本科畢業(yè)設(shè)計(jì)第1章緒論1.1種子包衣技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀1.1.1外國(guó)種子包衣技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀種子包衣技術(shù)是用選定的種子作為載體，手工或機(jī)械地均勻地包衣一層藥劑，即種子包衣劑。覆蓋劑包括殺蟲(chóng)劑、殺菌劑、微肥料、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、著色劑、填料、成膜劑、擴(kuò)散劑、穩(wěn)定劑、防腐劑和其他材料。吸附劑涂層的種子,但幾乎不溶于水,并阻礙了至于發(fā)芽的種子,種子、種苗,命令釋放有效成分慢慢和幼苗根系吸收,并充分利用醫(yī)學(xué)、化肥、種子和植物疾病和抗細(xì)菌和蟲(chóng)子,降低成本,提高效率的目的。除了防治病蟲(chóng)害和調(diào)節(jié)作物生長(zhǎng)外，還可以節(jié)省作物、藥品和勞動(dòng)力，減少環(huán)境污染，提高農(nóng)業(yè)效率。作為種子包衣工業(yè)化的必要因素，種子包衣機(jī)是種子包衣技術(shù)進(jìn)步的重要?jiǎng)恿Α７N子包衣機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)不可避免地會(huì)影響種子包膜的生長(zhǎng)發(fā)育，進(jìn)而影響植物的生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。目前，包衣技術(shù)正在不斷發(fā)展，需要隨著涂層機(jī)的發(fā)展而不斷完善。大多數(shù)早期的家用包衣機(jī)都是在上個(gè)世紀(jì)歐洲和美國(guó)包衣機(jī)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)和制造的。首先，自動(dòng)化程度低，人為因素對(duì)加工結(jié)果的影響大，藥物種子率測(cè)量不準(zhǔn)確;其次，材料結(jié)構(gòu)不合適，導(dǎo)致加工過(guò)程質(zhì)量差，涂層均勻性差，顏色和亮度低于國(guó)際同類產(chǎn)品;此外，涂裝過(guò)程中操作的復(fù)雜性和危險(xiǎn)性，對(duì)操作者來(lái)說(shuō)是非常危險(xiǎn)的，是我國(guó)種子包衣機(jī)落后的明顯表現(xiàn)。。然而,由于采用了此前的種籽涂層技術(shù),研究機(jī)械涂裝始于最早的種子在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)使量化控制、自動(dòng)控制、藥品的供應(yīng)種子的泄漏檢測(cè)、涂層的均勻性和預(yù)防涂裝過(guò)程中對(duì)環(huán)境的污染。近年來(lái)，30多家種子涂料生產(chǎn)企業(yè)不斷努力，逐步克服上述一些問(wèn)題，使種子涂料技術(shù)達(dá)到了新的水平1.1.2我國(guó)種子包衣機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀種子包衣設(shè)備是種子涂裝技術(shù)的主要平臺(tái)。我國(guó)對(duì)種子涂層設(shè)備的研究起步較晚。在歐洲和美國(guó)的發(fā)達(dá)國(guó)家，如德國(guó)、法國(guó)和美國(guó)，種子包衣機(jī)的獨(dú)立研發(fā)始于20世紀(jì)80年代，現(xiàn)在開(kāi)始成形。據(jù)統(tǒng)計(jì),已有數(shù)十家全國(guó)種子卷繞機(jī)的研制為工業(yè)和發(fā)達(dá)的一些種子卷繞機(jī)的調(diào)整,以滿足最基本實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的某些成果,但由于大多數(shù)早期技術(shù)的發(fā)展,比如德國(guó)和美國(guó),與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)水平存在一定的差距。近年來(lái)，我國(guó)石家莊上海大學(xué)的設(shè)備涂裝發(fā)展迅速。三個(gè)機(jī)械有限公司機(jī)械有限公司、浙江杭州錢(qián)Qiao,酒泉種子農(nóng)機(jī)manufacturingco.,LTD.,中文和我們是好伙伴有限公司ShiHezi新疆農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所、南京,在黑龍江省內(nèi)農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所和其他學(xué)院和大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)、制造企業(yè)提高自主創(chuàng)新能力,我們加大了對(duì)新型號(hào)的開(kāi)發(fā)力度，開(kāi)發(fā)了幾種類型的亞麻布，在生產(chǎn)工藝和涂層控制方面取得了顯著進(jìn)展。介紹了我國(guó)種子包衣機(jī)的發(fā)展情況，介紹了幾種典型種子包衣機(jī)的工作原理和特點(diǎn)。1)由機(jī)器2150a種子的涂層,該涂層上,當(dāng)它運(yùn)行一個(gè)由離心力,底鼓和炸藥的雜交種子的雙重作用下旋轉(zhuǎn)的迫擊炮的口袋,而流體在離心力的作用下會(huì)形成一個(gè)ultra-fine霧化,種子包衣人團(tuán)結(jié)在路面上,減少感染和提高種子質(zhì)量的種子。2)5byx3.0包衣機(jī)，采用同類國(guó)外產(chǎn)品中最先進(jìn)的技術(shù)，具有精確的進(jìn)料和分配控制，具有負(fù)載調(diào)節(jié)器、加藥泵和變速轉(zhuǎn)速表，用于攪拌軸;它應(yīng)配備接近開(kāi)關(guān)、報(bào)警裝置和內(nèi)部自動(dòng)控制裝置，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，并有效防止種子飛過(guò)、泄漏、堵塞、化學(xué)沉淀和冷凍等現(xiàn)象。3)BGF種子涂布機(jī)1-5。在包衣過(guò)程中，選定的種子進(jìn)入飼料孔。當(dāng)達(dá)到預(yù)定的數(shù)量時(shí)，傾斜的鼓被轉(zhuǎn)向一邊，種子進(jìn)入飼料盒繼續(xù)下降。同時(shí),液體藥物是放進(jìn)盒子,通過(guò)藥物進(jìn)行醫(yī)療、藥品和注射泵是在預(yù)定的數(shù)量,通過(guò)測(cè)定勺子用傾斜桿進(jìn)入爬行,然后在離心盤(pán)成霧,誰(shuí)是均勻噴灑,然后在鼓,以補(bǔ)充該涂層。