基于PLC在普洱茶发酵车间的应用分析与研究

多数中小普洱茶厂在传统自然发酵过程中存在靠经验判断、卫生程度差、品质不稳定及劳动强度大等问题,用现代科学的分析检测方法探寻普洱茶发酵的规律,为普洱茶发酵过程的标准化、规范化、自动化提供示范。普洱茶发酵自动化设备由PLC主控设备、传感器（温湿度传感器）、变送器、计算机处理系统（人机界面显示）、智能化加温和加湿设备等构成,其特征在于将PLC控制及检测技术与普洱茶渥堆发酵工艺相结合,通过控制柜中的PLC连接普洱茶发酵现场的传感器,利用传感器检测发酵箱中普洱茶的温度湿度,通过信号线反馈到PLC控制系统上,对箱体内普洱茶发酵变化过程实时监控,采集数据传输给PLC主控设备和计算机处理系统,由计算机进行处理,实现普洱茶发酵的数字化控制;调整温度湿度达到普洱茶最佳发酵环境。     

大蒜热泵干燥生产工艺的研究

[目的]研究不同热泵干燥条件对脱水蒜片质量的影响,以期建立高质量脱水蒜片的热泵干燥生产工艺,为脱水蔬菜中的工业化生产提供参考。[方法]探讨了干燥温度、干燥风速、物料填充量3个因素对蒜片热泵干燥速率的影响,并对产品的复水率、理化指标进行了分析。[结果]干燥温度、风速以及物料装料量都是影响热泵干燥蒜片干燥速率的重要因素。在干燥温度65℃,风速1.8m/min,物料装料量2.6kg/m2,干燥时间6.5h的工艺条件下,脱水蒜片的平均水分含量为5.6%,在复水时间30min时,脱水蒜片的复水率为91.66%,各项理化指标均达到出口标准。[结论]热泵干燥生产的脱水蒜片质量较好,该工艺可以应用于脱水蒜片的工业化规模生产中。     

基于物联网的智慧农业系统设计

为解决传统农业生产率低、经营管理落后等问题,设计并实现了一种基于物联网的智慧农业系统(SASIOT):采用混合网(ZigBee和WiFi)实现了对农田自然条件参数的采集和农作物生长状况实时监控,极大改善了农业生产效率与管理水平;采用基于正三角形网格的土壤温湿度传感器部署方法,使传感器有效覆盖率达到最大。该系统具有实时采集农作物生长区块的土壤温度和湿度、环境温度和湿度、风速等自然条件参数来监测农作物生长条件以及通过实时视频来观测和分析农作物生长状况功能,为实施农业环境信息自动检测、对环境进行智能控制和科学管理提供有效依据,具有实时监测、智能管理等优点。该系统投入实际应用后,可极大改善地区农产品品质和质量、提升农业生产效率与管理水平,对农业经济发展具有重要作用。     

胶清橡胶微波干燥正交试验及其性能研究

采用正交试验设计,研究了微波功率、物料质量、处理时间3个因子对微波干燥胶清胶过程中脱水率的影响,以及对微波干燥胶清橡胶的胶料硫化特性、力学和生胶性能。结果表明,适宜的工艺条件为微波功率600W、物料质量90g、处理时间300s,所得胶清橡胶的硫化特性、力学和生胶性能均达到或高于传统干燥。     

基于ZigBee和PLC的猪舍环境监控系统

为有效地监测和控制猪舍的环境因子,满足养殖规模化、集约化的趋势要求,以猪舍环境为研究对象,以无线通讯技术、PLC机电控制技术和虚拟仪器技术为基础,研究以实现猪舍环境智能调节为目标的猪舍环境自动监控系统。采用ZigBee无线通讯模块,将终端传感器实时采集的温度、湿度、光照和气体等数据进行组网传输;采用PLC控制器对现场输出设备进行优化控制;采用LabVIEW虚拟仪器软件对整个系统运行进行终端监控。猪舍环境自动监控系统解决了传统控制方式布线复杂,系统故障率高,控制精度差以及异地监控困难等问题。     

基于PLC技术的红枣烘房干燥自动化控制系统的设计

烘房热风干燥是红枣干燥技术中应用最广泛的一种干燥方式。针对南疆地区红枣烘房热风干燥的应用现状,结合干燥的工艺要求,基于PLC技术与自动控制原理,对红枣烘房热风干燥自动控制的主要电路及PLC控制电路进行了设计。通过对软件的编程设计,实现了对烘房风温、风速及湿度的自动控制,具备了智能烘房干燥的要求;通过对软件的调试与运行,结果表明:当给定温度为65℃、湿度值52%时,风机变频器输出频率为29.6 HZ;当给定温度为60℃、湿度值在30%时,风机变频器输出频率为28.2 HZ,符合风机的转速给定范围,且控制系统稳定可靠,达到了烘房温、湿度控制的工艺要求。     

