循环式粮食干燥机的智能控制系统
粮食干燥过程控制
１ 传 统控 制在 粮食 干燥过程 中的应用
国外粮食干燥 自动控 制 的研 究始 于 ２ ０世 纪 ６ ｏ年代 ，９ ６ １６ 年 ，ａｈｒ ｈ等研究了在原粮水分阶跃变化时如何保证出 口水分 Ｚｅａｉ ａ 误差和 干燥速率 积分值最 小等问题 ，采用 的控 制方法有 ＰＤ控 Ｉ 制、 前馈 ＋ Ｉ ＰＤ反馈控制 、Ｉ ＋开关控制 等。２ ＰＤ ０世纪 ８ ０年代 ， 国 外学者掀起 了粮食干燥过程 自动控制研究 的高潮。９ ３年 ，ｔ ｅ １８ Ｓｏ ｎ 通过控制热风温度实现了对粮食水分的模 拟控 制 ， 出前馈 ＋反 指 馈控制和 自适应控制是 比较好 的控制方法 ；同年 ，ｅｋｒ Ｂ ｃｅ 提出了 粮食干燥水分与干燥滞留时 间之间关系的数学模型 ， 并用 于连续 横流干燥的优化 和控 制；９ ４ ，ｏｂｓ １８ 年 Ｆ ｒｅ 等在 Ｂ ｃ ｅ 工作 的基 础 ｅｋ ｒ 上， 实验研究了反馈控制 、Ｉ ＰＤ控制 、 馈控制和基于模型 的前 馈 前 控制的控制效果 ， 结果表明 ，Ｉ ＰＤ控制效果较差 ， 基于模型 的前馈 控制效果较好 ， 该方法被广泛应用于 国外大型粮食干燥机运行控 制中。１８ ， ９ ５年 瑞典 的 Ｎ ｂａｔ ｙｒｎ 实验研 究了风温 、 风量对干燥机排 气温度和粮食水分的影 响， 研究 了利用排气温度 的变化来控制粮 食水分 的可行性 ， 设计了 自适应控制器 ， 并进行 了实验研究。 ９ ６ １８ 年 ，英 国的 Ｗｈ ｅｅ ｉｆ ｌ ｔ ｉｄ完成了顺流式粮食干燥机 的 ＰＤ控制器参 Ｉ 数优化设计 ， 根据 出机粮食水分来控制粮食流量 ， 研究 表明 ， 由于 粮食流量和粮食水分间 的非线性 ， 使得该控制系统仅在某些条件 下效果较好。
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粮食干燥试验台自动控制系统的设计与研究
在 计 算机 上显 示所 测数 据 。检查 各 部 分 连线 是 否 正 确 ， 算 机 采 集 系 统 运 行 是 否 正 常 ， 后 连 接 总 电 计 最
源。
分 指标 经 常采用 经验 估计 和烘 箱测 量 相 结 合 的方 式 得 到 ， 缺点 是 效 率 不 高 、 度 比较 低 、 能 监 测 到 其 精 不 干燥 的全过 程 ， 量 者 主 观 因素 的影 响 很 高 。 为 测 此， 我们 与 吉林 大 学 联 合 开 发 研 制 了谷 物 干 燥 试 验 台 ， 件 部分包 括 烘 干箱 、 粮装 置 、 硬 提 排粮 装 置 、 热 加 器 和温湿 传感 器 等 ， 件 部分 包 括 温 湿 度采 集 系 统 、 软 介质 温 度控 制系 统 、 粮 控制 系统 。 排 Ｉ 试 验装 置 的硬 件组成 部 分
试验 装置 硬件 组成 如 图 １所 示 ， 采集 数 据 前 ， 把 各个 传感 器安 装 调试 好 ， 加热 器 、 机 、 粮 机 、 升 风 排 提 机 的电源 连接 好 ， 之后将 控 制箱 与 电脑 连 接 好 ， 以便 从而 将 割 台 的 果 穗 收 获 高 度 从 ７０ ５ ｍｍ 下 降 至 ２ ０ ｍ， 大地 提 高 了收获机 的收获 范 围 。 ５ｒ 大 ａ （ ） 台传 动 系 统 开 始 采 用 传 动箱 与链 传 动 相 ５割 结 合 的方式 ， 试 验 ， 传 动 可 靠 性 差 ， 常 出 现 链 经 链 经 条脱 落 、 断开 ， 轮磨 损 快 、 链 缠绕 等 问题 ， 改 成 传 动 后 箱 与传 动轴 相结 合 的结 构 ， 靠性 大 大提 高 。 可 （ ） 禾 器 最 初 采 用 双 层 短 分 禾 器 结 构 ， 试 ６分 经 验， 扶禾 能 力差 ， 且 下 层 分 禾 器 容 易将 秸 秆 撞 倒 ， 而 后 改为 单层 长分 禾器 结 构 ， 大提 高 了扶 禾能 力 。 大 （） ７ 分禾 器 中拨 禾 轮采 用 双 侧 软 硬 拔 禾 轮 相 结
