智能粮食扦样机控制系统的研究与设计.pdf

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1、第５期总第２５１期农业科技与装备Ｎｏ.５ＴｏｔａｌＮｏ．２５１２０１５年５月ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｑｕｉｐｍｅｎｔＭａｙ２０１５智能粮食扦样机控制系统的研究与设计裴勇（鞍山市粮食科学研究所，辽宁鞍山１１４０４８）摘要：针对目前粮食扦样机存在的问题，设计一种智能粮食扦样机控制系统。该系统由ＳＴＣ５１单片机控制，可为扩展其他应用程序提供应用接口，实现自动随机扦样，样品代表性强，人员的参与程度小，工作效率高。关键词：粮食扦样机；智能；设计；控制系统；扦样点中图分类号：ＴＳ２１０．３文献标识码：

2、Ａ文章编号：1674-1161（201５）０５-00５２-0２２随着社会的发展及国家农业政策的扶持，一批种射面积为７．５０ｍ，辐射半径１．５５ｍ。大型车一般为粮大户及合作社逐渐采用集约化、产业化方式生产粮１３．０ｍ×２．５ｍ，两相邻扦样点的最近距离控制在２ｍ食，送粮方式由袋装畜力车向大型机动车散装转变，之内，完全能够满足扦样要求。增加了化验抽样的劳动强度。机械扦样机能够降低劳系统设计时，根据大中小车型的长度，每种车型动强度、提高效率，但大多采用人工操作，抽样点不尽设计２０组以上扦样数据，每组数据包含的扦样点数合理，也给人工“作弊”提

3、供了可乘之机。将机械扦样为：大型车１０～１３点、中型车５～９点、小型车３～５点。机改造为程控型，使扦样点布局科学合理、无死角，随事先将这些数据存入计算机后，实际扦样时计算机就机自动扦样，防止人为干扰，是解决上述问题的有效会根据输入的车型，随机产生一组扦样数据，并由无措施。线传入单片机中。数据格式一般为：开始－地址－命１机械扦样机存在的问题及解决方案令－数据１－地址－命令－数据２－．．．地址－命令－数据ｎ－大中型粮食企业配置的机械扦样机有门字形和结束。旋转型。门字形扦样机控制简单，扦样速度快，但占地１．４典型扦样点分布示意图面积大；单

4、臂旋转式扦样机操作控制复杂，但基本不升降的目的是适应大小不同车型的扦样高度，以受场地限制，被大多数粮库采用。充分利用现有资源，减小扦样杆的总长度。大型车的一组扦样点分布如图以最简单、最经济的方法，通过少量投资实现现有粮１所示。扦样点至少包含１～２个车厢角，并尽量使２食扦样机的升级改造，具有一定的现实意义。解决单个扦样点位于同一轴射线上，以提高效率。臂旋转式扦样机的自动控制问题，可使上述问题迎刃而解。
１．１问题分析
单臂旋转式扦样机一般采用电机驱动执行，可划分为升降、旋转、进退、取样４种动作。多数扦样机没有升降动作。升降

5、是为了使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、运动距离信号检测问题，需要的输入／输出端口较图１大型车的一组扦样点分布俯视图多，布线非常困难，通过继电器控制的难度较大。Ｆｉｇｕｒｅ１Ｔｏｐｖｉｅｗｏｆａｇｒｏｕｐｏｆｓａｍｐｌｉｎｇｐｏｉｎｔｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｌａｒｇｅｃａｒｓ１．２解决方案如果以单片机作为桥梁，通过编程解决控制问２智能粮食扦样机控制系统的工作过程题，与上位机的数据通讯采用无线传输方式，布线将该控制器适用于单臂旋转的扦样机，除包含原有会非常简单，容易实现，

6、更能降低成本。因此，采用计手动扦样功能外，还能够自动控制扦样机的升降、旋算机遥控测控系统间接控制执行继电器的方案。转，以及扦样杆的移动及吸粮动作，并按设定的参数１．３设计思路随机自动分组扦样。控制系统结构（不包括手持遥控根据ＧＢ５４９１－１９８５的要求，预设每点扦样的辐操作器）组成如图２所示。２．１工作原理系统采用ＳＴＣ８９Ｃ５８ＲＤ＋单片机。为保证运行可收稿日期：２０１５－０３－１２靠，单片机系统配备独立电源，输入／输出部分均采用作者简介：裴勇（１９６３—），男，高级工程师，从事自动化和粮光电隔离。设置６个极限位置信号，作为动作的

7、原点，油饲料成套工艺设备研发工作。２０１５年第５期裴勇：智能粮食扦样机控制系统的研究与设计５３ＡＢＣＰＯＯＯＯ/012-.（ａ）三相电源RS485上升下降顺转逆转前进后退
ＯＯＯＯＯＯＯＯＯＯＯＯＯＯＯＯＯＯ!"
-（ｂ）输入限位信号接线端子#$%&

.升降旋转进退’$%&
ＯＯＯＯＯＯＯＯＯ()*)+),（Ｃ）运动量检测输入上升下降顺转逆转前进后退吸粮报警图２系统结构组成Ｆｉｇｕｒｅ２ＣｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｓｙｓｔｅｍｓｔｒｕｃｔｕｒｅＯＯＯＯＯＯＯＯＯＯ

8、ＯＯＯＯＯＯ在３个动作方向的电机轴部各安装一个测量圆盘，圆（Ｄ）输出控制接线端子盘四周均匀打孔，通过对圆盘孔计数，即可运算出行图３接线端子进的距离。使用低温电子开关作为信号检测元件，具Ｆｉｇｕｒｅ３Ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇｔｅｒｍｉｎａｌ