谷物干燥机自动控制系统的设计

农机化研究谷物干燥机自动控制系统的设计刘冬梅，刘立意，柴玉华，辜松（东北农业大学工程学院，黑龙江哈尔滨根据谷物烘干的基本原理，对谷物干燥机内谷物的温度和水分进行在线监测，完成了监控系统的硬件和软件设计，实现了系统的自动控制。
农业工程；谷物烘干机；设计；自动控制；在线监测目前，国内谷物烘干机主要凭人工经验操作，还没有成熟的水分自动控制系统产品应用于生产实际。笔者在多年的研究、。
控制系统硬件组成框图由温度传感器分别探测热风、冷风、环境温湿度和烘干塔内18个层面的粮温。由于该塔无外防护层，风向对干燥过程有一定影响，因此从上至下采用前后两面对称布置粮温传感器，减少了测控的不均匀性。传感器插入深度为粮层横向厚度的1/2位置处（15cm）；控制系统中两个水分测定仪分别安置于烘前入粮段（中子仪探头置于烘前仓下倒锥体中部）和烘后排粮段（置于烘后提升机入料锥斗底部），它们的测量数据为初始参数推算（前馈控制模型）及误差修正（反馈控制）之用。
刘冬梅（1971-），女，黑龙江哈尔滨人，讲师，主要从事工程图学及农业机械方面的研究工作农机化研究我国北方地区烘干作业期一般在冬季，粮食温度处于冰冻态，而且经常有雪面掺于其中，传统的电容式测水仪不能胜任。为解决这一问题，笔者开发了中子式智能粮食水分在线测量仪，满足了控制系统的要求。在烘后出粮段（此时粮温>0*C），目前国内外普遍采用电容式水分在线测量仪，其稳定性和可靠性较好。笔者采用的是美国希富公司SMART3000在线水分测量仪。流量计用于记录和校正排粮、计算排粮流量及统计产量。所有检测和测量仪表均设计为带计算机接口的智能型，测试变量通过4个RS485接口将数据传送到单片机系统，由单片机系统编码组合后送入程控制器。控制系统采用上下位机系统结构，上位机为研华IPC610工业控制计算机，作为人机监控界面、参数设定及生产数据存盘记录等。计算机由单片机送来的检测数据，根据建立的控制模型推算出合理的排粮速度，并输出控制指令信号给变频调速器，使排粮电机在优转速下工作，达到控制水分的目的。
在谷物烘干过程中，由于工艺流程时间都较长（36h），若仅采用“反馈式”的检测出粮食水分的自控制方式，必然导致控制严重滞后和波动，难以达到稳定控制和设计精度指标，因此需增加“前馈环节”。谷物入机水分参数是前馈环节的重要参数，根据测得的烘前谷物水分及时自动地调节其干燥参数，才能真正实现对谷物烘干机的自动控制。
3控制系统软件上位机软件系统如所示。
软件系统框图软件系统上位机采用工业控制系统软件一组态王5.1及VB6.0为开发工具，测控模型采用Matlabel与VB嵌入式编程技术；下位机采用控制器专用软件开发。软件系统拥有烘后水分动态校正、烘前水分补偿以及控制参数自动/半自动优化功能。
4结束语通过上述设计，实现了烘干机粮食水分的自动控制，建立了一套准确度较高、适用性好、可操作性强的、适用于生产实际的干燥机控制模型，并且研究了一套准确可靠的粮食水分在线监测装置或快速的取样测量装置。
柴玉华，刘立意。谷物干燥机自动监测系统的研宄潘永康。现代干燥技术。北京：化学工业出版社，