【正文】 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)營模式，推廣使用效果不佳等。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)的市場化和社會(huì)化，不適合大量地建造推廣。 對(duì)于美國蘇聯(lián)等發(fā)達(dá)國家，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。如日本約 90％的大米、美國約 85％的玉米均使用機(jī)械來干燥，這些國家計(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。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。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。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)）。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)。二是認(rèn)為自然的干燥手段比機(jī)械干燥要優(yōu)越。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。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。相比之下，機(jī)械干燥是節(jié)本增效之舉。 ，但是由于我國在糧食烘干機(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)營模式來進(jìn)行綜合分析的人則很少。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)。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。 （ 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。并詳細(xì)講解了組態(tài)過程以及簡單的硬件介紹。 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 。 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。 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。通訊網(wǎng)絡(luò)采用總線形或星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，曼徹斯特編碼方式，遵循開放的 TCP/IP協(xié)議和 。其特點(diǎn)是可靠性高、糾錯(cuò)能力強(qiáng)、通信效率高。 SC Ⅱ真正實(shí)現(xiàn)了控制系統(tǒng)的開放性和互連性。每個(gè) SC Ⅱ網(wǎng)理論上最多可帶 1024個(gè)節(jié)點(diǎn)，最遠(yuǎn)可達(dá) 10,000米。 集散控制簡介 集散控制系統(tǒng)（ Distributed Control System DCS），是一種以微處理器為基礎(chǔ)的分散型綜合控制系統(tǒng)。 由于 DCS系統(tǒng)的通用性和復(fù)雜性，系統(tǒng)的許多功能及匹配參數(shù)需要根據(jù)具體場合有用戶決定。另外，為適應(yīng)各種特定的需要，集散系統(tǒng)備有豐富的 I/O卡件、各種控制模塊及多種操作平臺(tái)，用戶一般根據(jù)自身的要求選擇硬件設(shè)備，有關(guān)系統(tǒng)的硬件設(shè)備的配置情況也需要用戶提供給系統(tǒng)。以上需要用戶為系統(tǒng)設(shè)定各項(xiàng)參數(shù)的操作即所謂的“系統(tǒng)組態(tài)”。該軟件用戶界面友好，操作方便，充分支持各種控制方案。 SCKey 組態(tài)軟件特點(diǎn) SUPCON DCS系統(tǒng)的 SCKey組態(tài)軟件是一個(gè)全面支持該系統(tǒng)各類控制方案的組態(tài)軟件平臺(tái)。 SCKey組態(tài)軟件通過簡明的下拉菜單和彈出式對(duì)話框建立友好的人機(jī)對(duì)話界面，并大 量采用 Windows的標(biāo)準(zhǔn)控件，是操作保持了一致性，易學(xué)易用。另外， SCKey組態(tài)軟件還提供了強(qiáng)大的在線幫助功能，當(dāng)用戶在組態(tài)過程中遇到了問題，只須按 F1鍵或選擇菜單中的幫助項(xiàng)，就可以隨時(shí)得到幫助提示。糧食烘干的過程就是使糧食中排出的多余的水變成水蒸汽，然后再利用糧食周圍的干燥介質(zhì)（ 本課題采用的干燥介質(zhì)是干燥的空氣）所吸收，最終達(dá)到糧食干燥的目的。但是，如果僅僅是在常溫下區(qū)干燥糧食，水分揮發(fā)的會(huì)非常慢。最基本的就是增加糧食和干燥介質(zhì)的溫度，增加干燥介質(zhì)的相對(duì)流動(dòng)速度等。在冷卻段，溫度相對(duì)較低，在進(jìn)一步干燥糧食的基礎(chǔ)上也會(huì)降低糧食的溫度，使其溫度更接近常溫，以便于保存。 糧食的干燥條件 糧食烘干條件，就是指對(duì)干燥過程有影響的各種主要因素的總和，例如：干燥介質(zhì)的溫度、干燥速度、干燥時(shí)間等。糧食在干燥后不應(yīng)降低糧食的固有品質(zhì)，而應(yīng)盡可能地改善糧食的不同用途的品質(zhì)、食用品質(zhì)和加工工藝品質(zhì)。所謂合理的干燥條件，是指影響干燥過程的各種主要參數(shù) (干燥介質(zhì)的溫度、速度、濕度等 )的合理組合。不同干燥方法，不同的糧食烘干機(jī)，不同的糧食品種，則需不同的干燥條件，以盡可能減少烘干對(duì)糧食品質(zhì)的不良影響。按干燥設(shè)備的產(chǎn)量來分，可分為大型、中型和小型干燥機(jī)；按干燥對(duì)象種類來分，可以分為專用型和多用型干燥機(jī)；按加熱方式分，可分為對(duì)流式、傳導(dǎo)式與輻射式；按干燥介質(zhì)的溫度分，可分為高溫、常溫和低溫干燥機(jī)；按空氣與糧食的相對(duì)運(yùn)動(dòng)分，可分為順流式、逆流式、橫流式和混流式干燥機(jī)；按可否移動(dòng)分，可分為固定式和移動(dòng)式干燥機(jī)；按干燥容器內(nèi)氣壓來分，可分為常壓干燥機(jī)和真空干燥機(jī)等。對(duì)于糧食烘干機(jī)，干燥介質(zhì)的 溫度、流量以及兩層厚度將直接影響最終糧食烘干的結(jié)果。