4)5×5包衣機(jī)，以PLC為控制核心，ProTool/ProCS為人機(jī)通信軟件，實(shí)現(xiàn)連續(xù)、準(zhǔn)確的進(jìn)給和材料控制;種子材料由變頻器控制的加藥泵提供，液體從儲(chǔ)罐中準(zhǔn)確提取，液體在運(yùn)行過(guò)程中由液體檢測(cè)器監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)功能混合劑、種子和幼苗旋轉(zhuǎn)清掃機(jī)制及推進(jìn)系統(tǒng)和混合同步供應(yīng),并能精確控制種子和當(dāng)事國(guó)代理人、協(xié)調(diào)有序的組合,運(yùn)行質(zhì)量和安全保護(hù),并修改參數(shù)的最優(yōu)匹配,等等。5)5BJZ-3.0多功能包衣，精確控制專利藥品在單層膜上的比例，允許多變量涂層;通過(guò)使用雙圓盤(pán)噴霧裝置，提高了藥物的噴霧和混合能力。綜上，伴隨種子包衣技術(shù)的發(fā)展和逐步完善，目前國(guó)內(nèi)外種子包衣機(jī)的研究正向更加精細(xì)化和智能化的方向發(fā)展。1.1.3現(xiàn)階段種子包衣技術(shù)存在的問(wèn)題我國(guó)從20世紀(jì)80年代開(kāi)始推廣種子包衣技術(shù)，至今已有近30年的歷史?，F(xiàn)在，種子包衣技術(shù)已成為一種趨勢(shì)。然而，目前我國(guó)的種子包衣技術(shù)還不能滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要。還存在以下幾個(gè)問(wèn)題:1.播種劑整體質(zhì)量不高;2.種衣劑產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理、發(fā)展不平衡;3.缺乏對(duì)種皮劑作用機(jī)理的研究;4.包裹種子很難安全儲(chǔ)存;5.種衣管理不規(guī)范。1.2中國(guó)種子包衣技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)目前，在歐洲和美國(guó)等發(fā)達(dá)農(nóng)業(yè)國(guó)家，種子已經(jīng)成為一個(gè)成熟的種子產(chǎn)業(yè)。即使與印度相比，我國(guó)正在進(jìn)行的種子研究仍相對(duì)較好。遲到，遲到看到增長(zhǎng)令人欣慰從國(guó)家對(duì)種子工業(yè)的投資、種子公司對(duì)種子工業(yè)的日益重視、專業(yè)生產(chǎn)基地的發(fā)展以及疾病的持續(xù)存在，導(dǎo)致對(duì)種子工業(yè)的需求增加。種子，我們我們深信，在不久的將來(lái)，我們將通過(guò)良好的方向、理論上的改進(jìn)、不斷提高的科學(xué)研究水平和提高整個(gè)工業(yè)的質(zhì)量要求，逐步縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距。為了提高種子的利潤(rùn)，減少投資，增加農(nóng)民的收入。1.3所設(shè)計(jì)課題的目的以及展望種子是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一種特殊手段，是農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的載體，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。自第九個(gè)五年計(jì)劃以來(lái)，種子項(xiàng)目一直被用作一項(xiàng)戰(zhàn)略，旨在通過(guò)科學(xué)和教育振興國(guó)家，并在整個(gè)世紀(jì)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)發(fā)展。谷物種子加工的技術(shù)基礎(chǔ)還比較薄弱，要將其轉(zhuǎn)化為工業(yè)種子體系，還需要大量的科學(xué)研究和實(shí)踐工作。雖然農(nóng)業(yè)種子包衣種子處理的一部分,它用上光設(shè)備層和種子的套裝等有效成分的農(nóng)藥、化肥、生長(zhǎng)劑和一些輔助材料中的種子的方式有序,這不僅有助于保護(hù)和加強(qiáng)種苗,還調(diào)節(jié)作物的生長(zhǎng)。為精耕細(xì)作的機(jī)械化創(chuàng)造了有利條件，節(jié)約了種子，提高了產(chǎn)量，節(jié)約了成本，提高了產(chǎn)量。雖然在種子包衣技術(shù)和設(shè)備方面取得了一些成果，但種子包膜的商業(yè)化還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)。應(yīng)研究和優(yōu)化加工設(shè)備和工藝的結(jié)構(gòu)性能。主要問(wèn)題如下:(1)我國(guó)用于種子包衣的固體(液體)材料大多為廣譜通用材料，非靶向材料，因此種子包衣在實(shí)踐中的效果不顯著。目前還沒(méi)有具有良好附著力、耐壓性和耐磨性的環(huán)保處理設(shè)備。(2)用于種子包衣的殺蟲(chóng)劑和殺菌劑是獨(dú)特的、劇毒的和無(wú)效的。它對(duì)種子的發(fā)芽率有一定的影響，會(huì)污染環(huán)境，危及人類和動(dòng)物的安全。外國(guó)技術(shù)相對(duì)完善，使用了少量有毒物質(zhì)，防治病蟲(chóng)害效果顯著。（3）包衣種子的發(fā)芽率不穩(wěn)定，在不適當(dāng)?shù)臈l件下明顯降低。另一方面，由于氣候條件的不同，可以種植具有適應(yīng)性的外來(lái)種子，能夠在播種后很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)保持有效的開(kāi)裂、緩慢的釋放和高發(fā)芽率。(4)管理混亂，國(guó)內(nèi)缺乏統(tǒng)一的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)不規(guī)范，缺乏控制基礎(chǔ)，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，特別是機(jī)械化和播種技術(shù)的不斷發(fā)展，必須加快種子包衣技術(shù)的研究、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。(1)充分利用現(xiàn)有基礎(chǔ),自主研發(fā)、借鑒和創(chuàng)新有機(jī)地結(jié)合起來(lái),研究設(shè)備和技術(shù)研究,注重提高業(yè)務(wù)效率、自動(dòng)化水平和成品質(zhì)量,加快發(fā)展經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、有效的設(shè)備進(jìn)行涂層處理。