智能自动化粮仓系统
智能自动化粮仓系统引言概述：随着科技的不断进步，智能自动化技术在各个领域得到了广泛应用。
智能自动化粮仓系统是一种利用先进技术实现粮食储存、管理和保护的系统。
本文将从五个大点来阐述智能自动化粮仓系统的重要性和优势。
正文内容：1. 提高粮食储存效率1.1 自动化控制系统智能自动化粮仓系统通过自动化控制系统实现对粮食储存环境的精确控制，包括温度、湿度、通风等参数的监测和调节，提高了粮食储存的效率。
1.2 数据采集与分析智能自动化粮仓系统能够实时采集粮食储存过程中的各项数据，并通过数据分析来预测粮食储存的状况，提前做好粮食管理和保护工作。
2. 粮食保护与质量控制2.1 虫害防治智能自动化粮仓系统配备了虫害监测和防治设备，能够实时监测粮食储存过程中的虫害情况，并通过自动化手段进行防治，保障粮食质量。
2.2 湿度控制智能自动化粮仓系统能够根据粮食储存环境的湿度变化，自动调节通风设备，保持粮食的适宜湿度，防止霉变和变质。
2.3 氧气控制智能自动化粮仓系统能够根据粮食储存环境中氧气的含量进行监测和调节，控制氧气浓度，减少氧化反应，延长粮食的保鲜期。
3. 节能环保3.1 能源管理智能自动化粮仓系统通过对能源的合理利用和管理，减少能源的浪费，降低能源成本。
3.2 粮食储存过程中的环境保护智能自动化粮仓系统能够通过自动化控制系统减少粮食储存过程中的环境污染，减少化学药剂的使用，保护生态环境。
4. 信息化管理4.1 远程监控智能自动化粮仓系统通过网络技术实现远程监控，粮食储存过程中的各项数据可以实时传输到管理中心，方便管理人员进行监控和管理。
4.2 数据管理与分析智能自动化粮仓系统能够对粮食储存过程中的各项数据进行管理和分析，为粮食管理决策提供科学依据。
5. 故障预警与维护5.1 故障预警系统智能自动化粮仓系统配备了故障预警系统，能够实时监测系统运行状态，一旦浮现故障，及时发出预警信号，方便及时维修和保养。
5.2 维护管理智能自动化粮仓系统能够自动化地对设备进行维护和管理，延长设备的使用寿命，提高系统的可靠性。
智能自动化粮仓系统
智能自动化粮仓系统引言概述：智能自动化粮仓系统是一种集成为了先进技术的智能化管理系统，能够实现对粮食仓库的自动化控制、监测和管理。
这种系统不仅可以提高粮食仓库的管理效率，还可以确保粮食的质量和安全。
本文将详细介绍智能自动化粮仓系统的工作原理、优势、应用领域、发展趋势和未来展望。
一、工作原理1.1 传感器监测：智能自动化粮仓系统通过安装在粮仓内的传感器来实时监测粮食的温度、湿度、氧气含量等重要参数。
1.2 数据分析：系统会将传感器采集到的数据传输至中央控制器，通过数据分析和算法计算出粮食的存储状态和质量情况。
1.3 控制执行：根据数据分析的结果，系统会自动控制粮仓内的通风、加热、降温等设备，以保持粮食的最佳存储条件。
二、优势2.1 粮食质量保障：智能自动化粮仓系统能够实时监测粮食的存储环境，及时调整控制设备，确保粮食质量不受影响。
2.2 管理效率提升：系统可以实现远程监控和远程操作，减少人工干预，提高粮仓管理效率。
2.3 安全可靠：系统具有自动报警功能，一旦发现异常情况，系统会及时报警并采取相应措施，保障粮仓的安全。
三、应用领域3.1 粮食仓储企业：智能自动化粮仓系统适合于各类粮食仓储企业，可以提升企业的管理水平和运营效率。
3.2 农户个体：农户个体也可以使用智能自动化粮仓系统来管理自家的粮食储存，确保粮食质量和安全。
3.3 粮食加工企业：对于粮食加工企业来说，智能自动化粮仓系统可以匡助他们更好地管理原料库存，提高生产效率。
四、发展趋势4.1 多元化功能：未来智能自动化粮仓系统将会具备更多功能，如智能分拣、智能配送等，实现全方位的智能化管理。
4.2 互联网+：智能自动化粮仓系统将会与互联网技术结合，实现远程监控、数据共享等功能，提升系统的智能化水平。
