【正文】 ....................................... 26 現(xiàn)場模擬調(diào)試 ........................................................................................................ 27 結(jié) 論 ........................................................................................................................ 31 致 謝 ........................................................................................................................ 32 參考文獻 ................................................................................................................... 33 江蘇科技大學本科生畢業(yè)設計（論文） 1 第一章 緒論 研究背景 我國是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國，保證糧食生產(chǎn)是關系到國民經(jīng)濟的關鍵所在。在現(xiàn)今土地資源日益減少的情況下，農(nóng)產(chǎn)品問題更加重要。提高現(xiàn)有農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量就必須重視谷物的機械化干燥問題。對于糧食的生產(chǎn)和消費，我國是世界上最大的國家，年糧食總產(chǎn)量約 5億噸。據(jù)統(tǒng)計，在我國，糧食收獲后在脫粒、晾曬、貯存、運輸?shù)忍幚磉^程中的損失率高達 15％，遠遠超過 5％的聯(lián)合國糧農(nóng)組織所規(guī)定的標準。在上述的這些損失中，究其 原因，每年氣候潮濕，剛剛收獲的潮濕糧食來不及曬干或未達到安全規(guī)定儲存水分造成霉變、發(fā)芽等原因造成的損失的糧食量高達 5％，若按糧食年產(chǎn)量 5億噸來計算，相當于 2500萬噸糧食。若按照每人每天食用一斤糧食計算，足夠 6． 8萬人一年的糧食用量。在南方地區(qū)霉雨季節(jié)偏長的省份 (比如江蘇、湖北、上海、浙江以及安徽 ) 糧食霉爛損失率每年高達10％左右，而對于東北地區(qū)，平均每三年的麥收時期就有一年是雨季，糧食收獲后特別需要用糧食干燥機械對糧食及時烘干處理，由此可見，糧食干燥是一個不容忽視的環(huán)節(jié)。因此，發(fā)展和改進糧食干燥機械化技 術，改變靠天吃飯的傳統(tǒng)被動局面，使到手的糧食損失降低到最低點。通過運用糧食烘干機烘干糧食再儲存，可以大大的減少以上出現(xiàn)的多項問題。并且糧食烘干機具有自己的特點，既不受天氣的干擾制約，而且能實現(xiàn)糧食干燥的機械化、自動化，干燥時間短、功效高、投資少。從這一意義上說，糧食的干燥技術也是現(xiàn)代化比田間農(nóng)業(yè)的重要手段，也是糧食豐產(chǎn)、豐收的重要保障條件。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與研究的局限性 1．國內(nèi)糧食干燥技術的發(fā)展歷史 我國關于糧食干燥機械方面的推廣發(fā)展大概有 50多年歷史，從解放初期開始仿制日本、蘇聯(lián)等國家的烘干技術 開始的，在當時的年代，糧食烘干機基本在大型農(nóng)場和糧庫應用， 60— 70年代我國自主設計了多種中、小型糧食烘干機，它們多數(shù)使用在農(nóng)場生產(chǎn)隊和農(nóng)村生產(chǎn)聯(lián)隊。 80— 90年代間設計生產(chǎn)了多種大、中型糧食烘干機，主要應用于國營農(nóng)場等地方，主要用于烘干玉米和小麥。 90年代之江蘇科技大學本科生畢業(yè)設計（論文） 2 后，隨著改革開放的深入進展，農(nóng)村經(jīng)濟方面和生產(chǎn)力方面水平有了較大的提高，集約化、專業(yè)化的規(guī)模經(jīng)營也有了更多的發(fā)展，尤其從 1997年起，國外通用型干燥機和種子專用干燥機等進入我國市場，這使我國干燥機械開始逐步普及，而且另一方面也帶動了南方水稻產(chǎn)區(qū)糧食烘干 機械化技術的發(fā)展。當前，浙江、江蘇、廣東、福建等地這種干燥機基本己達 20xx多臺。尤其是國有農(nóng)墾系統(tǒng)、大型糧庫的糧食和種子生產(chǎn)基地，逐步裝備起了成套的糧食烘干設備，并且與加工、儲存等設施構(gòu)成一體化，成為了我國糧食烘干設備的主要應用代表。