扦样机自动控制系统的研究与设计
自动扦样机控制系统设计及应用
Ｔｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎ ｄ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｆ ｏ ｒ ａ ｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｓ ａ ｍｐ ｌ ｉ ｎ ｇ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ
Ｃａ ｏ Ｙｕ ｂ ｏ ，Ｙ ａ ｎ ｇ Ｙｉ ｎ ｇ ，Ｇａ ｏ Ｗ ｅ ｉ ｐｉ ｎｇ
ＡＢ Ｓ ＴＲＡ ＣＴ： Ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｇ ｒ ａ ｉ ｎ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ，ｔ ｈ ｅ ｇ ｒ ａ ｉ ｎ ｓ ａ ｍｐ ｌ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ｉ ｎ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｉ ｎ ｇ ｏ ｂ ｊ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ａ ｎ ｄ ｆ ａ ｉ ｒ ｌ ｙ ａ ｒ ｅ ｎ ｅ ｃ ｅ ｓ ｓ ａ ｒ ｙ ，ｗｈ ｉ ｃ ｈ ａ ｒ ｅ
ｉ ｍ ｐｏ ｒ ｔ ａ ｎ ｔ ｐａ ｒ ｔ ｓ ｔ ｏ ｅ ｎ ｓ ｕｒ ｅ ｔ ｈｅ ｂ ｅ ｎｅ ｆ ｉ ｔ ｓ ｏ ｆ ｂｏ ｔ ｈ ｇｒ ａ ｉ ｎ ｐ ｕｒ ｃ ｈａ ｓ ｉ ｎ ｇ ｅ ｎｔ ｅ ｒ ｐｒ ｉ ｓ ｅ ｓ ａ ｎｄ ｇｒ ａ ｉ ｎ — ｓ ｅ ｌ ｌ ｉ ｎｇ ｃｕ ｓ ｔ ｏ ｍｅ ｒ ｓ ． Ｔｈｅ Ｐｌ Ｃ— ｂａ ｓ ｅ ｄ ａ ｕｔ ｏ— ｍａ ｔ ｉ ｃ ｃ ｏｎｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏｆ ｇｒ ａ ｉ ｎ ｓ ａ ｍ ｐｌ ｉ ｎ ｇ ｗａ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎｅ ｄ ａ ｃ ｃ ｏｒ ｄｉ ｎｇ ｔ ｏ ｔ ｈｅ ｆ ｕ ｎｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｑ ｕｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎｔ ｓ ｏｆ ａ ｕｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｓ ａｍ ｐ ｌ ｉ ｎ ｇ ｍ ａ ｃ ｈｉ ｎ ｅ ． Ｔｈｅ ｎｅ ｗ ｔ ｙｐ ｅ ｂ ｏｔ ｔ ｏ ｍ ｄｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈｎ ｉ ｑ ｕｅ，ａ ｕ ｔ ｏｍ ａ ｔ ｉ ｃ ｒ ａ ｎ ｄｏ ｍ ｐｏ ｉ ｎｔ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂｕ ｔ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏｒ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｇ ｏｒ ｉ ｔ ｈ ｍ ｗｅ ｒ ｅ ａ ｄｏｐ ｔ ｅ ｄ
粮库自动扦样系统[实用新型专利]
![粮库自动扦样系统[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/af8a696ad4d8d15abf234e77.png)
专利名称：粮库自动扦样系统
专利类型：实用新型专利
发明人：叶维林,蔡军,汪珉卿,郑珂申请号：CN201520772955.9申请日：20150930
公开号：CN204988770U
公开日：
20160120
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种粮库自动扦样系统，包括自动扦样机，还包括：触发设备，其包括：触发开关和远程RFID读写器，所述触发开关限定一定范围形成扦样车辆停驻的扦样作业区；所述远程RFID读写器设置在所述自动扦样机上，识别所述扦样作业区内的车辆的车载RFID标签；扦样摄像机，其设置在所述扦样作业区内；终端，其与所述扦样摄像机通讯连接PLC主机系统，其与所述扦样摄像机和所述终端通讯连接，所述PLC主机系统与所述自动扦样机通讯连接。