4.3 绿色环保：未来系统将更加注重节能减排，采用环保材料和技术，实现绿色环保的目标。
五、未来展望5.1 智能化水平提升：随着技术的不断发展，智能自动化粮仓系统将会不断提升智能化水平，为粮仓管理带来更多便利。
粮食干燥机系统中智能控制技术的应用
２１ 年 １ 月 ０ １ （ ）
农业科技 与装备
ｃ ｌ ａ Ｓ ｉ ｎ ｅ Ｔｅ ｈ ｏｌ ｖ ｎ ｕｔ ｌ ｃｅ ｃ ＆ ｕｒ ｃ ｎ ｏｅ ａ ｄ Ｅｏｕ ｏ ｅ ｔ ｉｍ ｎ
ＮＯ… ｏａ ＮＯ２ ８ ． 丁 ｔ ． ｌ ０
粮食干燥机系统 中智能控制技术的应用
关键词 ： 粮食十燥机 ； 自学习 ； 智能控制系统 ； 应用 中图分 类号 ：２ ６６Ｔ ２ ３ ￥ ２ ．；Ｐ ７ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：６ ４ １６ （０ １１ －０ ８ ０ １７ — １１ １）０ ０ ３ — ５ ２
针 对粮食 干燥 过程 具有 大滞后 、 非线性 和 难于 强
２１ 第 １ ０１年 ０期
董 上 维 ： 食 干燥 机 系统 中智 能控制技 术的应 用 粮
４ １
此时左边 曲线显示干燥塔内不 同高度的含水量变化 情况 ， 右边曲线显示出机粮 、 人机粮历史趋势 图。 在仿 真过程中可以通过窗口上部的文本框和 『 设置参数 ］ 按钮改变各参数 ， 观察曲线变化情况 。
８ 系统 运行情 况
１ 某库粮食干燥机现场 ８ 所获得 的运行参 ） ７ｈ 数见图 ９ 图 ｌ。 一 ２
时发送给主界面显示程序进行显示。 采样程序工作 的 数 据 流如 前 面 图 １中① 所示 。
３ 实时样本抽取
实时样本抽取 由实时样本抽取程序完成。 时采 定 样器在完成采样程序的调用后 。 再调用实时样本抽取 程序 。 实时样本抽取程序根据系统 中所记录的上下料 位开关在过去时间的状态情况 ， 从实时数据库中计算 出当前 出机 粮段 在 塔 内运行 过 程 中在各 段 的废 气 温 湿度平均值 、 运行速度平均值 、 高低温加热层风温平
科技成果——低温循环谷物干燥机
科技成果——低温循环谷物干燥机技术开发单位山东省农业机械科学研究院成果简介山东省谷物多采用晾晒贮存，受气候影响，造成粮食霉变、发芽等损失为10-15%。
针对黄淮海地区小麦及稻谷农艺要求和自然气候特点，开发出稻麦兼顾的5HXSJ-15低温循环谷物干燥机。
该成果于2015年完成并推广试用；获山东省机械工业科技进步奖二等奖；经山东省农业机械管理局鉴定为国内领先水平；授权实用新型2项，发表论文4篇。
技术特点5HXSJ-15低温循环谷物干燥机核心技术点为设计了一次循环、多次干燥的干燥塔结构，采用薄层混流干燥技术，提高干燥效率与烘干品质。
具体表现在以下几个方面：（1）薄层混流组合干燥技术5HXSJ-15低温循环谷物干燥机的干燥层采用多粮道结构，内部多层变径角盒错位分布，根据热力学和流体学原理，结合ANSYS和EDEM 计算机仿真分析技术，对变径角盒等关键部件的结构进行优化，获得最佳干燥层厚度参数、变径角盒结构及其交错分布规律。
所设计的混流式干燥段，依靠角盒在干燥段输送热风，同时提供顺流和逆流热风，从而增大谷物与热风接触面积，使谷物受热更加均匀，有效降低谷物的含水率。
（2）自动控制技术通过对干燥塔引风机、拨粮轮驱动电机、输粮绞龙驱动电机、斗式提升机电机、智能切换执行电机等的自动调速控制、实现设备的自动控制和运行。
采用自动化监控技术，干燥塔内配备在线水分检测仪，热风炉及干燥塔配备温度传感器，根据实时监测热风温度、水分含量等数据，通过液晶屏操作界面，实时显示和控制系统运行参数，实现设备的智能化，解决干燥机智能化程度低的问题，防止高温长期干燥出现的爆腰、裂纹、糊化等现象。
（3）生物质热风炉供热技术生物质热风炉采用燃料隔离技术，喂料器旋转时既能满足喂料，同时料仓物料与炉膛永远处于隔离状态，杜绝烟火蔓延出炉膛引料仓失火的问题，安全可靠。
喂料器、与炉膛风机均采用调频电机提供动力，喂料速度、炉膛风机转速可由电控柜控制面板随工况实时调节，实现干燥用热风按量供应。
