【正文】 ....................................... 26 現(xiàn)場(chǎng)模擬調(diào)試 ........................................................................................................ 27 結(jié) 論 ........................................................................................................................ 31 致 謝 ........................................................................................................................ 32 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................... 33 江蘇科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第一章 緒論 研究背景 我國(guó)是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國(guó)，保證糧食生產(chǎn)是關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的關(guān)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(jī)械化干燥問題。對(duì)于糧食的生產(chǎn)和消費(fèi)，我國(guó)是世界上最大的國(guó)家，年糧食總產(chǎn)量約 5億噸。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在我國(guó)，糧食收獲后在脫粒、晾曬、貯存、運(yùn)輸?shù)忍幚磉^程中的損失率高達(dá) 15％，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過 5％的聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。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(dá)到安全規(guī)定儲(chǔ)存水分造成霉變、發(fā)芽等原因造成的損失的糧食量高達(dá) 5％，若按糧食年產(chǎn)量 5億噸來計(jì)算，相當(dāng)于 2500萬噸糧食。若按照每人每天食用一斤糧食計(jì)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(zhǎng)的省份 (比如江蘇、湖北、上海、浙江以及安徽 ) 糧食霉?fàn)€損失率每年高達(dá)10％左右，而對(duì)于東北地區(qū)，平均每三年的麥?zhǔn)諘r(shí)期就有一年是雨季，糧食收獲后特別需要用糧食干燥機(jī)械對(duì)糧食及時(shí)烘干處理，由此可見，糧食干燥是一個(gè)不容忽視的環(huán)節(jié)。因此，發(fā)展和改進(jìn)糧食干燥機(jī)械化技 術(shù)，改變靠天吃飯的傳統(tǒng)被動(dòng)局面，使到手的糧食損失降低到最低點(diǎn)。通過運(yùn)用糧食烘干機(jī)烘干糧食再儲(chǔ)存，可以大大的減少以上出現(xiàn)的多項(xiàng)問題。并且糧食烘干機(jī)具有自己的特點(diǎn)，既不受天氣的干擾制約，而且能實(shí)現(xiàn)糧食干燥的機(jī)械化、自動(dòng)化，干燥時(shí)間短、功效高、投資少。從這一意義上說，糧食的干燥技術(shù)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(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與研究的局限性 1．國(guó)內(nèi)糧食干燥技術(shù)的發(fā)展歷史 我國(guó)關(guān)于糧食干燥機(jī)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(guó)家的烘干技術(shù) 開始的，在當(dāng)時(shí)的年代，糧食烘干機(jī)基本在大型農(nóng)場(chǎng)和糧庫應(yīng)用， 60— 70年代我國(guó)自主設(shè)計(jì)了多種中、小型糧食烘干機(jī)，它們多數(shù)使用在農(nóng)場(chǎng)生產(chǎn)隊(duì)和農(nóng)村生產(chǎn)聯(lián)隊(duì)。 80— 90年代間設(shè)計(jì)生產(chǎn)了多種大、中型糧食烘干機(jī)，主要應(yīng)用于國(guó)營(yíng)農(nóng)場(chǎng)等地方，主要用于烘干玉米和小麥。 90年代之江蘇科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 后，隨著改革開放的深入進(jìn)展，農(nóng)村經(jīng)濟(jì)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(yíng)也有了更多的發(fā)展，尤其從 1997年起，國(guó)外通用型干燥機(jī)和種子專用干燥機(jī)等進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)，這使我國(guó)干燥機(jī)械開始逐步普及，而且另一方面也帶動(dòng)了南方水稻產(chǎn)區(qū)糧食烘干 機(jī)械化技術(shù)的發(fā)展。當(dāng)前，浙江、江蘇、廣東、福建等地這種干燥機(jī)基本己達(dá) 20xx多臺(tái)。尤其是國(guó)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(shè)備，并且與加工、儲(chǔ)存等設(shè)施構(gòu)成一體化，成為了我國(guó)糧食烘干設(shè)備的主要應(yīng)用代表。而且一些有關(guān)科研單位和一些大專院校也相繼研制出了不錯(cuò)的糧食烘干設(shè)備，以此應(yīng)用于國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)和糧食系統(tǒng)。糧食烘干設(shè)備的發(fā)展與應(yīng)用，逐漸使得糧食生產(chǎn)機(jī)械化技術(shù)走向成熟與完善，同時(shí)這也加快了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進(jìn)步的現(xiàn)代化步伐。 2．國(guó)內(nèi)谷物干燥的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 雖然中國(guó)的糧食烘干機(jī)械有近 50年的 發(fā)展歷史，但是從一個(gè)全國(guó)性的角度來看，中國(guó)的糧食干燥仍然有很多突出的矛盾：對(duì)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(yíng)模式，推廣使用效果不佳等。目前，中國(guó)的主要谷物烘干機(jī)械主要應(yīng)用于大型糧食存儲(chǔ)倉(cāng)庫，國(guó)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(jī)，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(dòng)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(jī)械烘干糧食的工作方式已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能及時(shí)有效地完成應(yīng)有的糧食干燥工作，同時(shí)大型的糧食烘干設(shè)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(yùn)營(yíng)等成本費(fèi)用，這樣就難以實(shí)現(xiàn)糧食干燥服務(wù)的市場(chǎng)化和社會(huì)化，不適合大量地建造推廣。因此，發(fā)展中、小型糧食烘干機(jī)自動(dòng)控制設(shè)備來作為大型糧食烘干設(shè)備的補(bǔ)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(guó)糧食烘干機(jī)械化應(yīng)用水平的有效途徑，也將是未來我國(guó)糧食烘干設(shè)備機(jī)械化技術(shù)的發(fā)展方向。 對(duì)于美國(guó)蘇聯(lián)等發(fā)達(dá)國(guó)家，他們的糧食干燥機(jī)械技術(shù)的發(fā)展基本是在 20世紀(jì) 40 年代左右開始的， 5060 已取得很大程度的進(jìn)展，已基本具備機(jī)械化的糧食烘干機(jī)，糧食烘干技術(shù)在 6070 年內(nèi)已實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的發(fā)展 ,7080年間，研究目標(biāo)開始轉(zhuǎn)向糧食干燥機(jī)械設(shè)備的節(jié)能，高品質(zhì)，高效率，降低成本，以及計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展方向， 90年后的糧食烘干設(shè)備已達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化，系列化的程度。隨著糧江蘇科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 食烘干設(shè)備的快速發(fā)展，世界上的多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家在糧食生產(chǎn)時(shí)基本都采用糧食烘干機(jī)械設(shè)備。如日本約 90％的大米、美國(guó)約 85％的玉米均使用機(jī)械來干燥，這些國(guó)家計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速，基本上都是通過計(jì)算機(jī)來開展試驗(yàn)的模擬，設(shè)備的設(shè)計(jì)和整體管理，自動(dòng)化程度高。根據(jù)食物的主要用途，側(cè)重于維護(hù)食品質(zhì)量和品質(zhì)，采用低能耗技術(shù)，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(jī)械化程度在世界上最高的之一。日本采取政府補(bǔ)貼，并全面實(shí)施支持服務(wù)，以支持日本糧食烘干機(jī)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(jī)械化率已經(jīng)基本達(dá)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(jī)械化谷物干燥的發(fā)展歷史經(jīng)歷了平床干燥機(jī)站，依次循環(huán)式干燥機(jī)，最后是連續(xù)運(yùn)動(dòng)式干燥機(jī)。對(duì)于干燥方法日本主要采用兩種（小型烘干機(jī)主要是循環(huán)干燥設(shè)備，大型糧食烘干燥機(jī)械和設(shè)備大多是連續(xù)移動(dòng)）。，日本主要有兩種方法來促進(jìn)其國(guó)民使用糧食烘干機(jī)，一種主要是由農(nóng)業(yè)協(xié)會(huì)建立的大型糧食烘干 中心，另一個(gè)是由一個(gè)單一的家庭或生產(chǎn)商使用的小型糧食烘干機(jī)組合購(gòu)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(jī)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(huì)，成員在分析經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)性作用后，一般投資于股票的股份，自負(fù)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(wù)，更重要的是，要幫助建 立與服務(wù)中心相結(jié)合的干燥方法，使用由制造商提供的設(shè)備，為廣大農(nóng)民糧食烘干設(shè)備提供處理，存儲(chǔ)和服務(wù)。 ：首先，我國(guó)人多地少， 我國(guó)農(nóng)民實(shí)行家庭聯(lián)產(chǎn)承包制度，經(jīng)營(yíng)規(guī)模一般較小、收入低低，沒有發(fā)展機(jī)械化干燥的必要。二是認(rèn)為自然的干燥手段比機(jī)械干燥要優(yōu)越。實(shí)際上剛剛收獲的糧食在一個(gè)小時(shí)之內(nèi)及時(shí) 干燥與放置數(shù)個(gè)小時(shí)甚至數(shù)日再進(jìn)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(shí)再進(jìn)行機(jī)械烘干，就只能用作飼料糧。而收后直接干燥處理的稻谷，價(jià)格高于我國(guó)米價(jià) 1～ 10倍。三是認(rèn)為用機(jī)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(shè)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(bào)率也不算低；再者，機(jī)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(jìn)行規(guī)?