本实用新型能够将自动扦样的各组件集约化布置，对各层粮食进行取样并检测。
申请人：湖北叶威(集团)智能科技有限公司
地址：448124 湖北省荆门高新区迎宾大道28号
国籍：CN
代理机构：北京远大卓悦知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：张云花
更多信息请下载全文后查看。
粮库智能扦样质检系统实现与应用
和 加工 企业 。虽 然该 方法 改变 了人 工攀 爬粮 车取 样
的弊端 ，但对于取样完成的样品 ， 仍采用人工编号 纸质登记 、人工送样 质检 的方法 ，工作量相对 较
条形码在系统 中输入粮食 的质检信息 。质检员质检
大 。在传统的粮食质检环节，质检员需要填写大量
关键 词 粮库 扦样 质检 智 能化
粮食作为关系国计 民生的重要战略资源和特殊 商品 ，保证其数量和质量安全关系到社会稳定与国
取得 了较 大 的进展 ，并 逐步 实现 了粮油仓 储业 务 的
自动化 、信息化和智能化管理［ ２ ］ 。目前，大多数粮
库已经建设 了完善的仓储信息管理系统 、粮情测控
结束后 ，软件提醒扦样室人员根据结果进行验收或
者拒收。在粮食收购期间 ，该技术的应用在扦样与
的质检信息 ，如容重 、出糙率 、水分、杂质 、不完
善粒等数据完全 由人工填写到质检单上 ，需要数据
统计时 ，还需要手动录人到电脑系统。这不仅造成 大量的人力资源浪费，而且由于人为因素 ，质检数
据 录入 速度 慢 、差错 率高 ，重 复 劳动 现象严 重 。随
号 纸质登 记 的方法 ，无法 杜绝质 检 室与送样 人之 间
统 、远程监管系统 、办公 自动化系统的建设方面均
＊ 收稿 日期 ： ２ Ｏ １ ６ 一Ｏ ７ —１ ５
串通舞弊的现象。
通讯地址：舍肥 市蜀山区科 学大道 １ ２ ２ 号皖丰 一号楼 ４ 楼
・
２ ４‘
粮 油仓储 科技 通 讯 ２ ０ １ ６（ ６ ）
仓储技术
粮库智能扦样质检系统实现与应用
一种新型单杆扦样机控制系统[实用新型专利]
![一种新型单杆扦样机控制系统[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/739af649b0717fd5370cdc48.png)
专利名称：一种新型单杆扦样机控制系统
专利类型：实用新型专利
发明人：周润东,曹成茂,王成武,吴正敏,端梦云,王二锐,秦宽,曹静
申请号：CN201920260040.8
申请日：20190301
公开号：CN209589561U
公开日：
20191105
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型提供一种新型单杆扦样机控制系统，包括单杆扦样机以及用于控制单杆扦样机的控制系统组件，所述单杆扦样机包括立柱、旋转臂和扦样杆，立柱、旋转臂和扦样杆的内部分别安装有油缸，立柱、旋转臂和扦样杆通过液压传动实现伸缩调节，运用红外传感器进行测距，步进电机来控制扦样机角度的变换，液压泵通过电磁阀来控制扦样杆的运动，水分传感器来检测粮食水分的含量，并在触摸屏上显示测量的结果，还可以实现多点采样的功能。
实现了单杆扦样机自动化控制，不需要太多的人工干涉，大大的提高了检测效率，同时检测数据准确，从整体上有效解决因人工检测而产生数据错误的问题。
申请人：安徽农业大学
地址：230036 安徽省合肥市长江西路130号
国籍：CN
代理机构：合肥东邦滋原专利代理事务所(普通合伙)
代理人：吴晓娜
更多信息请下载全文后查看。
扦样器改进及使用创新提高取样代表性的研究
扦样器改进及使用创新提高取样代表性的研究
・３ ３・
扦 样 器 改 进 及 使 用 创 新 提高 取样代表性的研究
刘 天 寿
（ 山 东黄 岛 国家粮食储备 库
摘
２ ６ ６ ５ ０ ０ ）
要 目前 常 用的三 种取 样 器 （ 电动取 样 器 、套管取 样 器 、 包装粮 取样 器） 分别在 取
１ ． １ 目前 常 用取样 器 具分 类及 使 用情 况
１ ． １ ． １ 电 动 取 样 器
１ ． ２ ． １ ． ２ 出现密度降低 区域。根据品质检验及保 管技术实施需要 ，遵守分层定点取样要求 ，自 粮食
入 库 至出仓 ，同一 点 位及 附近 区域取样 次 数超 过 十
几 次 ，每一 次取样 都会 从这 一点 位取 出一定 数量 的
多 ，原则上不适用于杂质 的取样 ，但房式仓等仓 内 散存 的粮食粮层厚度大 ，其它器具难以完成 ，只能
用 电动取样 器取 样 。
