【正文】 ause of vigorous development, especially the development of food production and processing of the CPC Central Committee has always attached great importance by the state. Food production is the foundation of national development, and the people safe and harmonious development of the source. And every year due to grain drying is not timely rot caused by food waste to the country39。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。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。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。 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(shù)的發(fā)展。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(shù)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。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(shù)的發(fā)展方向。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(shù)，選擇干燥工藝參 數(shù)，效果是比較成功的。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。 ：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。而收后直接干燥處理的稻谷，價格高于我國米價 1～ 10倍。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 。 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。 （ 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。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(guān)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。 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。通訊速率為 10Mbps。目前已實現(xiàn)的網(wǎng)絡可帶載15個控制站和 32個其它站。例如：系統(tǒng)采集什么樣的信號、采用何種控制方案、怎樣控制、操作時需顯示什么數(shù)據(jù)、如何操作等等。 SUPCON DCS的組態(tài)工作通過組態(tài)軟件 SCKey來完成。該軟件是運用面向?qū)ο螅?OOP）技術(shù)和對象鏈接與嵌入（ OLE2）技術(shù)，基于中文 Windows系列操作系統(tǒng)開發(fā)的 32為應用軟件。 江蘇科技大學本科生畢業(yè)設計（論文） 7 第三章 烘干機簡介 糧食的干燥原理 所謂糧食烘干，就是通過某些特定的方法，將糧食中多余的水分排出，保留適當?shù)纳倭康乃肿罱K以達到安全存儲糧食的目的。所以，為了加快糧食的干燥速率，就需要做一些輔助措施。以此就可以平穩(wěn)高效地完成整個干燥過程。糧食在干燥過程中 ，由于需要及時去除水分，往往采用較高溫度的干燥方法，既要在短時間內(nèi)，較經(jīng)濟地進行干燥作業(yè)，又要保證糧食品質(zhì)不發(fā)生劣變，這就要選用合理的干燥條件。 江蘇科技大學本科生畢業(yè)設計（論文） 8 干燥設備的分類 糧食干燥設備的類型多種多樣，但基本原理都是利用干燥介質(zhì) 的熱能，使糧食中的水分蒸發(fā)，達到干燥降水的目的。當干燥介質(zhì)的溫度、流量不符合烘干條件時，會使烘干后的糧食達不到既定的標準甚至出現(xiàn)廢糧造成浪費。 圖 41 糧食烘干機基本框架 整理硬件及 I/O 信息，分配測點 根據(jù)前期設計的糧食烘干機的總體框架，其 I/O組態(tài)中的 I/O點分配如表 41。 表 42 機柜機籠卡件布置圖 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 冗余 冗余 冗余 冗余 S P 3 1 3 S P 3 1 3 S P 3 1 3 S P 3 1 3 S P 3 1 4 S P 3 1 4 S P 3 1 4 S P 0 0 0 S P 3 1 3 S P 3 1 3 S P 3 2 2 S P 3 2 2 S P 3 2 2 S P 0 0 0 S P 3 6 2 S P 3 6 3 具體的卡件及通道布置圖如表 43所示。 新建組態(tài)文件的時候，系統(tǒng)會生成（文件名） .sck的組態(tài)文件，同時，在同一個目錄下系統(tǒng)會自動生成一個和組態(tài)文件同名的文件夾。 在組態(tài)中，所繪制的流程圖、制作的報表、編寫的程序等都需要正確的尋訪在相應的文件夾中。 江蘇科技大學本科生畢業(yè)設計（論文） 13 圖 45 控制站設置 控制站 I/O組態(tài) 主機設置完成以后，可以進行控制站的 I/O組態(tài)， I/O組態(tài)主要包括下面的一些內(nèi)容： 數(shù) 據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡設置；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡組態(tài)是對某一控制站內(nèi)部的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡在SBUSS2網(wǎng)絡上的地址以及卡件的冗余情況等參數(shù)進行組態(tài)。 