推荐-PLC的粮食烘干机系统设计与实现 精品
沈阳理工大学应用技术学院题目：基于PLC的粮食烘干机系统设计与实现院系：专业：班级学号：学生姓名：指导教师：成绩：年月日摘要目前，粮食烘干技术在粮食的储存过程中起着至关重要的作用。
由于人工晾晒存在各种人为因素和天气因素的限制，且存在效率低下，烘干效果不达标等问题。
因此，本文介绍了一种基于PLC控制技术，以欧姆龙CPM2A可编程控制器为控制核心，对粮食烘干机的自动控制，即进粮、循环烘干、自动调温、合格粮食出粮的自动控制。
实现粮食的全过程自动烘干。
本文主要有硬件设计部分，软件设计部分，主程序模块，燃烧炉模块等几部分组成。
软件设计在CX-P编程软件上以梯形图编写，主要通过步进控制指令来完成对粮食烘干机各个子过程的控制。
并通过组态王软件模拟了粮食烘干机的自动控制过程。
关键词：PLC；粮食烘干机；自动控制AbstractAt present,grain drying technology plays a vital role in the food storage process. Presence of a variety of human factors and weather factors limit due to the artificial drying, and there is the problem of inefficiency, the drying effect of non-pliance.Therefore, this article describes a PLC-based control technology, Omron CPM2A Programmable controller to control the core grain dryer automatic control, that is, into the grain circulation drying thermostat qualified food Payroll automaticallycontrol. The whole process of achieving food drying.In this paper, a few parts of the hardware design, software design, the main program module, and the burner module.The software is designed to ladder programming software CX-P prepared, mainly through the stepper control instructions to plete control of the various sub-processes of the grain dryer. Kingview software simulation, automatic control of grain drying process.Key words: PLC；grain dryer；automatically control目录0 3 4 7绪论我国是世界上最大的粮食生产国和消费国，年总产粮食约5亿吨。
基于DSP的粮食干燥智能控制系统
系数 ， 从而预测 出机粮 含水 率 ， 建立 各干燥段 的智 能
图 １ 智能控制系统结构 图 收稿 日期 ：２ ０ ０ ８—０ ６—２ ４ 基金项 目：金华市科技局 资助项 目（４— ０ ２—１ ） ６
Ｆｉ． Ｗ ｉ ｄ ｍ ｏ ￣ ｌ ｓ ｓｅ ｇ１ ｓ ｏ ｅ ｎ ｌ ｙ ｔｍ ｅ
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２０ ０ ８年 １ ０月
农 机 化 研 究
第 １ ０期
基 于 Ｄ Ｐ 的 粮 食 干 燥 智 能 控 制 系 统 Ｓ