而且一些有關科研單位和一些大專院校也相繼研制出了不錯的糧食烘干設備，以此應用于國內(nèi)農(nóng)業(yè)和糧食系統(tǒng)。糧食烘干設備的發(fā)展與應用，逐漸使得糧食生產(chǎn)機械化技術走向成熟與完善，同時這也加快了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進步的現(xiàn)代化步伐。 2．國內(nèi)谷物干燥的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 雖然中國的糧食烘干機械有近 50年的 發(fā)展歷史，但是從一個全國性的角度來看，中國的糧食干燥仍然有很多突出的矛盾：對整體而言糧食烘干能力仍然不足，糧食烘干后質(zhì)量依然較差，烘干的能源成本高，缺乏合適的經(jīng)營模式，推廣使用效果不佳等。目前，中國的主要谷物烘干機械主要應用于大型糧食存儲倉庫，國有土地農(nóng)墾系統(tǒng)的種子，商品糧基地與大型糧食烘干機，廣大的農(nóng)村地區(qū)現(xiàn)以自然干燥為主。隨著農(nóng)村勞動力的轉(zhuǎn)移和糧食產(chǎn)量的逐步提高，僅僅依靠大型糧庫和農(nóng)墾部門來采用大型糧食烘干機械烘干糧食的工作方式已經(jīng)遠遠不能及時有效地完成應有的糧食干燥工作，同時大型的糧食烘干設施投建成本 過高，占地面積過大，在農(nóng)閑期間就只能閑置不用，增加了運營等成本費用，這樣就難以實現(xiàn)糧食干燥服務的市場化和社會化，不適合大量地建造推廣。因此，發(fā)展中、小型糧食烘干機自動控制設備來作為大型糧食烘干設備的補充形式，將更加適合在農(nóng)村和農(nóng)戶中推廣使用，這也是提高我國糧食烘干機械化應用水平的有效途徑，也將是未來我國糧食烘干設備機械化技術的發(fā)展方向。 對于美國蘇聯(lián)等發(fā)達國家，他們的糧食干燥機械技術的發(fā)展基本是在 20世紀 40 年代左右開始的， 5060 已取得很大程度的進展，已基本具備機械化的糧食烘干機，糧食烘干技術在 6070 年內(nèi)已實現(xiàn)自動化的發(fā)展 ,7080年間，研究目標開始轉(zhuǎn)向糧食干燥機械設備的節(jié)能，高品質(zhì)，高效率，降低成本，以及計算機控制的發(fā)展方向， 90年后的糧食烘干設備已達到標準化，系列化的程度。隨著糧江蘇科技大學本科生畢業(yè)設計（論文） 3 食烘干設備的快速發(fā)展，世界上的多數(shù)發(fā)達國家在糧食生產(chǎn)時基本都采用糧食烘干機械設備。如日本約 90％的大米、美國約 85％的玉米均使用機械來干燥，這些國家計算機技術發(fā)展迅速，基本上都是通過計算機來開展試驗的模擬，設備的設計和整體管理，自動化程度高。根據(jù)食物的主要用途，側(cè)重于維護食品質(zhì)量和品質(zhì)，采用低能耗技術，選擇干燥工藝參 數(shù)，效果是比較成功的。日本是糧食干燥地區(qū)機械化程度在世界上最高的之一。日本采取政府補貼，并全面實施支持服務，以支持日本糧食烘干機以及農(nóng)業(yè)的發(fā)展。其集約化生產(chǎn)程度較高，糧食烘干機械化率已經(jīng)基本達到了 92％，走上了一系列農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)化。日本機械化谷物干燥的發(fā)展歷史經(jīng)歷了平床干燥機站，依次循環(huán)式干燥機，最后是連續(xù)運動式干燥機。對于干燥方法日本主要采用兩種（小型烘干機主要是循環(huán)干燥設備，大型糧食烘干燥機械和設備大多是連續(xù)移動）。，日本主要有兩種方法來促進其國民使用糧食烘干機，一種主要是由農(nóng)業(yè)協(xié)會建立的大型糧食烘干 中心，另一個是由一個單一的家庭或生產(chǎn)商使用的小型糧食烘干機組合購買，一般的農(nóng)民多采用后者的方法，以提高糧食的品質(zhì)，也是為了增加收入。在糧食烘干機的推廣方面的功勞主要可以歸結(jié)為日本農(nóng)業(yè)協(xié)會，成員在分析經(jīng)濟的基礎性作用后，一般投資于股票的股份，自負盈虧，自我管理，在操作的主體作用下，通過在各種基層組織來提供植物的選擇和服務，更重要的是，要幫助建 立與服務中心相結(jié)合的干燥方法，使用由制造商提供的設備，為廣大農(nóng)民糧食烘干設備提供處理，存儲和服務。 ：首先，我國人多地少， 我國農(nóng)民實行家庭聯(lián)產(chǎn)承包制度，經(jīng)營規(guī)模一般較小、收入低低，沒有發(fā)展機械化干燥的必要。二是認為自然的干燥手段比機械干燥要優(yōu)越。實際上剛剛收獲的糧食在一個小時之內(nèi)及時 干燥與放置數(shù)個小時甚至數(shù)日再進行干燥相比，最后的米質(zhì)將大不一樣。比如在日本，糧食含水率約為 24％，如果放置 10小時再進行機械烘干，就只能用作飼料糧。而收后直接干燥處理的稻谷，價格高于我國米價 1～ 10倍。