基于现场总线粮食干燥分布式控制系统的研究与设计

根据目前粮食干燥控制系统存在的问题,提出了一种基于现场总线粮食干燥分布式控制系统。上位监控计算机采用EPCS-500嵌入式工控机,利用组态软件开发上位机界面,下位机采用带CAN总线的P83C591单片机作为各个智能测控节点,选用电容法对粮食含水率进行检测,利用单总线数字温度传感器芯片DS18B20测量干燥温度。研究设计表明,该分布式粮食干燥控制系统控制准确,控制参数和干燥工艺调整方便,线路少且维修方便,精度高且抗干扰能力强,价格低廉,能满足了粮食干燥实时测控的要求。     

谷物干燥特性试验的试验装置

为了研究粮食烘干机自动操作与监控管理系统、粮食水分在线监测与自动控制系统,指导烘干机设计,辅助烘干机水分自动控制系统设计和谷物低温通风干燥仓的设计,将对影响谷物干燥的诸因素进行系统的试验研究,即干燥特性的试验研究,并对该试验所用的试验装置做以简单的介绍。     

基于自适应逆控制技术的连续流粮食干燥系统研究

连续流粮食干燥过程是一个非线性大滞后多变量的过程,要精确控制粮食出口的终水分比较困难。本文设计一种新的连续流粮食干燥过程的控制方法,对连续流粮食干燥过程中的多个影响因素进行研究,分析粮食干燥自控系统在设计时所必须选择的可测干扰、数字变量、控制变量和被控变量等,并且提出基于自适应逆控制技术的连续流粮食干燥系统的离散化模型,主要针对工业控制对象中存在的时变和时滞问题,推导出该连续流粮食干燥控制系统的预测模型。通过实验对实际系统进行验证,结果证明本系统具有较好的鲁棒性和稳定性。     

李长友:烘干理论研究的哲学态度

<正>在广东,提到粮食干燥,李长友是绕不过的一个关键人物。李长友,华南农业大学工程学院教授,在干燥解析理论研究方面达到国际领先水平、"粮食干燥水分在线检测技术及自适应控制系统"总体技术达到国际先进水平。首次从理论上阐明了干燥耗能的本质,揭示了粮食热风干燥系统内物性参数、过程特性参数、工艺及结构特征等参数间的内在关系,实现了经验监控向自适应控制的技术跨越,发明了高精度     

基于DSP 的粮食干燥智能控制系统

为了提高粮食的干燥效果,研究了粮食干燥过程含水率的动态变化及其关联因素,提出了粮食干燥系统的智能控制方法,并设计了以DSP为核心的智能控制系统。由此实现了粮食干燥过程中的品质在线检测和识别的有效控制,解决了目前粮食干燥设备中存在的非稳态过程控制精度低、粮食损耗大及费用高等问题。     

基于CAN总线的智能化节水灌溉系统的研究

随着我国农业的迅速发展,农业的用水量日益增多。在灌溉系统中合理地利用自动化控制,大力发展节水技术,可以提高水资源利用率。针对我国农业生产中灌溉所存在的问题,设计出基于CAN总线智能化节水灌溉系统。该控制系统是通过PC客户端、传感器节点、下位机、阀门控制节点等几个部分,实现多点远距离参数检测、数据通讯和驱动执行机构,是一种经济性好、体积小、工作稳定性强、易于推广的智能节水灌溉控制系统。     

联合收割机产量检测系统智能终端设计

产量检测系统智能终端是获取田间产量信息的核心装置。为提高我国农机装备的技术水平和竞争能力,全面提升我国农机装备产业的自主创新能力,设计开发了基于CAN总线分布式的产量检测系统智能终端。智能终端包括车载显示器和智能节点两部分:车载显示器通过CAN总线接受智能节点的数据,而且能够实时显示并保存产量信息;智能节点的作用是读取各传感器的数据,并发送到CAN总线上。田间试验表明:智能检测终端运行良好,满足田间测产的要求。     