金 向平 ，周 梅 芳 ，舒 柏 和
（． １ 金华 职 业技 术 学 院 ，浙江 金 华 摘 ３ １１ ２ ０ ７；２ 金华 汉 生 机 电控 制工 程 有 限公 司 ，浙 江 金 华 ． ３ １１ ２ ０ ７）
进行智能控制 ， 确保 出机粮水分稳定 ， 并提高烘干后
的粮 食 品质 ， 而获得 最 佳 的干燥 效 果 。 进
１ 系统总体方案设计
一
般 粮食 干燥 塔 的 ４个 干燥 段分 别 由 ２个 干燥 风
机 供热 风 ， 热风 来 自于 热 风 炉 。２个 风 机 分 别 向第 １ 、 第 、 燥段 和第 ３、 ４干燥段 供 热风 ， 通 过 人 口处 ２干 第 并 冷 风 阀加入 冷风 控 制第 ３和 第 ４段 的热 风 温 度 ， 而 ， 从
作 为 主要 的控 制 指标 。
２ ３ 智 能控 制 模型 。
图 ２ 热风风量补偿控制
Ｆ ｇ ２ Ｃ ｍｐ ｎ ｉ． ０ ｅ ０ 玎ｃ ｎ ｌ ｒｏ ｏ ｎ ｏ ￣ ｌ ｆｈ ｔｗｉ ｄ ｅ
３ ２ 软 件 设计 。
８ － ２
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第22卷第11期2006年11月农业工程学报T ransactio ns o f the CSAE V o l.22 No.11N o v. 2006循环式粮食干燥机的智能控制系统蒋 平1,朱传祥1,吕德志2,高成冲1(1.南京工程学院机械工程系,南京211167; 2.南京众鼎电子有限公司,南京210006)摘 要:为了有效地控制干燥机的温度、水分等因素,提高干燥效率,针对国内干燥机控制系统存在的不足,设计出基于单片机和复杂可编程逻辑器件CP LD 技术的一体化控制系统,采用了温度、水分、仓位等多个传感器来检测有关信息,进行干燥机的智能控制。
该系统可完成温度传感器的设定,水分传感器的校准和修正,干燥机15项运行参数的设置,能进行水分、温度和故障的自动检测与报警,燃烧机的自动控制等。
也可实时将测量的谷物水分值传送给计算机,便于多台干燥机的集中监控,及进行统计分析。
该系统经实践检验,实现了干燥机正常可靠的各项操作和多种干燥作业,达到了高效干燥的智能化控制,且系统易于扩展,谷物品质好。
关键词:单片机;粮食干燥机;智能控制;CPL D中图分类号:S 226.6;T P273+.5 文献标识码:A 文章编号:1002-6819(2006)11-0126-05蒋 平,朱传祥,吕德志,等.循环式粮食干燥机的智能控制系统[J ].农业工程学报,2006,22(11):126-130.Jiang P ing ,Zhu Chuanxiang ,L Dezhi,et al.I nt ellig ent contr ol sy stem fo r cir culating g ra in dry er[J].T r ansact ions o f t he CSAE ,2006,22(11):126-130.(in Chinese with Eng lish abstr act )收稿日期:2005-09-06 修订日期:2006-05-05基金项目:南京工程学院院基金项目(科04-20)作者简介:蒋 平(1964-),男,高级工程师,研究方向:主要从事检测与CIM S 。
南京市黑龙江路19号汇林绿洲怡林苑2-1-901室,210037。
Email :jiangping @njit .edu .cn0 引 言中国是世界上最大的粮食生产和消费国,年总产粮食约5亿t 。
据统计,每年因气候潮湿,湿谷来不及晒干或未达到安全水分造成霉变、发芽等损失的粮食高达5%。
采用机械干燥是挽回损失的最佳方法[1,2]。
但是,粮食的机械化干燥在中国发展较慢,干燥设备的数量和质量与发达国家相比存在很大差距。
据1999年统计,中国大陆机械干燥的粮食仅占粮食总产的4%,而中国台湾省粮食机械干燥程度达78%。