基于MCGS组态软件的奶牛舍环境监控系统设计

针对高寒地区自然通风奶牛舍冬季通风不足,导致舍内湿度大、有害气体浓度高难排除等问题,设计一种基于MCGS组态软件的智能监控系统,系统由温湿度传感器、变频器、PLC、触摸屏等构成,实时监测舍内温度、相对湿度,并利用MCGS组态软件进行数据分析,通过变频器实现风机的变频控制。试验表明系统可全天候条件进行变频控制,舍内相对湿度和异味感明显下降,解决了温度和湿度的耦合控制问题,有效缓解了冬季奶牛舍通风与保温之间的矛盾。     

基于Zigbee的播种质量监控系统的设计

为了满足智能化农业的需求,应用无线传感网络技术和PLC控制器技术,设计了一个基于Zigbee的播种质量无线监控系统。该系统采用光电传感器实现对排种状态的检测,采集的信息通过无线传输模块发送到PLC;利用霍尔传感器检测拖拉机行进速度,步进电机驱动排种轴,以实现播种状况的实时检测、控制及排种速度与拖拉机速度的同步。试验表明：该系统具有高可靠性、高精度的特点,在高速通信的同时有效地实现了播种信息的实时监控。     

真空冷冻干燥葱类泛白问题的研究

近年来,随着云南真空冷冻干燥蔬菜制品,特别是冻干葱类制品的迅速发展,已成为云南发展特色经济的支撑产业。解决真空冷冻干燥过程中葱类产品泛白,有助于提高葱类产品的质量,又能创造社会效益和经济效益。本文研究了德国米葱在冷库冻结的温度、时间、湿度;并且通过实际生产中的观察和总结。确定了德国米葱在冷库冻结最佳条件和在生产过程中需要注意的问题。研究结果表明,德国米葱在冷库冻结的最适冻结温度为-20℃至-25℃,在此温度下维持2h-4h,湿度控制在40.5-45.0%产品干燥后的泛白率均〈1.0%。通过生产实际中的观察,理论结合实际,要减少德国米葱产品在真空冷冻干燥过程中的泛白现象,需要解决的问题为两个：一为避免物料冻结不透而造成的在干燥过程中进行自我冻结时产品冻害,二为冻结过度;这还与人员的操作过程,干燥时物料真空度、温度的控制相当密切的关系。     

厌氧消化在线监控技术及发展方向

厌氧消化作为一种生物降解和产沼气技术,已成为解决农业废弃物面源污染问题的有效途径之一。其发酵过程更是一个复杂的生物转化过程,因此过程监控显得尤为重要。该文系统综述了国内外厌氧消化在线监控技术的发展现状,并提出了需要进一步研究的科学和技术问题。分析表明,目前应用于厌氧消化过程的控制系统主要为：基于嵌入式微控制器监控系统、基于可编程逻辑控制器监控系统及基于工业控制计算机监控系统。为控制系统实时传输采集数据的传感器包括：电化学传感器、光谱学传感器、色谱学传感器等。基于目前所研究内容,该文提出：（1）依据厌氧消化过程的特点,搭建更加精准、稳定、适用范围更广的在线监控系统是该领域研究的核心问题;（2）增加有关物料特性方面监测参数,提高沼气产量和厌氧消化效率应是未来的研究重点。     

排湿风速对微波干燥过程湿度及其干燥特性的影响

采用5种稳定风速和4种变动风速,研究排湿风速对微波干燥过程湿度、干燥速率及其干后品质的影响。结果表明,排湿风速对微波干燥的湿度、干燥速率和干后品质有明显影响。稳定风速时,风速越小,湿度峰值越高,高湿维持时间越长,干燥速率峰值越低。若风速改变,升速变动风速对湿度曲线影响不大,但对干燥速率曲线影响较为明显,尤其是在干燥前期和中期阶段升风,干燥速率会快速上升;降速变动风速时,湿度会明显上升或维持峰值不变,同时干燥速率降低,但降低效果并不明显。阶梯升速前期干燥速率低,后期变大,整个干燥过程湿度较大,干后品质最优。另发现,稳定风速干燥时,湿度曲线的变化由干燥速率决定,二者在整个干燥过程同步变化,且起伏趋势一致。变动风速下,湿度曲线和干燥速率曲线的同步变化被打破,湿度曲线的变化受风速和干燥速率变化的共同影响。     