(2)加大對(duì)涂層粉、粘合劑、輔料等材料性能的深入研究，尋找更好的固溶劑、粘合劑、輔料，避免使用膠懸浮液，減少涂層對(duì)種子活力的影響。(3)研究種子萌發(fā)與包衣融合處理技術(shù)，通過(guò)萌發(fā)前處理提高包衣種子的均勻性和生長(zhǎng)質(zhì)量;綠色涂層無(wú)污染輔料的研究和開(kāi)發(fā)將是提高生物制劑應(yīng)用效率和涂層種子活性成分含量的重點(diǎn)。(4)適合不同區(qū)域的處理技術(shù)和特殊的技術(shù)處理(例如,耐寒耐熱處理技術(shù)和氧氣等),可以用來(lái)預(yù)防疾病的斗爭(zhēng)、昆蟲(chóng)和雜草,同時(shí)設(shè)法積極拓展每種處理技術(shù)應(yīng)用示范;在適合精密機(jī)械播種的典型地區(qū)建立服裝加工示范基地，以展示我國(guó)涂層種子加工現(xiàn)有技術(shù)和設(shè)備的生產(chǎn)、改進(jìn)和推廣。(5)為響應(yīng)全國(guó)種子管理制度的缺陷,在涂料生產(chǎn)和非標(biāo)準(zhǔn)化的治療,對(duì)于缺乏基本檢查,質(zhì)量不穩(wěn)定,產(chǎn)品質(zhì)量差、增加投資、提高和改善國(guó)家管理機(jī)制的覆蓋物的種子,制定種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和涂層處理技術(shù)規(guī)范，提高涂層產(chǎn)品質(zhì)量。1.4結(jié)論種子包衣設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)如下：1.包衣機(jī)操作簡(jiǎn)單，效率高。2.它很容易清洗，涂層卷可以從自己身上取下。3.該設(shè)備適用于各種植物種子的混合、包衣和處理，提高種子質(zhì)量，促進(jìn)準(zhǔn)確播種，節(jié)約優(yōu)質(zhì)種子，有效防治種子病蟲(chóng)害。4.根據(jù)種子的種類，可以改變種子的速度，以提高種子的質(zhì)量和速度。清洗是簡(jiǎn)單和容易的，通過(guò)搖動(dòng)桶沒(méi)有種子殘留。

第2章方案設(shè)計(jì)及可行性論證2.1方案論證2.1.1種子拌藥機(jī)結(jié)構(gòu)方案的比較目前現(xiàn)行的采用機(jī)械對(duì)種子進(jìn)行包衣處理的方案有很多種，但主要分為兩種：一種是攪龍式；另一種是滾筒式。攪龍式如圖2-1所示圖2-1螺旋攪龍圖攪龍式包衣機(jī)設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單，制造工藝相對(duì)容易實(shí)現(xiàn)，成本較低。是一種性能優(yōu)良、混合均勻、破碎率低、適用于谷類作物、大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度的理想種子加工設(shè)備。根據(jù)實(shí)際需要，攪龍的長(zhǎng)度約為一米。滾筒式滾筒式包衣機(jī)分為普通滾筒式和內(nèi)螺紋式。其中，內(nèi)螺旋滾筒混合機(jī)優(yōu)于普通滾筒混合機(jī)。混合器和螺旋鉆最大的區(qū)別是混合筒中沒(méi)有旋轉(zhuǎn)部分，但是種子是通過(guò)混合筒本身的旋轉(zhuǎn)來(lái)混合的。它可以降低勞動(dòng)強(qiáng)度，但內(nèi)螺旋滾筒的制造工藝非常復(fù)雜，成本高、價(jià)格高，以目前的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)承載力很難在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中推廣。這兩種方案各有利弊。從實(shí)際情況看，前者在價(jià)格上比后者更能為農(nóng)民所接受，也能滿足基本的生產(chǎn)要求，只有一點(diǎn)破損，才在可接受的范圍內(nèi)。因此選擇前一方案作為設(shè)計(jì)方案。2.1.2種子拌藥機(jī)主要機(jī)構(gòu)的構(gòu)造及原理該種子拌藥機(jī)主要由機(jī)架、螺旋攪龍式攪拌器、種子喂入裝置、供液系統(tǒng)、電動(dòng)機(jī)等等。種子喂入裝置由喂料斗，稱重料斗，料箱組成。供液系統(tǒng)由輸液管，高壓液泵，水箱，霧化裝置組成。1.攪拌器攪拌器的作用是使種子和藥物的均勻混合，主要操作部件是外殼、攪拌軸、電源孔等，同時(shí)進(jìn)入混合器的種子和藥物與螺旋形環(huán)形皮帶一起旋轉(zhuǎn)。在攪拌器里混合并從出料口排出。2.料箱和料斗（1）料箱：用于儲(chǔ)存和供應(yīng)材料的材料的臨時(shí)倉(cāng)庫(kù)（2）料斗：主要用于定量喂料。它由旋轉(zhuǎn)料斗組成，用于輪流稱量物料。當(dāng)物料達(dá)到一定重量時(shí)，軸可以轉(zhuǎn)動(dòng)（在慣性和偏心力矩的作用下），料斗固定在軸上，使料斗也轉(zhuǎn)動(dòng)，使料斗閥門(mén)被推開(kāi)，物料從活動(dòng)門(mén)落到料箱，最后進(jìn)入攪拌筒攪拌。3.藥劑供應(yīng)設(shè)備：主要由釘齒輪和藥品供應(yīng)箱組成。由于釘齒輪與料斗軸同軸，當(dāng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)釘齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，將一定量的藥劑推出粉箱，實(shí)現(xiàn)定量加藥和完全比例混合。4.液體供應(yīng)系統(tǒng)：主要由水箱、輸液管、泵和霧化裝置組成。高壓泵通過(guò)輸液管將水或藥液從水箱中泵出，通過(guò)霧化裝置霧化，然后噴入攪拌器攪拌。2.2機(jī)械部分方案論證目前采用的機(jī)械結(jié)構(gòu)有很多種，現(xiàn)主要從傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上研究三種。1.方案1如下圖2-2所示，采用一級(jí)皮帶傳動(dòng)，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪音低，能緩沖和吸收振動(dòng)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，軸距大，成本低。但是外輪廓尺寸大，傳動(dòng)比不恒定，使用壽命短圖2-2一級(jí)帶傳動(dòng)圖2.方案2如下圖2-3所示，因?yàn)闇p速器能夠一次就達(dá)到運(yùn)動(dòng)件所需的轉(zhuǎn)速，在結(jié)構(gòu)上液簡(jiǎn)單，安裝很方便，工作可靠，平均傳動(dòng)比恒定。