基于PLC的循环式粮食干燥机控制系统设计

粮食干燥过程的自动控制是实现干燥目标的重要手段,对保证出机粮食含水率均匀、改善干后品质、减轻劳动强度,以及发挥干燥机性能等具有重要的意义。为此,针对循环式缓苏干燥机的工作特性,基于PLC和触摸屏技术,开发了一套粮食干燥机智能控制系统,并采用模糊PID算法推理规则对大滞后性粮食干燥过程中的出机粮水分进行控制;同时,阐述了输入量的模糊化程序、离线式模糊控制查询表输入程序及PID参数输出程序的设计方法和步骤。系统性能测试和仿真结果表明:该套智能控制系统控制性能好,自动化程度高,对粮食干燥过程中的动态参数采用模糊PID控制方法可以取得优良的控制效果。     

基于电容式传感器的粮食水分测量仪的研究

长期以来,在农业生产中的粮食水分检测一直以手搓、嘴咬、眼观为主要的判别方法,受人为主观因素影响很大。为了实现国家粮食收购过程中的统一化和标准化,设计出一套用于现场的粮食水分快速检测仪是十分必要的。为此,介绍了一种测量粮食水分的电容式传感器的结构,设计了适合该种传感器的检测电路,分析了该电路的原理,给出了实验检测数据。实验结果表明,此测量仪具有较高的准确性和较好的重复性。     

基于nRF905的干燥过程粮食温度与水分无线数据监测系统设计

粮食干燥过程数据监测是保障干燥后粮食品质和提高干燥效率的重要环节,本文针对传统有线数据采集和传输存在的问题,设计了基于nRF905的干燥过程粮食温度与水分无线数据监测系统。采用PT100温度传感器采集粮食温度,JDAI-II型谷物在线水分传感器采集粮食水分。微处理器采用AT89C2051,由nRF905模块收发数据。详细讨论了系统的工作模式及过程,重点介绍了nRF905模块的工作过程。给出了相关的硬件设计电路和完整的通信协议;利用LabVIEW语言设计美观的采集监测界面;通过实际数据通信试验验证了系统的可靠性。     

粮食烘干塔智能预测控制系统软件开发路径研究

粮食烘干作为粮食贮藏的必要环节,整个过程拥有非线性、大迟滞、多扰动等特点,属于较为复杂的工艺过程;粮食干燥处理在加工过程中涉及的交叉学科多,包括食品、农业、产品加工、化工等多个学科;粮食干燥处理过程需要消耗大量的能源,整个干燥处理对粮食烘干质量影响大,操作不当还可能增加烘干成本。基于此,笔者分析了粮食烘干塔智能预测控制系统软件开发问题,以烘干塔智能预测控制系统软件设计为例进行了说明。仿真结果表明：智能预测控制系统软件开发上结合烘干塔类型与特点,采用BP神经网络模型等设计,完善预测控制系统质量,提高整体粮食烘干塔粮食干燥处理效率。     

基于PLC及组态软件的粮食集中干燥监控系统

粮食集中干燥控制是解决粮食干燥过程控制困难的前沿技术.系统综合了计算机和PLC的各自特点,融合了组态监控软件技术,集过程解析、专家咨询和远程控制于一体,具有数字化、可视化、操作便捷、响应速度快、处理能力强、抗干扰性强、可靠性和稳定性好的特点.控制系统的成功运用,提高了粮食干燥的生产效率和粮食品质,降低了能耗和干燥成本,为我国粮食安全提供了重要的技术保障.     

