11期蒋 平等:循环式粮食干燥机的智能控制系统力,可编程/擦除100次,能很好地满足设计需要。
按照层次化设计要求,在M AX +PLUS 编程仿真平台上使用VH DL (Very High Speed Integrated Circuit Hardw are Description Language )编程语言。
Ver ilog DHL 语言完成各底层单元模块设计,编译仿真通过后,通过JTAG (Joint Test Action Gro up )接口进行在线编程(ISP-In System Prog rammable),并将仿真检验后的代码烧入EPM 3256-144芯片,从而完成了整个芯片的设计。
CPLD 用于扩展单片机的I/O 口,完成地址译码、16路外部信号的输入、16路继电器控制信号的输出、按键控制、系统时钟、液晶屏的控制,扩展了1个串口用于和计算机双向通信。
5)时钟芯片 采用SD 2003AP ,是一种具有内置晶振、支持I 2C 总线接口的高精度实时时钟芯片。
低功耗,年、月、日、星期、时、分、秒的BCD 码输入/输出。
自动日历到2099年(包括闰年自动换算功能)。
时钟年误差小于2min (在25±1℃下)。
该芯片用于烘烤记时。
电压调节芯片LM 1086-adj,用于5V 电压稳定。
总线驱动芯片74HC245用于CPLD 的I/O 口的电平过渡,3.3V 到5V 。
CPLD 的I/O 电平是3.3V,外部电平是5V 的,中间用74HC 245作为缓冲。
M AX3232是RS-232串行通讯电平转换芯片,用于串行通信。
图3 单片微机系统组成结构图F ig .3 Structura l compo sitio n o f single -chip micr oco mputer system2.3 控制电路干燥机有5个电动机,最小的是单相90W ,最大的是三相2.2kW 。