不同晾晒处理对枣苗水分及成活率的影响

水分对苗木移栽成活率有重要的影响,为研究其对枣苗移栽的影响,以一年生灰枣嫁接苗为材料,通过不同的晾晒处理进行了移植栽培,结果表明晾晒使苗木失水,失水导致苗木成活率降低,苗木体内的含水量随着晾晒时间的延长而减少,晾晒时间不宜超过1.5d,如果超过,苗木就会大量死亡,其成活率也大为降低。     

小麦薄层干燥特性研究

在确保送温温度恒定的条件下，考察了小麦的薄层干燥特性，小麦的降速干燥过程，可区分为２段降速干燥；降速干燥速率主要受送风温度的支配，受空气的温度的影响相对较小。     

燕麦挂面制作过程中干燥工艺优化研究

【目的】研究不同干燥模式、干燥因素和干燥工艺参数对燕麦挂面干燥品质和单位能耗的影响,建立模型并进行多目标优化,以期得到品质好、能耗低的燕麦挂面干燥模式及工艺参数。【方法】研究9种不同温湿度干燥模式对燕麦挂面干燥品质及单位能耗的影响,对最佳煮制时间、蒸煮损失、烹调吸水率、延展性、硬度、咀嚼性、黏着性、抗弯曲强度、折断距离、酸度和脂肪酸值等指标进行因子分析,得出品质综合评价值,确定燕麦挂面的最佳干燥模式;利用Plackett-Burman试验对燕麦挂面三段变温变湿干燥工艺中的第一阶段温度、第一阶段相对湿度、第二阶段温度、第二阶段相对湿度、第三阶段温度和第三阶段相对湿度6个影响因素进行关键因素筛选,利用Box-Behnken响应面试验设计优化干燥工艺,得出最佳参数并加以验证。【结果】燕麦挂面的最佳干燥模式为升温降温结合降湿的三段变温变湿干燥模式。通过Plackett-Burman试验得出燕麦挂面干燥的关键因素为第一阶段相对湿度、第二阶段温度和第三阶段相对湿度;建立的燕麦挂面干燥工艺参数与单位能耗和品质综合评分的回归模型显著（P<0.05）。各因子对单位能耗有极显著影响,第一阶段相对湿度及第二阶段温度和第二阶段相对湿度交互作用极显著;各因子对品质综合评分有极显著影响,影响大小依次为第二阶段温度>第二阶段相对湿度>第一阶段相对湿度,第一阶段相对湿度和第二阶段相对湿度交互作用显著。燕麦挂面三段变温变湿干燥工艺的最佳工艺参数为：第一阶段温度25℃、第一阶段相对湿度88%,第二阶段温度43℃、第二阶段相对湿度71%,第三阶段温度35℃、第三阶段相对湿度50%;在此条件下,燕麦挂面的单位能耗为93.42 kJ·g^-1,综合评分为1.02。【结论】建立的二次多项式回归模型可用于分析和预测干燥工艺参数对燕麦挂面能耗和品质综合评分的影响。分段变温变湿干燥能够提高燕麦挂面干燥品质的同时降低能耗。利用试验设计和数据处理技术分步解决燕麦挂面干燥工艺的方法全面高效,结果直观、准确,能够提高试验效率和精度。研究为燕麦挂面的工业化生产及节能降耗提供了理论依据。     

基于余热回收的粮食烘干系统的设计与实现

[目的]利用收割机工作时的尾气余热及冷却水余热实时烘干粮食,避免农民收割后再次晾晒粮食的环节。[方法]设计一种基于余热回收的粮食烘干系统。该系统主要由气气换热器和水气换热器两级串联组成,利用封闭工作腔内工作介质的相变循环实现收割机的尾气和冷却水的余热回收,烘干系统的热缓苏仓以回收的热量作为热源,通过热缓苏仓降低粮食湿度,并通过冷缓苏仓冷却粮食,从而降低粮食的发芽率。[结果]该系统性能良好,可有效提高农业燃油的利用率,避免能源浪费的同时也降低了农业生产的劳动强度和劳动成本。[结论]该研究可为粮食干燥技术研究提供新思路。     