三是認為用機械來烘干糧食投資較大、成本較高，農(nóng)民普遍可能承受不了。根據(jù)諸多方面的調(diào)查分析，一套干燥設備 25萬元到 120萬元不等，基本可以使用 15年， 約 3～ 6年便可收回成本，這樣投資回報率也不算低；再者，機械干燥的直接成本與人工自然干燥方式相比，前者大大低于后者；如若綜合分析進行規(guī)?；鳂I(yè)生產(chǎn)和計算糧食破碎、拋灑、損失、霉爛品質(zhì)下降等因素，自然干燥成本是機江蘇科技大學本科生畢業(yè)設計（論文） 4 械干燥成本的 3倍多。相比之下，機械干燥是節(jié)本增效之舉。此外，由于缺乏現(xiàn)有的可供借鑒的發(fā)展模式、運行機制及管理體制，增加了開展此項工作的難度 。 ，但是由于我國在糧食烘干機械的推廣方面受政策性的影響比較大，所以適應市場經(jīng)濟自主發(fā)展的機會相對較少，最終導 致糧食烘干機械的推廣應用效果并不理想，雖然國內(nèi)越來越多的專家已經(jīng)開始從方方面面來研究糧食烘干機在使用成本方面的問題，但是很多的也只是從實驗的角度出發(fā)，考慮如何降低糧食烘干使用成本的問題，但在結(jié)合實際應用情況下，以及選擇什么樣的運營模式來進行綜合分析的人則很少。而且實際上因為在糧食烘干推廣領域，由于采用不同推廣運營模式會帶來使用成本的很大變化。希望研究結(jié)果可作為進行科學合理選用和推廣谷物烘干機械的參考依據(jù)。 本文的主要研究內(nèi)容 本文在對糧食烘干機的總體框架、工作原理進行深入了解之后，首先對糧食烘干機 進行框架設計，將其轉(zhuǎn)化為實驗軟件 JX300組態(tài)軟件環(huán)境下的實驗對象。對糧食烘干機的各個部分進行設計，組態(tài)，構(gòu)成一個完整的實驗對象。 其主要內(nèi)容如下： （ 1） 講述相關知識背景，即糧食烘干機的組成，工作原理以及在國內(nèi)外的發(fā)展狀況。 （ 2） 對糧食烘干機工作原理進行綜述，解析糧食烘干機工作機理。 （ 3） 對糧食烘干機控制系統(tǒng)的主要工作部分在 JX300組態(tài)軟件環(huán)境下進行軟件組態(tài)，仿真。并詳細講解了組態(tài)過程以及簡單的硬件介紹。 （ 4） 利用現(xiàn)有的實驗器材，對組態(tài)好的軟件系統(tǒng)進行個別部分的現(xiàn)場試驗、調(diào)試，以深入掌握糧食烘干機工作原理。 江蘇科技大學本科生畢業(yè)設計（論文） 5 第二 章 JX300 組態(tài)軟件介紹 JX300 組態(tài)軟件簡介 JX300X的基本組成包括工程師站（ ES）、操作站（ OS）、控制站（ CS）和通訊網(wǎng)絡 SC II 。通過在 JX300X的通訊網(wǎng)絡上掛接總線變換單元（ BCU）可實現(xiàn)與 JX100、 JX200、 JX300系統(tǒng)的連接；在通訊網(wǎng)絡上掛接通信接口單元（ CIU）可實現(xiàn) JX300X與 PLC等數(shù)字設備的連接；通過多功能計算站（ MFS）和相應的應用軟件 AdvanTrolPIMS可實現(xiàn)與企業(yè)管理計算機網(wǎng)的信息交換，實現(xiàn)企業(yè)網(wǎng)絡（ Intra） 環(huán)境下的實時數(shù)據(jù)采集、實時流程查看、實時趨勢瀏覽、報警記錄與查看、開關量變位記錄與查看、報表數(shù)據(jù)存貯、歷史趨勢存貯與查看、生產(chǎn)過程報表生成與輸出等功能，從而實現(xiàn)整個企業(yè)生產(chǎn)過程的管理、控制全集成綜合自動化。 X300X覆蓋了大型集散系統(tǒng)的安全性、冗余功能、網(wǎng)絡擴展功能、集成的用戶界面及信息存取功能，除了具有模擬量信號輸入輸出、數(shù)字量信號輸入輸出、回路控制等常規(guī) DCS的功能，還具有高速數(shù)字量處理、高速順序事件記錄（ SOE）、可編程邏輯控制等特殊功能；它不僅提供了功能塊圖（ SCFBD）、梯形圖（ SCLD）等直觀 的圖形組態(tài)工具，又為用戶提供開發(fā)復雜高級控制算法（如模糊控制）的類 C語言編程環(huán)境 SCX。系統(tǒng)規(guī)模變換靈活，可以實現(xiàn)從一個單元的過程控制，到全廠范圍的自動化集成。 JX300X控制站以先進的微控制器（ 30MHZ Philips P51XA）為核心，提高了系統(tǒng)的實時性和控制品質(zhì)，系統(tǒng)能完成各種先進的控制算法：過程管理級采用高性能 CPU的主機和 WINDOWS95/NT的多任務操作系統(tǒng)，以適合集散控制系統(tǒng)良好的操作環(huán)境和管理任務的多樣化；過程控制網(wǎng)絡采用雙重化 Ether網(wǎng)技術，使過程控制級能高速安全的協(xié)調(diào)工作 ，做到真正的分散和集中。 高速、可靠、開放的通訊網(wǎng)絡 SC II JX300X系統(tǒng)控制網(wǎng)絡 SC Ⅱ連接工程師站、操作站、控制站和通訊處理單元。通訊網(wǎng)絡采用