因此，對(duì)糧食烘干機(jī)干燥介質(zhì)的溫度、流量都需要嚴(yán)加控制。 其基本框架如圖 41 所示。 表 41 I/O 測試點(diǎn)詳細(xì)分配 位號(hào) 描述 量程 備注 W101 谷物初始水分檢測 0— 100% 4— 20 mA W1021 干燥段 2谷物水分檢測 0— 100% 4— 20 mA W103 出口谷物水分檢測 0— 100% 4— 20 mA T101 干燥段 1入口風(fēng)溫度 0— 100℃ K型熱電偶 T103 冷卻段 1入口風(fēng)溫度 0— 100℃ K型熱電偶 P101 干燥段 1入口風(fēng)壓力 0— 100Pa 4— 20 mA P102 冷卻段 1入口風(fēng)壓力 0— 100Pa 4— 20 mA Fa101 儲(chǔ)存?zhèn)} 1調(diào)節(jié)閥 0— 100% 4— 20 mA Fa102 儲(chǔ)存?zhèn)} 2調(diào)節(jié)閥 0— 100% 4— 20 mA Fa103 冷卻段空氣調(diào)節(jié)閥 0— 100% 4— 20 mA C101 儲(chǔ)存?zhèn)} 1糧食儲(chǔ)量 0— 100% 4— 20 mA 含水分糧食 儲(chǔ)存?zhèn)} 2（單回路控制） 烘干設(shè)備主體（兩個(gè)單回路控制，一個(gè)串級(jí)控制） 儲(chǔ)存?zhèn)} 1（手操器控制回路） 糧食初步篩選（除雜） 干燥糧食 江蘇科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 C102 儲(chǔ)存?zhèn)} 2糧食儲(chǔ)量 0— 100% 4— 20 mA N104 傳送機(jī) 4電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測 0— 4000n/min 電壓 1— 5V NL101 冷卻段鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速檢測 0— 4000n/min 電壓 1— 5V KON101 泵開關(guān)指示 開關(guān)量輸入（干觸點(diǎn)） KOF101 泵操作指示 開關(guān)量輸出（干觸點(diǎn) ） TJ101 傳送機(jī) 4電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié) 輸出 420mA CJC101 儲(chǔ)存?zhèn)} 1調(diào)節(jié)回路 輸出 420mA CJC101 儲(chǔ)存?zhèn)} 2調(diào)節(jié)回路 輸出 420mA WNC101 傳送機(jī) 4轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)內(nèi)環(huán) 輸出 420mA WNC101 傳送機(jī) 4轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)外環(huán) 輸出 420mA LFTJ101 冷卻段入口風(fēng)溫度調(diào)節(jié) 輸出 420mA LFTJ102 冷卻段入口風(fēng)壓力調(diào)節(jié) 輸出 420mA 表中 I/O接口分為模入量、摸出量、開關(guān)量輸入與開關(guān)量輸出。機(jī)柜機(jī)籠卡件布置圖如圖 42所示。 江蘇科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 表 43 具體卡件配置 序號(hào) 卡件型號(hào) 卡件通道 00 01 02 03 04 測點(diǎn)分配圖 00 SP313 W101 W1021 W103 備用 備用 02 SP313 C101 C102 P101 P102 備用 04 SP314 T101 備用 備用 備用 備用 05 SP314 T103 備用 備用 備用 備用 06 SP314 N104 備用 備用 備用 備用 08 SP313 Fa101 Fa102 Fa103 備用 備用 10 SP322 CJ101 CJ102 TJ101 備用 備用 12 SP322 LFJ101 LFJ102 備用 備用 備用 14 SP362 KOF101 備用 備用 備用 備用 15 SP363 KON101 備用 備用 備用 備用 由上面的卡件布置圖和測點(diǎn)分配清單，基于 JX300組態(tài)軟件包的組態(tài)工作就可以順理成章的進(jìn)行了。新建組態(tài)文件的時(shí)候需要指定文件的存放路徑及文件名。如圖 42所示。 江蘇科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 圖 43 小文件夾 這些小文件夾具體的名稱和作用如下： control：存放圖形化組態(tài)文件； flow:存放流程圖文件； lang：存放 SCX語言文件； report： 存放報(bào)表文件； run：存放運(yùn)行文件，如 *.scc、 *.sco等文件； temp:存放臨時(shí)文件。 主機(jī)設(shè)置與操作站設(shè)計(jì) 主機(jī)設(shè)置是對(duì)系統(tǒng)各主控制卡與操作站在系統(tǒng)中的位置進(jìn)行組態(tài)。 圖 44 主機(jī)設(shè)置 操作站組態(tài)結(jié)果如圖 45所示。 I/O卡件設(shè)置； I/O卡件設(shè)置是對(duì) SBUSS1網(wǎng)絡(luò)上的 I/O卡件型號(hào)及地址等參數(shù)進(jìn)行組態(tài)。 對(duì)于本課題糧食烘干機(jī)其數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡設(shè)置如圖 46所示； I/O卡件設(shè)置如圖 47所示；信號(hào)點(diǎn)設(shè)置如圖 48所示（僅以 0號(hào)地址的 SP313四路電流信號(hào)卡為例）。 控制方案的組態(tài) 控制方案組態(tài)是對(duì)系統(tǒng)中一些需要控制的信號(hào)進(jìn)行組態(tài)，本課題糧食烘干機(jī)控制方案組態(tài)中只需常規(guī)控制方案組態(tài)。組態(tài)軟件提供的這些常規(guī)控制方案，對(duì)一般要求的常規(guī)控制，基本都能滿足要求。 手操器回路原理圖見圖 49，組態(tài)狀況（僅以儲(chǔ)存?zhèn)} 1糧食儲(chǔ)量調(diào)節(jié)回路為例）見圖 410。