１ ． ２ ． １ ． １ 设 置 固定取 样 点 的影 响 。在 取 样 时 ，为 对照 分析 粮情 及 品质变化 ，一 般遵循 分 层定 点要 求
响扦样代表性的因素很多，如：粮食本身性状 、粮
空隙，方便取样时 内管转动。
２ ． ２ ． ３ 改变取样 器内部构造，方便放出样 品。去 掉内管盛样槽两端堵头 ，打通 内管 ，然后在内管盛 样槽下部端 口 设置单向阀，只允许粮食向手柄方向
流动 （ 靠 尖部 槽 口可 不 设 单 向 阀 ） ；同时 ，调整 单 向阀设 置位 置能控 制盛样 槽 的容积 ，可 满足单 次扦 样数 量不 同的需 要 ；在手 柄部设 置 粮食 出 口 ，这样
基于PLC控制的气动扦样管压拔装置设计
靛良賦ifl及已储2021*No-3鮭餐驚紀出＜5 doi：10.7633/j.issn.1003-6202.2021.03.003基于PLC控制的气动扌千样管压拔装置设计范灼航，杨敬君，刘跃华，罗斌，陈俊宏，李康润(广东省储备粮管理总公司东莞直属库，广东东莞523000)摘要：随着科学研究的加大投入，自动控制技术不断应用于工业生产制造领域，对经济发展起到了积极的促进作用。
为改善大型粮食库仓中深层粮食样品抒取过程中人工深层抒样效率低、自动化程度不高、作业人员劳动强度大的情况，在第一代气动抒样器的基础上，优化设计了基于PLC控制的半自动气动抒样器，实现了在自动模式下一键插入或拔出扌千样管的自动控制。
有效减少了作业人员操作频次及劳动强度，提高深层扌千样的工作效率，在实际生产中取得了良好的应用效果。
关键词:粮食仓储；抒样器；深层粮食扌千样；PLC控制中图分类号:TM571.3;S509.3文献标志码：A文章编号1003-6202(2021)03-0006-04Inserting and pulling device design of pneumatic sampler based on PLC controlFANG Zhuo-hang,YANG Jing-jun,LIU Yue-hua,LUO Bin,CHEN Jun-hong,LI Kang-run(Dongguan Treasury,Guangdong Province Grain Reserves Management Corporation,Dongguan523145,China)ABSTRACT:With the increasing investment in scientific research,automatic control technology is constantly applied in the field of industrial production and manufacturing, which has played a positive role in promoting economic development.In order to improve the situation of low efficiency,low degree of automation and high labor intensity of workers in the process of deep grain sampling in large grain warehouse,on the basis of the first generation of pneumatic sampler,the semi-automatic pneumatic sampler based on PLC control is optimized and designed,which realizes the automatic control of inserting or pulling out the sample tube with one key in the automatic mode.It can effectively reduce the operating frequency and labor intensity of operators,improve the working efficiency of deep grain sampling,and achieve good application effect in actual production.KEYWORDS:grain storage；sampler；deep grain sampling；PLC control粮食仓储行业肩负着保障国家粮食安全，履行实施国家粮食安全战略的神圣职责，安全储粮是粮食保管企业贯彻落实国家粮食安全战略、守住管好“天下粮仓”的重要任务。
船舶粮食扦样机