日本水稻种植面积只有中国的1/16,但其干燥机却有150万台,机械干燥程度达95%[1,3]。
随着农产品深加工的发展,农民收入的增加,农业现代化进程的加快,政府优惠政策的出台(购置6～10t 干燥机每台补贴2万元)[4,5],谷物干燥机的市场需求巨大,前景广阔。
目前国内的粮食干燥设备多为大型,而农民急需中小型干燥机[6-9]。
1996年起,上海三九公司(台湾独资)和无锡金子公司(日本独资)生产的干燥机进入中国市场,该类干燥机属于中小型,尽管价格偏高,但由于具有使用性能良好,可靠性、自动化程度高等特点,依然受用户的欢迎,也是政府推广的干燥机,市场前景看好。
国内也有多家企业生产此类粮食干燥机。
随着技术的发展,人们对干燥机的自动化程度要求越来越高,以传感器、微控制器为核心的控制系统将广泛应用于粮食干燥机中,实现粮食干燥机的智能控制将是发展的趋势[10,11]。
目前,台湾和日本企业生产的粮食干燥机,采用了电脑自动控制系统。
有十几个按键,三十多个指示灯,设置和控制还是比较复杂。
国内已有人开展这方面的研究[12-16],控制电路所用芯片较多,控制原理复杂,方式固定,设置的参数少,没有时钟控制,使用的是模拟量的温度传感器,而且多用在大型干燥机上。
国产的小型干燥机还没有实现电脑自动控制,在此基础上,研制开发了一体化的智能控制系统,能够较好地完成对干燥机的控制。
所用芯片少,设置的参数多,设置的参数断电不丢失,有时钟控制,使用数字温度传感器。
不仅能在线测定谷物水分,达到设定的水分值就自动停机,而且当设定的烘烤时间到也能自动停机,并可测量干燥机内4个测点的温度(可扩展到任意多个测点的温度),还提供多路监测信号(最多16路),超限报警,操作简便,控制可靠,抗干扰能力强。
该控制系统已被企业使用。
1 循环式粮食干燥机的作业流程由于稻谷自身生物学特性决定了稻谷是较难干燥的谷物,循环式粮食干燥机采用低温、大风量、多通道、干燥加缓苏的工艺进行干燥,其作业流程见图1。
工作中,粮食装入料斗,经提升机送至干燥机顶部,直到装满整个干燥机。
干燥过程中,谷物缓慢下落,流经干燥部后由下搅龙送至提升机下部,再由提升机向上输送,由上搅龙横向均匀撒下,经过一次干燥后的谷物在存储部一段时间后(缓苏),再次流往干燥部受热干燥,如此反复循环直到达到设定的水分值。
下本体一侧装有以柴油为燃料的燃烧机,燃烧机产生热量加热空气,由装在下本体另一侧的排风机形成热气流。
热气流通过干燥部的谷层,带去谷物多余的水分,使谷物得到干燥。
可用于稻谷、小麦、玉米、高粱、黄豆等作物种子干燥,是农业部推荐机型。
126图1 循环式粮食干燥机作业流程图Fig .1 W or k flo w o f cir culating gr ain dry er2 控制系统组成设计制造的ACS —3A 型干燥机智能控制系统由单片微机处理系统主机、控制电路、水分传感器、温度传感器、风压传感器、仓位传感器、故障传感器等组成,见图2。
整套系统除传感器外,都装在1个控制箱中,控制箱的面板上有2个指示灯,绿色为电源、红色为报警,1个液晶显示屏、4个功能按键和1个急停按钮,侧面有1个电源开关。
2.1 传感器部分水分传感器外购,水分值通过串口输出,接微电脑系统的串口。
温度传感器采用DALLAS 公司生产的一线式数字温度传感器DS 18B 20,它具有3引脚T O -92小体积封装形式;温度测量范围为-55℃～+125℃,可编程为9位～12位A/D 转换精度,测温分辨率可达0.0625℃,它可在1s 内把温度转变成数字,串行输出;其工作电源既可在远端引入,也可采用寄生电源方式产生;多个DS18B20可以并联到3根或2根线上,CPU 只需一根端口线就能与任意多个DS18B20通信,占用微处理器的端口较少,可节省大量的引线和逻辑电路。
每个DS18B20在出厂时给定一个48位的唯一序号。
以上特点使DS18B20非常适用于远距离多点温度检测系统。
本系统用了4个温度传感器,接到单片微机系统的一个I/O 口。