但是承載能力和速度范圍比較大，效率不低，壽命過(guò)長(zhǎng)，而且成本也相對(duì)較高。圖2-3減速器傳動(dòng)圖方案3如下圖2-4所示，所選用的是減速器與一級(jí)開(kāi)式圓柱齒輪傳動(dòng)的方式，其承載能力夠，傳動(dòng)比也恒定，效率高，而且壽命不短。但是此傳動(dòng)系統(tǒng)與其他相比較為復(fù)雜，成本也比較高，精度要求也不低。圖2-4減速器和一級(jí)齒輪傳動(dòng)圖2.3電控部分方案論證2.3.1電機(jī)的選擇方案一:采用伺服直流電機(jī)優(yōu)點(diǎn):1.能夠?qū)崿F(xiàn)在平滑面合理地調(diào)速2.不需要和其它設(shè)備的配合就能夠改變輸入或勵(lì)磁電壓電流實(shí)現(xiàn)調(diào)速。缺點(diǎn):1.自身的結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜而且制造成本過(guò)高:2.維護(hù)起來(lái)比較麻煩，而且維修起來(lái)成本也不低;方案二：采用伺服交流電機(jī)優(yōu)點(diǎn):1.在結(jié)構(gòu)上，不復(fù)雜；2.在制造上，花費(fèi)不高；3.在修理上，經(jīng)濟(jì)適用。缺點(diǎn):本身是完成不了調(diào)速的，其需要借助特殊的變頻設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速。方案三：采用異進(jìn)電機(jī)優(yōu)點(diǎn)：1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、原理通俗易懂、市場(chǎng)價(jià)格低廉和制造工藝相對(duì)容易。2.其轉(zhuǎn)子慣性不大，動(dòng)態(tài)響應(yīng)不慢，開(kāi)始與終止、正向旋轉(zhuǎn)與反向旋轉(zhuǎn)以及無(wú)級(jí)變速都很容易實(shí)現(xiàn)。缺點(diǎn)：功率因素過(guò)于靠后，輕載的功率因素不高，且調(diào)速性能不好。2.3.2控制系統(tǒng)的選擇方案一：采用PLC控制系統(tǒng)，其原理圖如圖2-5所示。優(yōu)點(diǎn)：1.可靠性很好，抗干擾能力不弱；2.配套完善，功能齊全，適用性不弱；3.維護(hù)的工作量相對(duì)不多，維修起來(lái)很容易；4.體積不大，重量較輕，能量耗費(fèi)不多；缺點(diǎn)：不能夠用做專門(mén)的控制器。圖2-5PLC原理圖方案二：采用單片機(jī)控制系統(tǒng)，其原理圖如圖2-6所示優(yōu)點(diǎn)：1.處理的速度不滿、功率消耗不多缺點(diǎn)：1.AD、EEPROM等功能需要依靠外用部件，間接的增加了硬軟件負(fù)擔(dān)；2.雖然I/O腳使用不是很復(fù)雜，但高電平時(shí)沒(méi)有輸出的能力；3.51保護(hù)能力不行，很容易將芯片燒毀；圖2-6單片機(jī)原理圖2.3最終設(shè)計(jì)方案在機(jī)械部分中，方案一操作簡(jiǎn)便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而方案二與方案三也有其優(yōu)點(diǎn)，但考慮到此次設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，所以不予采取。在選定的發(fā)動(dòng)機(jī)方案中，根據(jù)選定的機(jī)械方案最后確定第三個(gè)方案。PLC是一個(gè)由單片組成的相對(duì)成熟的控制系統(tǒng)，并且是成熟的單片應(yīng)用系統(tǒng)的產(chǎn)物。穩(wěn)定的非常通用的單片機(jī)可以形成各種應(yīng)用和更廣泛的范圍應(yīng)用程序一個(gè)單一的案例這是一個(gè)集成電路，只有在它包括其它裝置和軟件.很好由于我們能夠直接開(kāi)發(fā)單元控制系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)人員的需求相對(duì)較高（“沒(méi)有一般能力”）。發(fā)展周期是漫長(zhǎng)和昂貴的。因此，我選擇了選擇1作為一個(gè)控制要素。所以控制部分我選擇方案一。2.4結(jié)論在本章設(shè)計(jì)中，確定了此次種子包衣機(jī)設(shè)計(jì)的內(nèi)部原理及其結(jié)構(gòu)。了解到了種子包衣機(jī)的結(jié)構(gòu)形式。通過(guò)各個(gè)方案的對(duì)比，確立了一套比較合理的結(jié)構(gòu)和做成方案。在機(jī)械部分中，了解到各個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)后選擇了最佳方案。已保證不會(huì)浪費(fèi)材料，以至于污染環(huán)境，這樣會(huì)不利于生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。也從側(cè)面告訴我們要合理利用資源，明確與自然的關(guān)系，不能為了利益而去破壞環(huán)境。這樣會(huì)影響整個(gè)生態(tài)的平衡，也會(huì)影響人們的發(fā)展空間。第3章種子包衣機(jī)設(shè)計(jì)與計(jì)算3.1種子包衣機(jī)的設(shè)計(jì)3.1.1設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)目標(biāo)：已知參數(shù)：攪龍螺旋外徑為D=150mm；螺旋葉片轉(zhuǎn)速式n=500r/min；螺旋葉片間的節(jié)距為S=150mm；工作環(huán)境在室內(nèi)，最高的溫度不能超過(guò)35℃；班制為2；每8年為一次折舊期，每四年進(jìn)行一次大修，每?jī)赡赀M(jìn)行一次中修，每一年進(jìn)行一次小修。3.2傳動(dòng)部分的計(jì)算3.2.1生產(chǎn)率的計(jì)算查文獻(xiàn)[13]可知，整片式的生產(chǎn)率為式中——螺旋外徑，m——充滿系數(shù)，一般物料，麩皮、米糠等粉料——螺距m——螺旋轉(zhuǎn)速——螺旋軸直徑mm——傾斜輸送系數(shù)C=1（查文獻(xiàn)[13]）γ——被輸送的物料容重（查文獻(xiàn)[12]，γ≈0.77t/m3）t/h則環(huán)帶式的生產(chǎn)率近似估算t/h3.2.2螺旋（攪龍）功率的計(jì)算(查文獻(xiàn)[14])式中——生產(chǎn)率（t/h）——功率儲(chǔ)備系數(shù)，在之間選——輸送行程的水平投影距離mm初步擬定=1050mm——提升高度——在管內(nèi)運(yùn)動(dòng)阻力系數(shù)，對(duì)谷粒、雜余為1.2——修正系數(shù)，取=13.2.3攪龍結(jié)構(gòu)的其他參數(shù)螺旋葉片厚度：一般為（材料為不銹鋼或普通碳鋼）機(jī)殼厚度：厚度一般為（材料為不銹鋼或普通碳鋼）（3）主軸：一般采用無(wú)縫鋼管，直徑（4）螺旋葉片與機(jī)殼之間的間隙：一般為如表3-1所示表3-1攪龍的相關(guān)參數(shù)螺旋外徑D(mm)螺旋轉(zhuǎn)速n(r/min)螺旋節(jié)距S=D(mm)螺旋軸直徑d(mm)最高溫度℃徑向間隙λ(mm)螺旋厚度δ(mm)充滿系數(shù)ψ15050015040351020.33.2.4攪龍電動(dòng)機(jī)的選擇式中——傳動(dòng)的總傳動(dòng)效率=，為帶傳動(dòng)、軸承的傳動(dòng)效率，取=0.94，=0.98（查文獻(xiàn)[6]），=0.94×0.98=0.92——電動(dòng)機(jī)所需功率——工作機(jī)所需功率所以，。