船舶粮食扦样机摘要：分析当前汽车扦样机的扦样方式，结合现有产品研制出适用于船泊的粮食扦样机，解决船舶散装粮食取样难度大、劳动强度大、作业不安全等问题。
关键词：自动取样移动船舶背景随着我国改革开放进程的推进和农村惠农政策的落实，粮食生产热情空前高涨，机械化、“大农业”时代的步伐已经临近，粮食储运、经营以及粮食加工企业在规模和质量上都有了极大程度的发展和提高。
作为粮食交易过程中的重要环节，粮样扦取和检验是保护粮户、粮企双方利益，确保粮食交易过程公平、公正的重要手段。
粮运码头入库，在接收船运散粮之前，首先要进行扦样化验，符合相应的国家标准《GB/T 5491-1985粮食、油料检验、扦样、分样法》后，方可接收入库。
目前粮库船运散粮一般采用人工扦样，手持2—3m的扦样管爬到船舱粮堆上，靠人力把扦样管插入粮堆中，费时费力，并且扦样点定位及采样数量因人而异，人为因素影响较大。
本船舶粮食扦样机产品（以下简称“船舶扦样机”）是专为运载船泊粮食项目而设计开发，首先结合市场需要、国家技术标准、国内外先进设计理念，运用现代机械设计理论、机械制造系统工程、产品开发设计与管理、自动化设计与制造等专业知识，打造一款码头船舶扦样设备。
填补了我国缺乏船舶专用粮食扦样机的空白，可服务于有散装粮食转运业务的码头、港口等多种单位，可适用于小麦、大豆、玉米、水稻等多种不同粮食品种，具有扦样效率高、自动化程度高、可移动灵活应用等优点，可有效解决船舶散装粮食取样难度大、劳动强度大、作业不安全等问题。
粮食扦样方式现状分析目前，我国各大粮食企业广泛采用的扦样作业方式分为以下几种：1 取样铲（手持式）：主要用于流动粮食、油料的取样或倒包取样；2 扦样管：主要用于人工手动扦样作业，适用范围2—3m粮层深度；3 半自动扦样机（固定式/移动式）：主要用于散装/袋装运输车辆，可实现遥控器操作，实现多点扦样，但扦样区域、扦样深度、移动范围受限，不适用于码头船舶扦样；4 大型装卸船机在线检测：国内外大型粮食码头装卸船机，一般采用螺旋（或气力）输送至卸船机皮带，扦样机从皮带上自动扦取样品，代表样品经专用管道，进入圆盘输送机上的样品筒内。
全智能扦样机结构
智慧粮食产业联盟
什么是全智能扦样机
智慧粮食产业联盟成员单位：浙江粮泰智能科技有限公司 自主研发了一款全智能扦样机，在已有扦样机功能的基础 上实现了智能识别、自动取样功能，且支持接入粮库已有 的软件系统，标志着扦样机由电动扦样进入智能扦样时代。
全智能扦样机外观
为什么选择全智能扦样机？
改进传统扦样机 的结构及工艺， 更美观、更稳定 创造性地引入智 能化技术，简化 流程、提高效率 支持和粮库已有 软件集成，支持 远程故障诊断
全智能扦 样机
全智能扦样机在结构及工艺方面的改进
全智能扦样机
立柱更粗(400mm×400mm)， 结构更稳定 横臂更长(6350mm-7500mm) 扦样范围更广 增加工作台装置，供人员维 护时站立其上，安全、便捷 所有电机均采用伺服电机， 运行更稳定、精确度更高
自动 扦样
全智能扦样机能够自动生成取样方案并完成取样， 同时具有碰到硬物自动返弹、避免折弯等功能。
别车辆的长、宽、高、车型及停放位置等信息。
全智能扦样机工作流程
1、停车入位
2、刷卡确认
3、智能识别
4、自动取样
5、取样完成 车辆驶出
对用户的核心价值
杜绝作弊
无论车型是否一致，系统自动为 每一车生成新的取样方案并由扦 样机自动完成取样，取消了人工 干预，杜绝作弊。
传统扦样机
① ② ③ ④
立柱尺寸通常为： 300mm×300mm
横臂长度通常为5000mm 左右 无工作台，设备维护时人 员需要借助外部设备站立
通常采用普通电机，稳定 性、精度不如伺服电机
仅喷涂防锈漆，无镀锌层； 螺丝为普通螺丝，较易生 锈
全智能扦样机结构图
整体镀锌后再喷防锈漆，且 采用不锈钢螺丝，确保机器 不生锈，延长设备使用寿命
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
扦样机自动控制系统的研究与设计
摘要：针对目前粮食扦样机存在的弊端，提出一种减少人员参与程度的扦样机自动控制方法。
扦样机自动控制系统基于STC51单片机原理，改造后可实现自动随机扦样，样品代表性强，工作效率高，可为其他应用程序扩展提供应用接口。
关键词：自动编码扦样机；粮食；控制器；STC51单片
机
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：
1674-1161（2016）03-0019-03
随着粮食购销状况的变化，收粮过程中的检斤验质显得尤为重要。
部分粮食企业或其内部人员暗箱操作，故意压价侵害粮农或故意抬价肥私熟人，使粮企受损。
为防止作弊，减少人工参与环节，迫切需要研制扦样机实现自动化、扦样随机化的封闭式自动扦样机。
自动扦样机根据售粮运输车辆的大小尺寸，从若干组编码数据中随机选取不同的扦样数据，能在整个车厢平面及不同粮层上无死角任意点扦样，可防止扦样预先放置的优质粮。
运输车辆大到14.0 m长、4.0 m深，小至2.0 m长、0.5 m深，若想囊括所有车型，扦样机必须能根据车型改变扦样范围。
1 扦样机发展现状
一些大中型粮食企业配置的手动机械扦样机，由于需要人工参与操作，不能有效防止作弊，只能在一定程度上降低扦样人员劳动强度。
机械扦样机的结构有门字形和旋转型。
门字形扦样机控制简单，扦样速度快，但占地面积大；单臂旋转式扦样机如图1所示，操作控制复杂，但基本不受场地限制，结构简单，造价低廉，被大多数粮库采用。
为此，解决单臂旋转式扦样机的自动控制具有重要意义。
2 扦样机自动控制系统的设计
2.1 单臂旋转式扦样机存在的问题
单臂旋转式扦样机一般用电机驱动执行，动作可分为升降、旋转、进退、扦样、吸粮5种。
多数扦样机没有升降动作，升降只是为了扦样杆长度适应大小不同车型而增加的控制动作。
自动控制时必须解决极限位置、运动距离的信号检测问题，需要的输入/输出端口较多，布线困难。
3.2 扦样机自动控制系统设计
以单片机作为桥梁，通过编程解决控制问题，与上位机的数据通讯采用无线传输方式，布线简单，容易实现，能降低成本，便于推广。
因此，采用计算机遥控测控系统，间接控制执行继电器的方案。
控制系统结构（不包括手持遥控操作器）组成如图2所示。
3 扦样机自动控制系统工作过程
该控制器适用于单臂旋转的扦样机，除包含原有手动扦
样功能外，还能够自动控制扦样机的升降、旋转，以及扦样杆的移动及吸粮，并按设定参数随机自动分组扦样，电路组成如图3所示。
系统中，单片机U1采用STC 89C58RD+或IAP15F2K61S2，短路块S11、S12用于2种单片机选择，以保证产品兼容性。
输入口线为IN01～IN16，输出口线为O01～O14，与下一级的光电隔离输入/输出连接。
74LS245缓冲驱动可增加驱动能力及防止长线传输影响。
3.1 工作原理
系统采用STC89C58RD+单片机形式。
为保证运行可靠，单片机系统配备独立电源，输入/输出部分均采用光电隔离。
设置6个极限位置信号，作为动作的原点，在3个动作方向的电机轴部各安装一个测量圆盘，圆盘四周均匀打孔，通过对圆盘孔计数，即可运算出行进距离。
使用低温电子开关作为信号检测元件，具有无触点、响应快、寿命长、防尘防水、价格低廉的优点。
系统设计时，根据大中小等不同车型，每种车型设计20组以上扦样数据，每组数据包含的扦样点数为：大型车10～13点；中型车5～9点；小型车3～5点。
事先将这些数据存入计算机中。
实际扦样时，计算机根据输入的车型随机产生一组扦样数据，无线传入单片机中，控制扦样。
数据格式一般为：开始-地址-命令-数据1 -- 开始-地址-命令-数据2 --......
开始-地址-命令-数据n -- 结束。
3.2 工作过程
在上位机中安装无线RS485收发器及扦样软件，输入车型数据，计算机发出的命令及随机扦样数据通过无线RS485传送给各单片，扦样程序框图如图4所示。
单片机首先判断是否本机地址（各扦样小车均具有独立地址，便于多车同时扦样），若是，则按接收位移数据进行移动，到达设定位置后启动吸粮扦样，依次完成各点扦样，并将动作完成信息上传至上位机。
扦样程序见图4。
4 扦样机自动控制系统接线安装方式
4.1 接线安装方式
控制器具有3组接线端子，分别为电源端、输入（限位信号+运动量检测）端、输出控制端。
输入、输出端均通过光耦隔离，以增强抗干扰能力，使设备可靠工作。
电源端接三相交流电源及地线。
信号端有6个限位端及3个位移量测量计数端，每组接线端子顺序为：低压直流电源正、电源负、输出。
输出控制端有6个用于连接3个方向的正反向运动继电器的控制线圈，3组继电器的线圈均与相对应继电器常闭触点串联，防止动作冲突。
4.2 性能特点
为使系统更具通用型性，采用无线RS485与上位机通讯。
上位机软件界面直观、操作简单方便。
系统采用SQL数据库
管理系统，以C/S两层结构作为软件体系结构，实现远程访问数据。
使用C#高级程序设计语言运行于.NET Framework上。
客户端适应在WINDOWS98//2000/XP系统上运行，便于检斤、结算、封闭化验及其他后续开发。
扦样数据根据车型随机产生，减少人工干预程度。
控制在三维坐标（θ，r，y）内运动，旋转范围±90°，扦样无死角，样品代表性强。
可扩充性，最多可同时控制扦样臂上3个独立的扦样器同时扦样，提高扦样速度。
5 结语
该控制器基于单片机STC89C58RD+，采用模块化设计，结构简单、运行可靠，提高工作效率，具有较高性价比，对保证农户与企业间的公平交易具有重要意义，应广泛推广应用。