智能粮食扦样机控制系统的研究与设计

1、智能粮食杆样机控制系统的研究与设计方案大中型粮食企业配置的机械杆样机有门字形和旋转型。门字形杆样机控制简单，杆样速度快，但占地面积大；单臂旋转式杆样机操作控制复杂，但基本不受场地限制，被大多数粮库采用。充分利用现有资源，以最简单、最经济的方法,通过少量投资实则有粮食杆样机的升级改造，具有一定的现实意义。解决单臂旋转式杆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杆样机一般采用电机5区动执行，可划分为升降、旋转、进退、取样4种动作。多数杆样机没有升降动作。升降是为了使杆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/

2、输出端口较多，布线非常困难，通过继电器控制的难度较大。1.2 解决方案如果以单片机作为桥梁，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,布线将会非常简单，容易实现，更能降低成本。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。13设计思路根据GB5491-1985的要求，预设每点杆样的辐射面积为7.50m2,辐射半径1.55m。大型车一般为13.0mx2.5m,两相邻杆样点的最近距离控制在2m之内，完全能够满足杆样要求。，每组数据包含的系统设计时，根据大中小车型的长度，每种车型设计20组以上杆样存入杆样点数为：大型车10-13点、中型车59点、小型车35点。事先将这些计算机

3、后，实际杆样时计算机就会根据输入的车型，随机产生一组杆样数据，并由无线传入单片机中。数据格式一般为：开始-地址-命令-数据1-地址-命令-数据2-地址-命令陵n-结束。1.4典型杆样点分布示意图升降的目的是适应大小不同车型的杆样高度，以减小杆样杆的总长度。大型车的一组杆样点分布如图1所示。杆样点至少包含12个车厢角，并尽量使2个杆样点位于同一轴射线上，以提高效率。2智能粮食杆样机控制系统的工作过程该控制器适用于单臂旋转的杆样机，除包含原有手动杆样功能外，还能够自动控制杆样机的升降、旋转，以及杆样杆的移动及吸粮动作，并按设定的参数随机自动分组杆样。控制系统结构（不包括手持遥控操作器）组成如图2所

4、示。2.1 工作原理系统采用STC89c58RD+单片机。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，即可运算出行进的距离。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。2.2 工作过程在上位机中安装无线RS485收发器及杆样软件，输入车型数据，计算机发出的命令及随机杆样数据通过无线RS485传送给各单片机；单片机首先判断是否本机地址（各杆样小车均具有各自独立的地址，便于多车同时杆样），若是，则按接收的位移数据

5、进行移动，到达设定位置后启动吸粮杆样，依次完成各点杆样，并将动作完成信息上传至上位机。3智能粮食杆样机控制系统的接线安装方式3.1 接线安装方式控制器具有3组接线端子，分别为电源端、信号端、输出控制端，如图3所示。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。对于输出控制端，其中6个用于连接3个方向的正反向运动继电器控制线圈，3组继电器的线圉均与相对应继电器的常闭触点相串联，防止动作冲突。3.2 性能特点软件界面直观、操作简单方便，系统采用SQL变库管理系统，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

6、级程序设计语言运行于Framework之上。客户端适应在WINDOWS982000/XP系统上运行，便于为检斤、结算、封闭化验及其他后续开发提供应用接口；杆样数据根据车型随机产生，减少了人工干预程度；能控制在三维坐标(e,，y)内运动，旋转范围9。,杆样无死角，样品代表性强；具有可扩充性，最多可同时控制杆样臂上3个独立的杆样器，大大提高杆样速度。4结论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、满足要求、工作效率高，具有较高的性价比，对保证农户与企业间的公平交易具有重要意义。参考文献1杜枫.粮食杆样机的设计J.粮食与饲料工业，2012(6):16-17.2杨枫，严翔,固定式粮食