根據(jù)，由此選Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)Y90S—6型，6極。如表3-2所示表3-2電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)表型號(hào)額定功率/kW滿載時(shí)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩堵轉(zhuǎn)電流最大轉(zhuǎn)矩量kg額定電流A轉(zhuǎn)速r/min效率%功率因數(shù)額定轉(zhuǎn)矩Nm額定電流A額定轉(zhuǎn)矩Nm?Y90S-60.752.391072.50.702.05.52.223(查文獻(xiàn)[16])所選電動(dòng)機(jī)的外形與尺寸如下圖3-1所示：圖3-1電動(dòng)機(jī)外形圖表3-3電動(dòng)機(jī)的外形尺寸表機(jī)座號(hào)安裝尺寸HABCDEFGGDK6級(jí)90S901101005650820710（查文獻(xiàn)[16]）3.3帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算3.3.1確定計(jì)算功率由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得工作情況系數(shù)KA=1.1，故3.3.2選擇帶型根據(jù)、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速選擇普通平帶3.3.3確定帶輪小帶輪直徑取式中——傳遞的功率，——電機(jī)的轉(zhuǎn)速，(2)驗(yàn)算帶速v。按下列驗(yàn)算帶的速度因?yàn)?<v<30,故帶速合適。(3)確定小帶輪的其他參數(shù)軸徑=24mm輪轂直徑取輪轂長(zhǎng)度取=36mm輪緣外徑輪緣邊上厚度取帶寬輪緣寬度(開(kāi)放式傳動(dòng))取輪緣里面筋的高度e=+0.02B=4+0.02×32=4.64mm取e=5mm輪輻形式因?yàn)?所以采用輻板孔式(輪緣外徑D=)輻板厚度取t=6mm靜平衡允許的不平衡力矩為600g?cm（v）(查文獻(xiàn)[13])如下圖3-2所示。圖3-2小平帶輪簡(jiǎn)圖（4）傳動(dòng)比因?yàn)槭情_(kāi)口傳動(dòng)，所以式中，（5）大帶輪直徑式中，一般為，取為2%.取=224mm（查[15]）(6)確定大帶輪其他的參數(shù)軸徑輪轂直徑取=58mm輪轂長(zhǎng)度取輪緣外徑=224mm輪緣邊上厚度取輪緣寬度BB=32mm輪緣里面筋的高度e=+0.02B=5+0.02×32=5.64mm取e=6mm輪輻形式因?yàn)?所以采用孔板式(輪緣外徑D=)輻板厚度取輪緣表面中凸度從帶輪寬度的中間往兩邊傾斜靜平衡允許的不平衡力矩為600g（）(查文獻(xiàn)[13])如下圖3-3所示圖3-3大平帶輪簡(jiǎn)圖（7）帶厚?。?）環(huán)形帶帶中心距初定中心距取帶的節(jié)線長(zhǎng)度帶的內(nèi)周長(zhǎng)度根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)知，所以實(shí)際中心距（9）小帶輪包角（10）帶的截面積式中：（查文獻(xiàn)[15]）kW/（查文獻(xiàn)[15]）則：撓曲次數(shù)式中——帶輪數(shù)3.3.4帶傳動(dòng)的動(dòng)力學(xué)分析于計(jì)算（1）有效圓周力（查[15]）式中：——有效圓周力N——名義功率kW——帶速m/s（2）作用在軸上的力式中：——帶的正常張緊應(yīng)力，因?yàn)榫嚯x不是很大，所以——考慮到新的帶最初張緊力為平常張緊力的1.5倍時(shí)作用在軸上的力3.4軸轉(zhuǎn)速和功率的計(jì)算軸的運(yùn)動(dòng)：如圖3-4所示圖3-4傳動(dòng)簡(jiǎn)圖軸轉(zhuǎn)速軸輸入功率輸出功率輸入轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩5.輸出轉(zhuǎn)矩軸如表3-4所示表3-4運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果表軸名功率（k?W）轉(zhuǎn)矩（N?m）轉(zhuǎn)速r/min傳動(dòng)比i效率〃輸入輸出輸入輸出電動(dòng)機(jī)軸0.90.6488.59510000.72I軸0.6488.5958.423150020.983.5軸的設(shè)計(jì)3.5.1攪龍結(jié)構(gòu)處軸的設(shè)計(jì)選擇軸的材料取材料為45鋼，因?yàn)樵O(shè)計(jì)采用實(shí)心軸，所以根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)》可得。式中——軸徑,mm——軸傳動(dòng)功率kW——軸的轉(zhuǎn)速r/min——隨許用扭應(yīng)力[]變化系數(shù)[3]所以mm因A軸端開(kāi)有鍵槽故應(yīng)該將軸徑增大5%即取軸徑為30mm，B軸考慮軸間的影響軸承上的內(nèi)徑在軸承座的內(nèi)徑增大50mm，取35mm且B軸與D相等，C軸考慮主軸為空心鋼管故取直徑366mm，軸的橫向尺寸,需要安裝深溝球軸承因此為,需要安裝攪龍葉片并與箱體留有間隙所以取1150mm，具體尺寸如圖3-5。圖3-5軸尺寸圖(1)繪制軸的受力簡(jiǎn)圖圖3-6軸的受力簡(jiǎn)圖通過(guò)受力分析可得帶輪上的徑向力為：(取1.8)帶輪上的軸向力為：（在這里，兩班制）（2）XOZ面的受力圖圖3-7XOZ面的受力圖通過(guò)公式得到XOZ面的反力為：XOY面的受力圖圖3-8XOY面的受力圖通過(guò)公式得到XOY面的反力為：（4）XOZ面彎矩圖圖3-9XOZ面的彎矩圖通過(guò)公式得到XOZ面的彎矩：XOY面彎矩圖圖3-10XOY面的彎矩圖通過(guò)公式得到XOY面的彎矩:合成彎矩圖圖3-11合成彎矩圖通過(guò)公式得到合成彎矩：從左端扭矩圖圖3-12扭矩圖根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)：3.5.2葉斗喂種器處軸的設(shè)計(jì)在本次設(shè)計(jì)中，用高壓泵通過(guò)軟管對(duì)葉斗喂種器處的軸進(jìn)行推動(dòng)。