利用CAN总线技术构建分布式监控系统

介绍了基于CAN总线的分布式监控系统的设计，同时阐述了以SJA1000为核心的CAN智能节点的设计和控制系统的总体构成及软件功能。实践证明，该系统具有可靠性高、实时性强等优点。     

浮地式粮食水分在线检测装置设计与试验

基于非接触式平行极板浮地电容测量原理,设计了一种适用于恶劣环境的电容式粮食水分检测装置,结合静态批次测量法,以提高测量的重复精度;设计了定位充料器,消除了因堆积方式不同引起空隙率变化对测量造成的误差。采用无线通信技术,实现传感器与计算机客户端的实时数据传输,克服了干燥现场恶劣工况对数据信号传输的影响,适用于干燥机干燥过程中的粮食水分在线实时检测。在连续式干燥机上,在线检测玉米的试验结果显示,温度在15~50℃,相对湿度在80%~100%,玉米含水率范围在14%~21%动态变化的条件下,在线检测结果与国标规定的烘箱法测量相比,最大偏差小于±0.4%。采用定位充料,批次稳态测量,无线通讯保证了在线检测的精度和可靠性,为实现粮食干燥过程自适应控制提供了含水率在线检测技术手段。     

基于平板结构的电容式粮食水分检测仪的设计

设计了一种用于快速检测、低能耗的电容式粮食水分检测仪。该检测仪结构简单,由1个电容传感器和检测电路两部分组成。电容传感器采用平行板电容器,配置边缘效应消除装置,消除边缘效应带来的附加电容的影响,提高检测精度;检测电路采用高精度电容数字转换芯片AD7745结合高速、低功耗、超强抗干扰的STC12 LE5201 AD单片机采集处理电容信号,外围电路简洁,应用灵活。通过实验数据分析,该电容式粮食水分检测仪可以满足粮食水分检测的需要。     

微波在线式粮食水分检测系统

微波检测是一种新的水分无损检测方法.为此,针对粮食水分检测的特点和要求,设计了基于微波的粮食水分在线式检测系统,实现了对粮食水分含量的实时和连续检测;重点介绍了微波水分检测原理、系统组成结构、数据采集及结果分析.     

粮食干燥试验台自动控制系统的设计与研究

针对粮食干燥机的效率低、自动化程度不高和干燥质量低等问题，设计了有自动控制系统的粮食干燥试验台。本文介绍了试验台的硬件组成和自动控制系统的实现。实验结果表明，控制系统运行稳定，操作简单，提高了干燥机自动化程度，为今后的干燥机设计与开发研制提供参考和依据。     

谷物烘干机自动控制与微机管理系统中的单片机设计

介绍了谷物烘干机自动控制系统的单片机设计，主要包括：控制原理与组成、中子式粮食水分在线检测、排粮控制的智能化、生产管理的数据处理功能及热风温度的控制。     

变温保质干燥机控制系统设计与试验研究

为解决粮食干燥过程中爆腰率增加、干燥后品质下降等问题,通过深床保质干燥试验总结出变温保质干燥工艺,并在此基础上设计了变温保质干燥机及PLC控制系统,包括变温调节装置、保质干燥机及PLC控制柜。从软件硬件方面对系统进行搭建,结合模糊控制算法实现对排粮辊转速的控制,并以高品质水稻干燥作业为例进行干燥机运行试验。结果表明:采用PLC控制的保质干燥机在设置出机水分为14.5%的情况下进行干燥,出机水分值为14.6%,标准误差为0.035 46,方差为0.113;出机水稻食味值82,糙碎率为3.4%,淀粉含量14.7%,蛋白质含量为9.8%,且整机运行平稳可靠。该研究可为杂粮、高品质水稻的智能化干燥作业提供借鉴。     

高湿粮食贮藏干燥机设计与试验

在对高湿粮食干燥状态参数和水分结合能变化特征理论分析的基础上,设计了一种高湿粮食贮藏干燥机,从理论和试验两方面证实了干燥系统客观能势的利用效果,图解了高湿粮食在贮藏干燥机内的温度及其含水率状态变化过程。试验结果显示,温度在30℃、相对湿度40%时,利用自然空气可将粮食的温度降至低于环境温度10℃、降水速率在0.76%/h以上。研究结果为粮食干燥工艺系统设计指明了高效节能的途径,为大型粮食集中干燥设施提供了高效节能的预干燥设备。