一種種子包衣機電控系統，屬于農業電氣化領域；包括單片機(1)，復位電路(2)，單片機電源穩壓濾波器(5)及(6、21)單片機程序燒寫端口，(3)為LCD顯示接口，與按鍵(4)配合，可以實現參數修改、一鍵啟動與停機這三大功能，與工作狀態指示電路(10)配合實現故障顯示，(7、8)為傳感和控制部分提供電源，(13～16)為傳感器接口電路，其信號經變換輸入單片機，異步電機電源控制電路(17～20)直接受單片機控制，(9)為D/A轉換電路(11～12)提供參考電源，而這兩個D/A電路從單片機接收信號，控制電機速度；該系統在廉價、高可靠性及自動化的基礎上，基于專家系統，實現了種子包衣控制的智能化。
【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】一種種子包衣機電控系統，屬于農業電氣化領域；包括單片機(1)，復位電路(2)，單片機電源穩壓濾波器(5)及(6、21)單片機程序燒寫端口，(3)為LCD顯示接口，與按鍵(4)配合，可以實現參數修改、一鍵啟動與停機這三大功能，與工作狀態指示電路(10)配合實現故障顯示，(7、8)為傳感和控制部分提供電源，(13～16)為傳感器接口電路，其信號經變換輸入單片機，異步電機電源控制電路(17～20)直接受單片機控制，(9)為D/A轉換電路(11～12)提供參考電源，而這兩個D/A電路從單片機接收信號，控制電機速度；該系統在廉價、高可靠性及自動化的基礎上，基于專家系統，實現了種子包衣控制的智能化。【專利說明】基于專家系統的智能種子包衣機電控系統
:本專利技術主要是為種子包衣機設計一套自動化智能控制系統，屬于農業電氣自動化領域。
技術介紹
:從總體上講，我國的種子包衣設備研究與工程化起步較晚，至今還不同程度地存在結構、制造工藝等的不成熟，大多數種子包衣機控制系統采用低壓繼電器形式，技術含量低、故障率高。如酒泉奧凱種子機械股份有限公司的5BY-5.0V型種子包衣機，該機電控系統雖能實現一定程度的自動化，但控制建立在低壓電器的基礎之上，控制較為粗放，故障率較大，操作過程中需要 人全程參與。胡良龍，胡志超等研發了 5BY-5型新一代種子包衣設備，并設計了以PLC為控制核心，液晶觸摸屏為人機交流窗口，集編程、變頻、液流監測、傳感器等技術為一體的自動化控制系統。用Pro Tool/Pro CS編制人機交流軟件，在Step7-Micix)/WIN環境下采用梯形圖方法編制系統監控軟件，實現包衣作業的部件保護、精確計量、自動控制和人性化操作。該機整體技術水平達到國內領先，但顯然系統復雜，成本較高，操作也相對繁瑣一些，對操作者的知識水平、維護水平等要求較高，主要應用對象是種子加工流水線。楊婉霞等基于精簡控制系統，實現低成本、基本自動化為目標，以5BY-5.0V種子包衣機為控制對象，結合RS-485通信及USS通信協議和相應軟件、變頻裝置、相關傳感器及相應的執行元器件對包衣作業全程進行自動控制。這一方案雖然實現了包衣過程的基本自動化，但系統顯然過于簡陋，另外，其在軟硬件的可靠性、抗干擾性及包衣的智能化研究上相對欠缺。
技術實現思路
:為了克服現有技術中的不足，本專利技術基于專家系統的思想，以單片機AT90CAN128為核心硬件，設計了一套電控系統，使現有的種子供給裝置、種衣劑供給裝置改進為種子定量供給裝置、種衣劑定量供給系統；使其他系統成為自動反應、配合合理、高度集成的全自動智能型工作系統。利用按鍵(4)和液晶顯示(3)輸入生產率、種子容重、種藥混配比等參數，單片機(I)接收后，由專家系統(圖3)給出或者計算出喂料電機和供液電機的工作頻率(f @和f?)，即喂種速率和供藥速度。自動運行時，種衣劑被計量泵從貯液桶吸出(由供液電機帶動，控制端口為J10，1、2之間為常開觸點)，再由泵擠壓推送到液流監測器(CYG3002)，后進入混配室內藥液霧化盤被離心霧化；液流監測器檢測到藥液(J14的2腳輸入高電平)后，系統檢測上料位傳感器(CJA4-3008PK)，如果上料位傳感器顯示有種子(Jll的2腳輸入高電平)，則經一定延時，喂料器開始喂料(由喂料電機帶動，控制端口為J6，1、2之間為常開觸點)，種子落入混配室內拋種甩盤被均勻拋撒落下，與已霧化的種衣劑充分接觸、混合、下落；黏附在清淤室斜壁上的種藥混合物被毛刷(由清淤電機帶動，控制端口為J3，1、2之間為常開觸點)刮除落下；種藥混合物落入攪拌系統，再充分攪拌，被攪龍推送(由攪龍電機帶動，控制端口為J5，l、2之間為常開觸點)至出料口排出；如暫存倉無料，下料位傳感器(CJA4-3008PK)發出信號(J12的2腳輸入高電平)，喂料停止，延時數秒后計量泵停止，為便于物料充分攪拌，再延時數秒后攪龍才停止。如物料在攪龍槽體內被堵塞，堵料傳感器(RL~100)發出指令(J13的2腳輸入高電平)，啟動防堵保護程序，全部工作部件停止，直至故障排除方能啟動。