對(duì)此需要設(shè)計(jì)一段軸?？紤]到軸的壽命要相對(duì)久一些，所以軸的材料選為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。取d1=?17mm,d2=d3=22mm,A段長(zhǎng)度為18mm,B段長(zhǎng)度為50mm，C段長(zhǎng)度為260mm.具體尺寸如圖3-13：圖3-13軸的尺寸圖繪制軸的受力簡(jiǎn)圖圖3-14受力簡(jiǎn)圖從左向右看，軸受到軸承的支持力F，葉輪的重力G，端蓋的支持力F以及高壓泵提供的轉(zhuǎn)矩T。3.6攪龍結(jié)構(gòu)處軸的強(qiáng)度計(jì)算1.按彎矩校核軸的強(qiáng)度應(yīng)根據(jù)來(lái)選擇危險(xiǎn)截面，由計(jì)算圖可看出，C截面或B截面是危險(xiǎn)截面。但因?yàn)锽、C直徑是不同的，并且B截面彎矩比C截面彎矩大，所以判定B截面是危險(xiǎn)截面。B截面校驗(yàn)：B截面抗彎截面系數(shù)如下：2.疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核應(yīng)根據(jù)M和應(yīng)力集中情況選擇危險(xiǎn)截面，選Φ30過(guò)渡處的I-I截面為危險(xiǎn)截面，并且它到B截面的距離為318mm。此截面從左側(cè)看有產(chǎn)生的應(yīng)力集中。45鋼調(diào)質(zhì)從I-I截面校核：抗彎截面系數(shù)抗扭截面系數(shù)對(duì)稱循環(huán)疲勞極限脈動(dòng)循環(huán)疲勞極限等效系數(shù)彎矩彎曲應(yīng)力幅平均應(yīng)力扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力幅和平均切應(yīng)力有效應(yīng)力集中系數(shù)（由于在此截面處有軸徑的變化，所以過(guò)渡圓角為r=2.5mm）由D/d=35/30=1.167，r/d=2.5/30=0.083，有效應(yīng)力集中系數(shù)(插值法）（查文獻(xiàn)[15]）表面狀態(tài)系數(shù)（查文獻(xiàn)[15]）尺寸系數(shù)（查文獻(xiàn)[15]）設(shè)無(wú)限壽命安全系數(shù)3.7軸承的選擇與校核3.7.1攪龍裝置軸上的軸承的選擇根據(jù)軸徑d=?35mm查文獻(xiàn)[18]可知應(yīng)選擇深溝球軸承6207GB/T276-94（數(shù)據(jù)如下表）表3-5滾動(dòng)軸承6207數(shù)據(jù)表軸承代號(hào)基本尺寸/mm安裝尺寸/mm基本額定動(dòng)載荷基本額定靜載荷極限轉(zhuǎn)速dDBkN脂潤(rùn)滑油潤(rùn)滑62073572171.14265125.215.2850011000其安裝尺寸如圖3-15所示圖3-15軸承安裝尺寸圖3.7.2葉斗喂料器處的軸上軸承的選擇根據(jù)軸徑d=?17mm查文獻(xiàn)[18]可知應(yīng)選擇深溝球軸承6203GB/T276-94（數(shù)據(jù)如下表）表3-6滾動(dòng)軸承6203數(shù)據(jù)表軸承代號(hào)基本尺寸/mm安裝尺寸/mm基本額定動(dòng)載荷基本額定靜載荷極限轉(zhuǎn)速dDBkN脂潤(rùn)滑油潤(rùn)滑62031740120.622650.69.584.7816000200003.7.3攪龍?zhí)庉S承的校核軸承受力如圖3-16所示圖3-16軸承受力圖（1）壽命計(jì)算（2）靜強(qiáng)度校核3.8鍵的選擇及校核3.8.1小帶輪處的鍵（1）確定平鍵的類型和尺寸采用普通平鍵C型（一端方頭一端圓頭）查[7]由d=?24mm可知鍵的剖面尺寸為b×h=8×7參照輪轂長(zhǎng)度L=36mm，取鍵長(zhǎng)度為L(zhǎng)=28mm（查文獻(xiàn)[18]）鍵的標(biāo)記為：鍵C8×28GB1096-79（2）校核強(qiáng)度屬于靜聯(lián)接，膠合擠壓強(qiáng)度.由文獻(xiàn)[15]可知校核公式為：式中：鍵聯(lián)接所傳遞的轉(zhuǎn)矩鍵的工作長(zhǎng)度鍵的高度h=7mm軸的直徑d=?24mm許用擠壓應(yīng)力，由文獻(xiàn)[15]，（靜聯(lián)接，鑄鐵，輕微沖擊載荷）滿足要求.（3）決定鍵與槽的配合、鍵槽表面粗糙度和鍵槽的對(duì)稱度公差查[18]按一般聯(lián)接對(duì)待鍵與軸：8N9/h9鍵與轂：8Js9/h9鍵槽表面粗糙度：工作表面取3.2，非工作表面取6.3（均為值）鍵槽的對(duì)稱度公差：按7級(jí)精度決定對(duì)稱度公差，對(duì)稱度公差值為：0.01mm(查文獻(xiàn)[18])3.8.2大帶輪處的鍵（1）確定平鍵的類型和尺寸采用普通平鍵C型（一端方頭一端圓頭）查[7]由d=?35mm可知鍵的剖面尺寸為b×h=20×12參照輪轂長(zhǎng)度l=58mm，取鍵長(zhǎng)度為L(zhǎng)=50mm（查文獻(xiàn)[18]）鍵的標(biāo)記為：鍵C20×12GB1096-79（2）校核強(qiáng)度屬于靜聯(lián)接，膠合擠壓強(qiáng)度.由[15]可知校核公式為：式中：鍵聯(lián)接所傳遞的轉(zhuǎn)矩T=128.9Nm鍵的工作長(zhǎng)度鍵的高度h=12mm軸的直徑d=?35mm許用擠壓應(yīng)力，由文獻(xiàn)[15]，（靜聯(lián)接，鑄鐵，輕微沖擊載荷）滿足要求（3）決定鍵與槽的配合、鍵槽表面粗糙度和鍵槽的對(duì)稱度公差如下圖3-17所示圖3-17鍵槽和鍵簡(jiǎn)圖查文獻(xiàn)[18]按一般聯(lián)接對(duì)待鍵與軸：20N9/h9鍵與轂：20Js9/h9鍵槽表面粗糙度：工作表面取3.2，非工作表面取6.3（均為值）鍵槽的對(duì)稱度公差：按7級(jí)精度決定對(duì)稱度公差，對(duì)稱度公差值為：0.01mm(查文獻(xiàn)[18]）3.9環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展方面的思考3.9.1正確對(duì)待種子包衣處理和生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間的關(guān)系在設(shè)計(jì)相關(guān)產(chǎn)品為了滿足生活需要的同時(shí)，還要不能對(duì)環(huán)境產(chǎn)生相應(yīng)的破壞。要做到實(shí)際與環(huán)境的結(jié)合。以下為此次設(shè)計(jì)對(duì)生態(tài)環(huán)境方面的建議：首先，不允許浸種和促進(jìn)發(fā)芽。