；鳂I(yè)生產(chǎn)和計(jì)算糧食破碎、拋灑、損失、霉?fàn)€品質(zhì)下降等因素，自然干燥成本是機(jī)江蘇科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 械干燥成本的 3倍多。相比之下，機(jī)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(yùn)行機(jī)制及管理體制，增加了開展此項(xiàng)工作的難度 。 ，但是由于我國(guó)在糧食烘干機(jī)械的推廣方面受政策性的影響比較大，所以適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)自主發(fā)展的機(jī)會(huì)相對(duì)較少，最終導(dǎo) 致糧食烘干機(jī)械的推廣應(yīng)用效果并不理想，雖然國(guó)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(jī)在使用成本方面的問題，但是很多的也只是從實(shí)驗(yàn)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(shí)際應(yīng)用情況下，以及選擇什么樣的運(yùn)營(yíng)模式來進(jìn)行綜合分析的人則很少。而且實(shí)際上因?yàn)樵诩Z食烘干推廣領(lǐng)域，由于采用不同推廣運(yùn)營(yíng)模式會(huì)帶來使用成本的很大變化。希望研究結(jié)果可作為進(jìn)行科學(xué)合理選用和推廣谷物烘干機(jī)械的參考依據(jù)。 本文的主要研究?jī)?nèi)容 本文在對(duì)糧食烘干機(jī)的總體框架、工作原理進(jìn)行深入了解之后，首先對(duì)糧食烘干機(jī) 進(jìn)行框架設(shè)計(jì)，將其轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)軟件 JX300組態(tài)軟件環(huán)境下的實(shí)驗(yàn)對(duì)象。對(duì)糧食烘干機(jī)的各個(gè)部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，組態(tài)，構(gòu)成一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)對(duì)象。 其主要內(nèi)容如下： （ 1） 講述相關(guān)知識(shí)背景，即糧食烘干機(jī)的組成，工作原理以及在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r。 （ 2） 對(duì)糧食烘干機(jī)工作原理進(jìn)行綜述，解析糧食烘干機(jī)工作機(jī)理。 （ 3） 對(duì)糧食烘干機(jī)控制系統(tǒng)的主要工作部分在 JX300組態(tài)軟件環(huán)境下進(jìn)行軟件組態(tài)，仿真。并詳細(xì)講解了組態(tài)過程以及簡(jiǎn)單的硬件介紹。 （ 4） 利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材，對(duì)組態(tài)好的軟件系統(tǒng)進(jìn)行個(gè)別部分的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、調(diào)試，以深入掌握糧食烘干機(jī)工作原理。 江蘇科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 第二 章 JX300 組態(tài)軟件介紹 JX300 組態(tài)軟件簡(jiǎn)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(luò) SC II 。通過在 JX300X的通訊網(wǎng)絡(luò)上掛接總線變換單元（ BCU）可實(shí)現(xiàn)與 JX100、 JX200、 JX300系統(tǒng)的連接；在通訊網(wǎng)絡(luò)上掛接通信接口單元（ CIU）可實(shí)現(xiàn) JX300X與 PLC等數(shù)字設(shè)備的連接；通過多功能計(jì)算站（ MFS）和相應(yīng)的應(yīng)用軟件 AdvanTrolPIMS可實(shí)現(xiàn)與企業(yè)管理計(jì)算機(jī)網(wǎng)的信息交換，實(shí)現(xiàn)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)（ Intra） 環(huán)境下的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)流程查看、實(shí)時(shí)趨勢(shì)瀏覽、報(bào)警記錄與查看、開關(guān)量變位記錄與查看、報(bào)表數(shù)據(jù)存貯、歷史趨勢(shì)存貯與查看、生產(chǎn)過程報(bào)表生成與輸出等功能，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)過程的管理、控制全集成綜合自動(dòng)化。 X300X覆蓋了大型集散系統(tǒng)的安全性、冗余功能、網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)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(hào)輸入輸出、數(shù)字量信號(hào)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(fù)雜高級(jí)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(shí)現(xiàn)從一個(gè)單元的過程控制，到全廠范圍的自動(dòng)化集成。 JX300X控制站以先進(jìn)的微控制器（ 30MHZ Philips P51XA）為核心，提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和控制品質(zhì)，系統(tǒng)能完成各種先進(jìn)的控制算法：過程管理級(jí)采用高性能 CPU的主機(jī)和 WINDOWS95/NT的多任務(wù)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(wù)的多樣化；過程控制網(wǎng)絡(luò)采用雙重化 Ether網(wǎng)技術(shù)，使過程控制級(jí)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(luò) SC II JX300X系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò) 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(luò)采用