【專利附圖】【附圖說明】:圖1基于AT90CAN128的智能種子包衣機電控系統電路圖圖2智能種子包衣機電控系統程序框圖及關鍵節點顯示配合圖圖3專家系統工作程序框圖【具體實施方式】:下面結合附圖詳細說明本專利技術的具體實施:參見圖1，系統核心部分:以AT90CAN128 (I)為CPU ;采用外接16MHz晶振Yl提供工作頻率，Yl的輔助工作電容為Cl和C2，容量為22pF ;由二極管D1、按鈕S9、電阻Rl和獨石電容Cl組成的復位電路(2)，當S9按下，RESET引腳為單片機AT90CAN128輸入一低電平，使其復位；(5)所示電容C9、C15~17構成+5V電源單片機部分的穩壓濾波器；(6)為ISP燒寫適配器，可利用COM 口通過ISP2032V芯片進行程序燒寫；(21)為JTAG燒寫適配器，可利用USB 口通過FT232H芯片進行程序燒寫。人機接口部分:(3)為IXD12864的接口插座，其I腳VSS為接地端(接GND1)，2腳VDD為電源端(接+5V)，3腳VO為驅動電壓端(接+5V)，4腳RS為并行的指令/數據選擇端(高電平代表指令，低電平代表數據)，5腳R/W為讀寫選擇端(高電平為讀指令，低電平為寫指令)，E為并行的使能信號(高電平為使能開放，低電平為使能禁止)，7~14腳DBO~DB7為并行數據端，15腳PSB為并串行方式選擇端(本系統選擇并行通訊方式，即PSB端輸入高電平I)，16、18腳為空腳，17腳/RET為液晶復位端(低電平有效)，19、20腳 _八和LCDJ(分別為背光電源正極和背光電源負極(分別接+5V和GND1) ； (4)為按鍵區，共有SI~S8共8個獨立按鍵，分別于單片機的KEYl~8端；發光二極管D7~DlO和電阻R33~R36組成系統工作狀態指示電路(10)，分別對應工作、缺料、堵轉、缺液4種工作狀態，如果對應的狀況發生，則相應的單片機引腳將輸出低電平，相應的發光二極管就會點売。傳感檢測與控制執行部分:(7)為+24V、+12V和+5V電源輸入端；(8)為+24V、+12V和+5V電源輸入端的濾波電容；(13~16)為高料位(CJA4-3008PK)、底料位(CJA4-3008PK)、阻旋物位(RL~100)及液流檢測器(cYG3002)傳感器接口及轉換電路，這些傳感器全部為開關型傳感器，采用3線連接，3線接線端子Jll~J14的I端均為電源端，3端均為接地GND2端，中間的2端均為傳感信號輸入端，其中上料位有料時，JlI的2腳呈高電平，下料位有料時，J12的2腳呈高電平，堵料傳感器檢測到堵料時，J13的2腳輸入高電平，當供液泵中的種衣劑壓力大于液流檢測器的設定最低值時，J14的2腳才輸入高電平，這些高電平經光耦隔離，將低電平信號傳往單片機的對應輸入口，而這些傳感器傳輸的信號是啟動包衣、停止包衣及故障監測的直接依據。異步電機電源控制電路:(17-20)分別為清淤電機、攪龍電機、喂料電機以及供液電機的交流電源控制電路。例如，清淤電機的控制是這樣的:單片機的39腳PC4發出啟動電機信號的低電平0，U8光耦本文檔來自技高網...
【技術保護點】
以AT90CAN128為核心的全自動智能種子包衣機電控系統，包括系統核心部分(1、2、5、6、21)，人機接口部分(3、4、10)，傳感檢測與控制執行部分(7、8、13～16)，異步電機電源控制電路(17～20)，喂料電機和供液泵電機頻率控制電路部分(9，11～12)組成；其特征在于：AVR單片機AT90CAN128(1)為控制系統CPU；復位電路當S9按下，RESET引腳為單片機AT90CAN128輸入一低電平，使其復位；(5)為電源單片機部分的穩壓濾波器；(6、21)為單片機程序燒寫端口；(3)為LCD12864的接口，可以顯示系統參數、加工數據，與按鍵(4)配合，可以實現參數修改、一鍵啟動、一鍵停機這三大功能，與工作狀態指示電路(10)配合，可以實現故障實時監測和顯示；(7、8)為傳感檢測與控制執行部分提供電源，(13～16)為傳感器接口電路，這些傳感器全部為開關型傳感器，采用3線接頭與外接傳感器連接，它們傳輸的信號是啟動包衣、停止包衣及故障監測的直接依據；異步電機電源控制電路(17～20)直接受單片機控制，對應的小中間繼電器的常開觸點閉合，則對應的異步電動機電源交流接觸器合閘；(9)為兩個串行D/A轉換電路(11～12)提供參考電源，而這兩個D/A轉換電路從單片機相應輸出端接收時鐘、控制以及數字信號，完成數/模轉換，經電壓變換調理，將這兩個最終的模擬信號輸入喂料電機和供液電機變頻器的控制端，控制其運轉速度。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：王關平，趙武云，楊婉霞，高曉陽，張鋒偉，孫偉，黃曉鵬，
申請(專利權)人：甘肅農業大學，
類型：發明
國別省市：
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