因?yàn)楫?dāng)種衣劑溶于水中時(shí)，不僅會(huì)使種衣劑失效，還會(huì)抑制種子的萌發(fā)。第二，不需要測(cè)試花蕾。由于包衣種子檢測(cè)技術(shù)復(fù)雜、技術(shù)要求高、掌握難度大，常規(guī)檢測(cè)方法不僅會(huì)產(chǎn)生芽，而且會(huì)失去種子的使用價(jià)值，甚至導(dǎo)致藥物中毒事故。因此，無(wú)需對(duì)包衣種子進(jìn)行芽變?cè)囼?yàn)。它可以直接使用。第三，包衣種子不應(yīng)在播種后立即使用，而應(yīng)在3天后使用。第四是不能用于鹽堿地。由于種衣劑在堿的存在下會(huì)失效，所以在pH值大于8的地塊上不宜使用種衣劑。第五，不應(yīng)種植在低洼積水地。因?yàn)榘路N子在地下水位較高的土壤中使用時(shí)容易腐臭腐爛。因此，要合理利用環(huán)境，不能為了滿足需要而肆意破壞環(huán)境，以免得不償失。3.9.2種子包衣技術(shù)可持續(xù)發(fā)展的重要作用1972年在斯德哥爾摩舉行的聯(lián)合國(guó)人類環(huán)境專題討論會(huì)首次正式討論了可持續(xù)發(fā)展的概念。講習(xí)班匯集了全球工業(yè)化和發(fā)展中國(guó)家的代表，以確定在創(chuàng)造健康和充滿活力的環(huán)境方面的人權(quán)。從那時(shí)起，各國(guó)一直在努力界定“可持續(xù)發(fā)展”的含義。目前，已經(jīng)制定了數(shù)百個(gè)定義，涵蓋國(guó)際、地區(qū)、地方和具體部門(mén)，這是科學(xué)發(fā)展觀的基本要求之一。1980年，國(guó)際自然保護(hù)聯(lián)盟（IUCN）發(fā)布了《世界自然資源保護(hù)綱要》：“有必要研究自然、社會(huì)、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)與自然資源利用之間的基本關(guān)系，以確保世界的可持續(xù)發(fā)展?！保祭拾l(fā)表了《建設(shè)可持續(xù)社會(huì)》一書(shū)，提出要控制人口增長(zhǎng)，保護(hù)資源基礎(chǔ)，發(fā)展可再生能源，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)前，世界各國(guó)都把種業(yè)擺在突出位置，以種子為突破口，推動(dòng)農(nóng)業(yè)跨越式發(fā)展。發(fā)達(dá)國(guó)家的種子公司已經(jīng)發(fā)展成為可持續(xù)發(fā)展的種子發(fā)展體系，種子包衣技術(shù)尤為突出?？梢哉f(shuō)是種子產(chǎn)業(yè)發(fā)展不可或缺的部分。雖然當(dāng)前我國(guó)的種子包衣技術(shù)還不是很成熟，但相信在不遠(yuǎn)的將來(lái)一定會(huì)做到完備。第4章種子包衣機(jī)電控部分設(shè)計(jì)此次設(shè)計(jì)的種子包衣機(jī)的控制系統(tǒng)是以可編程控制器PLC為控制核心，液晶觸摸屏為人機(jī)交互界面，結(jié)合相應(yīng)的軟件，變頻裝置，流量監(jiān)控器等對(duì)整個(gè)包衣操作進(jìn)行控制。首先，要把生產(chǎn)率、種子堆積密度、種子混合比等相關(guān)參數(shù)輸入進(jìn)觸摸屏。然后PLC接收程序，計(jì)算進(jìn)料器和計(jì)量泵的運(yùn)行頻率，也就是進(jìn)料量和用料量。在自動(dòng)操作過(guò)程中，種子包衣劑由計(jì)量泵從罐中取出，然后由泵通過(guò)調(diào)節(jié)罐擠壓到液體流量監(jiān)測(cè)器，最后進(jìn)入混合室通過(guò)液體霧化板離心霧化。當(dāng)顯示器檢測(cè)到有液體存在時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)其他工作部件。延遲一小會(huì)兒后，進(jìn)料器開(kāi)始進(jìn)料，種子落入混合室，與霧化后的種子包衣劑接觸并充分的混合。在疏浚室中的粘合劑把斜面上的藥刷混合物刮掉。種子混合物進(jìn)入混合系統(tǒng)，然后充分?jǐn)嚢?，推到排出口。如果臨時(shí)倉(cāng)庫(kù)無(wú)材料，達(dá)不到傳感器信號(hào)的預(yù)期水平，那么進(jìn)料就會(huì)停止，緊跟著延遲幾秒鐘后停止計(jì)量泵，用以方便劑料混合，然后在風(fēng)暴停止后延遲幾秒鐘。當(dāng)高電平傳感器發(fā)出信號(hào)，液體開(kāi)始流動(dòng)，液體流量檢測(cè)器檢測(cè)液體，幾秒鐘后開(kāi)始送料，攪拌。如果材料堵塞在攪拌槽中，阻塞傳感器發(fā)出啟動(dòng)防堵防護(hù)程序的命令，所有工作部件停止，直到故障排除。4.1系統(tǒng)硬件功能要求硬件系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的主要功能有：（１）提供系統(tǒng)控制平臺(tái)；（２）提供人機(jī)交流的窗口；（３）料位、液流、堵塞等各種信號(hào)的監(jiān)測(cè)；（４）喂種、液泵電機(jī)的無(wú)級(jí)自動(dòng)調(diào)節(jié)；（５）為各硬件間通信提供接口；硬件設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括:PLC的選型設(shè)計(jì)、觸摸屏選型、變頻器選型、料位傳感器選型、液流監(jiān)測(cè)器選型、堵料傳感器選型等[28]。4.2PLC選型及其I/O口設(shè)計(jì)4.2.1PLC技術(shù)概況可編程序控制器（PLC）是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體集成技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、數(shù)字技術(shù)和通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)而發(fā)展起來(lái)的一種通用工業(yè)自動(dòng)控制裝置。它面向控制過(guò)程、面向用戶，適應(yīng)工業(yè)環(huán)境、操作方便、可靠性高，成為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱（PLC、機(jī)器人和CAD/CAM）之一，PLC裝置已成為自動(dòng)化系統(tǒng)的基本手段，PLC控制技術(shù)代表著當(dāng)今自動(dòng)控制的先進(jìn)水平，它在工業(yè)控制、機(jī)械裝備、家電生產(chǎn)等行業(yè)獲得了非常廣泛的應(yīng)用。