用偏差活化能方法分析研究木材的干燥特性

偏差活化能可以表示被干燥物料的传质传热特性.通过理论分析和实验,该文研究了木材的不同几何尺寸与其偏差活化能的关系.基于木材的湿基试样之上,首先得到不同几何尺寸的木材的干燥率实验数据,然后建立模型计算扩散系数和偏差活化能.研究结果表明,不同几何尺寸木材试样的偏差活化能值随着环境温度和湿度而变化,并且影响着木材的传质传热动态特性;被干燥物料的偏差活化能在其几何尺寸较小时变化微小,并且随着尺寸的变小偏差活化能也下降;当干燥温度上升时,相对偏差活化能很快接近1,反之亦然.这些研究结果为进一步研究木材的动态干燥特性奠定了基础.     

柱花草种子的超干保存

以圭亚那、西卡、有钩柱花草为试验材料,采用室温硅胶干燥法,获得不同含水量的柱花草种子,经过人工老化和室内回湿,测定其发芽率、电导率、丙二醛等指标。结果表明:圭亚那柱花草种子超干处理到含水量为3.3%、西卡柱花草种子超干处理到含水量为2.7%、有钩柱花草种子超干处理到含水量为3.7%,经室内回湿处理,超干种子细胞膜系统的完整性良好。因此,利用超干技术贮存柱花草种子是可行的。     

羊火腿风干成熟期间质构特性 和系水力的变化研究

【目的】 通过控制羊火腿风干成熟条件,缩短羊火腿生产周期并检测风干成熟期间的剪切力、质构特性和系水力,为风干羊火腿的工业化生产和品质提高提供理论依据。【方法】 以在实验室自制干腌风干羊火腿的股二头肌为材料,采用梯度调控风干方法,确定在风干成熟过程中最适风干温度、湿度及风速等工艺参数,测定分析羊火腿风干成熟期间剪切力、质构特性、水分和系水力等指标的变化。【结果】 羊火腿风干成熟期间系水力呈下降趋势;剪切力值呈上升趋势(P<0.05);硬度、胶着性、凝聚力、咀嚼性呈上升降趋势(P<0.05)。黏性、弹性、回复性呈下降趋势(P<0.05)。【结论】 羊火腿风干成熟期间火腿质地变得致密,质构变硬,系水力下降,火腿嫩度降低。通过调控羊后腿风干成熟期间的温度、湿度和风速,羊火腿的生产周期缩短至传统工艺的六分之一。     

无线RF技术在农业环境温湿度数据采集系统中的应用

介绍了农业环境温湿度远程自动检测系统,利用集成的温湿度传感器SHT11和无线RF数据传输模块nRF2401实现温湿度数据的无线传输与接收,利用终端的PC机监测显示温湿度。阐述了系统的总体结构,并从硬件和软件两方面说明了系统的设计及实现方法。实践表明,该系统使用方便,数据传输可靠,数据可视化直观。     

基于Weibull函数的烤烟干筋期干燥动力学及颜色分析

[目的]分析干筋期烤烟主脉干燥特性和颜色变化,为干筋期烤烟烘烤工艺优化提供参考.[方法]以云烟87中部叶为试验材料,利用Weibull分布函数研究干筋期不同风速(低速、中速和高速)、相对湿度(12%、18%和24%)和干球温度(60、64、68和72℃)条件下烟叶主脉的干燥特性,并对烤后烟叶颜色参数值进行分析.[结果]干筋期烟叶主脉失水呈降速干燥,随着干筋期风速的增加、相对湿度的降低或干球温度的升高,干燥速率加快.利用Weibull分布函数可很好地描述干筋期烟叶主脉水分干燥曲线,尺度参数α随着风速的增加、干球温度的升高和相对湿度的降低而降低,形状参数β受干筋条件影响较小.基于Weibull分布函数的干筋期烟叶主脉估算水分扩散系数Dcal在1.994× 10-10~4.026×10-1m2/s,干筋期烟叶主脉干燥活化能Ea为56.57 kJ/mol.随着干筋期风速增加,烟叶亮度L*和正反面亮度差?L*增大,颜色偏亮黄色;随着干筋期相对湿度的增加,烟叶L*和正反面?L*减小,而红度a*、黄度b*和饱和度C*逐渐增大,颜色偏橘黄色;随着干筋期干球温度的升高,烟叶a*增大,颜色偏红棕色.[结论]烤烟干筋期采用较高的温湿度和较低的风速有利于提高干筋效率、增加烟叶饱和度.