圖 46 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡設置 江蘇科技大學本科生畢業(yè)設計（論文） 14 圖 47 I/O卡件設置 圖 48 信號點 設置（ 00號地址 SP313四路電流信號卡） 完成上述設置后，在組態(tài)軟件界面左側(cè)的顯示區(qū)中，可以看見樹狀的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，前面所組態(tài)的卡件和信號點都可以在樹狀結(jié)構(gòu)圖中找到。本課題糧食烘干機自動控制系統(tǒng)運用了兩個手操 器回路（儲存?zhèn)} 1糧食儲量調(diào)節(jié)回路與儲存?zhèn)} 2糧食儲量調(diào)節(jié)回路）、兩個單回路（冷卻段 1入口分溫度調(diào)節(jié)回路與冷卻段 1入口江蘇科技大學本科生畢業(yè)設計（論文） 15 風壓力調(diào)節(jié)回路）、一個串級回路控制（傳送機 4電機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)回路）。這些場合包括：（ 1）過程可控程度差，如對象具有大純滯后的情況；（ 2）過程具有明顯的時變特性或非線性特性；（ 3）擾動劇烈，而且幅度大；（ 4）控制性能要求較高；（ 5）過程參數(shù)之間存在嚴重關(guān)聯(lián)；為了改進算法以滿足上述場合的控制要求，在單回路的基礎(chǔ)上，開發(fā)了串級控制等有效的控制算法。 圖 413 串級回路原理圖 + — INMV EXMV EXSV + DV1 主對象 副對象 副控制器 控制參數(shù) 主控制器 控制參數(shù) 手 /自動開關(guān) 串 級開關(guān) INSV 手動值 + — 江蘇科技大學本科生畢業(yè)設計（論文） 17 圖 414 串級回路組態(tài) 操作小組組態(tài) 控制站的組態(tài)完成之后要進行操作站的組態(tài)。操作小組的組態(tài)結(jié)果見圖 415。趨勢畫面組態(tài)結(jié)果見圖 416。 圖 418 一覽畫面組態(tài)結(jié)果 江蘇科技大學本科生畢業(yè)設計（論文） 19 總貌畫面可以方便的查看各個部分（以上組態(tài)完成的）實時監(jiān)控，可以在監(jiān)控畫面中很方便的調(diào)整到想要進入的監(jiān)控畫面。一般的 ，流程圖的制作步驟如下：（ 1）在組態(tài)軟件中進行流程圖文件登錄；（ 2）啟動流程圖制作軟件；（ 3）設置流程圖文件版面格式（大小、格線、背景等）；（ 4）根據(jù)工藝流程要求，用 圖 420 糧食烘干機系統(tǒng)總 靜態(tài)繪圖工具繪制工藝裝置的流程圖；（ 5）根據(jù)監(jiān)控要求，用動態(tài)繪圖工具繪制流程圖中的動態(tài)監(jiān)控對象；（ 6）繪制完后，用樣式工具以完善流程圖；（ 7）保存流程圖文件至硬盤上，以登錄時所用的文件名保存。在初篩選倉里，通過特殊的處理與操作，對糧食進行初步的篩選，除去明顯的雜質(zhì)，保證后續(xù)將要烘干的糧食的質(zhì)量。干燥段 1和干燥段 2 設施相同，溫度較高，是烘干糧食的主要階段。儲存?zhèn)}流程控制簡圖，見圖 421。當糧食儲量小于 10%或者大于 90%時，會觸發(fā)報警系統(tǒng)進行報警。同樣，當報警狀況消除后，工作人員再將電動調(diào)節(jié)閥調(diào)制正常工作狀態(tài)的 50%。糧食從儲存?zhèn)}1釋放出來，經(jīng)外傳送帶送至烘干設備的內(nèi)傳送帶，由電動機帶動勻速傳送糧食。溫度傳感器會檢測熱風的溫度，溫度如果不符合糧食干燥的要求可通過人工調(diào)節(jié)空氣加熱與溫度調(diào)節(jié)裝置來達到需要的溫度。 在冷卻段，也同樣有壓力傳感器與溫度傳感器。而冷空氣進來的多少則是通過電動調(diào)節(jié)閥來控制通風口的大小來決定進入的冷空氣的量。對于冷卻段入口風壓力調(diào)節(jié)回路，由冷卻段的壓力傳感器來檢測冷卻段入口風壓力。此處，烘干設備組成了一個串級控制回路。在出口處設置了一個糧食水分檢測傳感器作為外環(huán)調(diào)節(jié)。如果只是通過出口處的水分檢測來控制電機轉(zhuǎn)速，速度太慢，已經(jīng)來不及對烘干過程進行及時控制。在監(jiān)控軟件中可以很方便的在各個窗口之間進行切換，體驗監(jiān)控軟件的方便與強大。此時用戶就可以對監(jiān)控窗口中的參數(shù)、手自動、 PID 參數(shù)等進行設置，仿照實際運行效果，更深入的了解實驗設計，更好的掌握軟件使用以及對設備實際運行情況由更好的理解。系統(tǒng)總貌畫面見圖 51。在控制分組實時監(jiān)控畫面里，用戶可以觀察到每個分組里各個監(jiān)測點的實時狀況，并且可以通過點擊分組里 的位號條形圖來進入需要觀察、設置的位號的調(diào)整畫面，如圖 425。由圖中可以看出每一位號代表的物理量在不同時間的數(shù)值，直觀、簡潔的表現(xiàn)了 參數(shù)的變化，便于用戶取樣分析。在流程圖中可以很直觀的看到各個監(jiān)測物理量的數(shù)字變化。一覽監(jiān)控圖如圖 55 所示。 在進行組態(tài)仿真之后，編譯程序無誤，然后下載。當選擇手動 時，可以通過調(diào)節(jié)控制量來改變各個監(jiān)控量的變化。 圖 57 手動自動調(diào)節(jié) 在監(jiān)控畫面中 可以看到所組態(tài)量的實時變化以及各個回路的控制狀態(tài)。當 P=30，I=， D=0 時，結(jié)果使系統(tǒng)偏差為零，但是衰減比不是很好，且調(diào)節(jié)周期偏長，效果如圖 510 所示。本課題設置的兩個回路中 ， LIC_1回路為自動，設置給定值糧倉儲存量數(shù)值為 100mm， FIC_2回路為手動，設置糧食出倉處電動調(diào)節(jié)閥開度設為 45%。在中國的大部分農(nóng)村地區(qū)，由于現(xiàn)在還是家庭聯(lián)產(chǎn)承包制度為主的農(nóng)業(yè)制度，所以糧食烘干機械化還是沒有普及。采用一個主要的串級控制與兩個輔助的單回路控制，使得糧食 在出口處的含水量可以近似地保持在14177。 本課題在達到了控制效果的基礎(chǔ)上，設計的烘干機的結(jié)構(gòu)較為簡單，成本較低。在此基礎(chǔ)上，徐老師有著嚴謹求實的教學精神、孜孜不倦的