风压传感器和故障传感器均采用机械装置带动微动开关实现。
仓位传感器采用光电开关实现。
使用5V 电源,直接进入单片微机系统的I/O口。
图2 循环式粮食干燥机控制系统结构图Fig.2 Str uctur al diag r am of contr ol system fo r circulat ing g rain dr yer2.2 单片微机系统单片微机系统由单片机、液晶屏、数据存储芯片、可编程逻辑器件CPLD 、时钟芯片、通信接口、按键等组成,见图3。
1)单片机 采用Winbond 公司的W78E58,它有32KFlash EPROM (APROM ),4KB 的LDROM ,256B RAM ,64KB 程序存储器(所开发的程序已超过32K )、64KB 数据存储器,4个8位的双向输入输出口,1个UART 串口,3个16位的定时/计数器,8个中断源。
串口用于接收水分传感器的数据。
晶振用18.432M Hz 。
2)液晶屏 用的是OCM 19264,是一种图形点阵液晶显示器,它主要由行驱动器/列驱动器及格192×64全点阵液晶显示器组成。
可完成图形显示,也可以显示12×4个(16×16点阵)汉字。
作者还做了几个动画表示电机启动、粮食进仓和出仓等。
3)数据存储芯片 采用Atmel 公司的AT24C256,32K,用于存放设定的数据。
2线制串行EEPROM,双向数据传输,100000次擦写,数据可保存40年,可以硬件和软件写保护。
该芯片用于保存干燥机设置的参数,水分传感器的校准值和修正值等,断电不丢失数据。
4)复杂可编程逻辑器件CPLD (Complex Progr am mable Logic Device)用的是ALTER 公司的3.3V 的EPM 3256-144,该芯片具有5000个可用门,256个宏单元,116个可用I /O 引脚,组合延迟可快至7.5ns 计数器的频率可达227.3M Hz ,含JT AG 测试接口电路,能在系统可编程(ISP:In System progr am mable)能127 第11期蒋 平等:循环式粮食干燥机的智能控制系统力,可编程/擦除100次,能很好地满足设计需要。
按照层次化设计要求,在M AX +PLUS 编程仿真平台上使用VH DL (Very High Speed Integrated Circuit Hardw are Description Language )编程语言。
Ver ilog DHL 语言完成各底层单元模块设计,编译仿真通过后,通过JTAG (Joint Test Action Gro up )接口进行在线编程(ISP-In System Prog rammable),并将仿真检验后的代码烧入EPM 3256-144芯片,从而完成了整个芯片的设计。
CPLD 用于扩展单片机的I/O 口,完成地址译码、16路外部信号的输入、16路继电器控制信号的输出、按键控制、系统时钟、液晶屏的控制,扩展了1个串口用于和计算机双向通信。
5)时钟芯片 采用SD 2003AP ,是一种具有内置晶振、支持I 2C 总线接口的高精度实时时钟芯片。
低功耗,年、月、日、星期、时、分、秒的BCD 码输入/输出。
自动日历到2099年(包括闰年自动换算功能)。
时钟年误差小于2min (在25±1℃下)。
该芯片用于烘烤记时。
电压调节芯片LM 1086-adj,用于5V 电压稳定。
总线驱动芯片74HC245用于CPLD 的I/O 口的电平过渡,3.3V 到5V 。
CPLD 的I/O 电平是3.3V,外部电平是5V 的,中间用74HC 245作为缓冲。
M AX3232是RS-232串行通讯电平转换芯片,用于串行通信。
图3 单片微机系统组成结构图F ig .3 Structura l compo sitio n o f single -chip micr oco mputer system2.3 控制电路干燥机有5个电动机,最小的是单相90W ,最大的是三相2.2kW 。