PLC的種類繁多，但其結(jié)構(gòu)及硬件組成則大同小異，一般由中央處理單元（CPU）、存儲(chǔ)器、輸入／輸出單元、編程器、電源、智能單元（任選）等主要部分構(gòu)成[28]。4.2.2PLC主要特點(diǎn)隨著自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的迅速發(fā)展,PLC的功能日益增多。它不僅能實(shí)現(xiàn)單機(jī)控制，而且能實(shí)現(xiàn)多機(jī)群控。PLC系統(tǒng)一般由以下基本功能構(gòu)成：定時(shí)、計(jì)數(shù)、順序等多種控制功能；數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)與處理功能;通信聯(lián)網(wǎng)功能；輸入／輸出接口調(diào)理功能；人機(jī)界面功能;編程、調(diào)試功能等。其主要優(yōu)點(diǎn)為[28]：（１）通用性強(qiáng)、靈活性好、接線簡(jiǎn)單繼電器控制系統(tǒng)是針對(duì)各種控制要求專門(mén)設(shè)計(jì)的，只要控制系統(tǒng)改變，其接線就要跟著改動(dòng)，因而其專用性強(qiáng),通用性差。另外，繼電器觸點(diǎn)數(shù)目有限，一般每只只有４—８對(duì)觸點(diǎn)，因而繼電器控制系統(tǒng)連線多而且復(fù)雜，體積大、功能大，其靈活性和擴(kuò)展性都很差。PLC是專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，具有面向工業(yè)控制的鮮明特點(diǎn)。通過(guò)選配相應(yīng)的控制模塊便可適用于各種不同的工業(yè)控制系統(tǒng)。同時(shí)，由于PLC采用存儲(chǔ)邏輯，其控制邏輯以程序方式存儲(chǔ)在內(nèi)存中，當(dāng)生產(chǎn)工藝改變或生產(chǎn)設(shè)備更新時(shí)，不必改變PLC的硬件，只需改變程序，改變控制邏輯，故稱為“軟接線＂，其連線少，體積小，加之PLC中每只軟繼電器的觸點(diǎn)數(shù)理論上無(wú)限制，因此，靈活性和擴(kuò)展性都很好。另外，PLC的接線十分方便，只需將輸入信號(hào)設(shè)備（如按鈕、開(kāi)關(guān)等）與PLC的輸入端子相連，將接受控制的執(zhí)行元件（如接觸器、電磁閥等）與輸出端子相連即可[28]。（２）功能強(qiáng)、擴(kuò)展能力強(qiáng)現(xiàn)代PLC具有強(qiáng)大的功能系統(tǒng)，PLC用程序可實(shí)現(xiàn)任意復(fù)雜的控制功能。第一，PLC利用程序進(jìn)行定時(shí)、計(jì)數(shù)、順序、步進(jìn)等控制，十分準(zhǔn)確可靠。而用繼電器控制時(shí)，需使用大量時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器、步進(jìn)控制開(kāi)關(guān)等設(shè)備，其準(zhǔn)確性與可靠性無(wú)法與PLC相比。第二，PLC還具有A/D和D/A轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)運(yùn)算和處理、運(yùn)動(dòng)控制等功能，因此，它既可對(duì)開(kāi)關(guān)量進(jìn)行控制，又可以對(duì)模擬量進(jìn)行控制。第三，PLC具有通信聯(lián)網(wǎng)功能，因此，它不僅可以控制一臺(tái)單機(jī)、一條生產(chǎn)線，還可以控制一個(gè)機(jī)群、多條生產(chǎn)線，它既可現(xiàn)場(chǎng)控制，也可遠(yuǎn)距離對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控。目前，PLC產(chǎn)品已系列化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化，能方便靈活地?cái)U(kuò)展成大小不同、功能不同的控制系統(tǒng)。組成系統(tǒng)后，即使控制程序發(fā)生變化，只要修改軟件即可，增強(qiáng)了控制系統(tǒng)的柔性[28]。（３）可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)為了確保PLC在惡劣的工業(yè)環(huán)境中能可靠地工作，在設(shè)計(jì)上強(qiáng)化了PLC的抗干擾能力。在硬件方面，采用了電磁屏蔽、濾波、光電隔離等一系列抗干擾措施。例如，輸入輸出電路都采用了光電隔離措施，做到電浮空，有效地隔離了PLC內(nèi)部電路與輸入、輸出之間的電聯(lián)系，從而避免了輸入、輸出部分竄入的干擾信號(hào)而引起的故障和誤動(dòng)作；供電系統(tǒng)和輸入輸出線路除采用各種模擬濾波外，還加上數(shù)字濾波，以消除或抑制高頻干擾：對(duì)電源變壓器、CPU、編程器等主要部件，采用導(dǎo)電、導(dǎo)磁良好的材料進(jìn)行屏蔽，有效地防止了外界電磁的干擾。在軟件上，PLC采用了故障檢測(cè)、信息保護(hù)和恢復(fù)、設(shè)置警戒時(shí)鐘、加強(qiáng)對(duì)程序的檢查和校驗(yàn)、對(duì)程序和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行后備保護(hù)等，進(jìn)一步提高了可靠性和抗干擾能力。一般PLC允許工作的環(huán)境溫度為600℃，允許環(huán)境濕度為１５％～８５％（無(wú)結(jié)露），PLC還具有抗振蕩、抗噪聲、抗射頻等能力，因而可靠性極高。而繼電器邏輯控制系統(tǒng)由于使用大量的機(jī)械觸點(diǎn)，連線多，觸點(diǎn)開(kāi)、閉時(shí)會(huì)受到電弧的損壞，并有機(jī)械磨損，壽命短，因此，可靠性和可維護(hù)性差[28]。（４）定時(shí)準(zhǔn)確、定時(shí)范圍寬PLC內(nèi)部提供了許多定時(shí)器和計(jì)數(shù)器元件，通過(guò)不同的賦值，可以實(shí)現(xiàn)任意范圍內(nèi)的時(shí)間定時(shí)，且定時(shí)準(zhǔn)確。而繼電器控制系統(tǒng)中的定時(shí)器是靠硬件設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其定時(shí)范圍和定時(shí)的準(zhǔn)確性均受到很大的限制[28]。（５）編程和接線可同步進(jìn)行用繼電器控制完成一項(xiàng)控制工程，首先必須按工藝要求畫(huà)出電氣原理圖，然后再畫(huà)出繼電器控制柜（屏）的布置和接線圖等圖紙，其設(shè)計(jì)、安裝、裝配、接線和試驗(yàn)等工作所需要的時(shí)間長(zhǎng)而繁雜，且以后要修改十分不便。而PLC控制系統(tǒng)，由于采用軟件編程取代繼電器硬接線實(shí)現(xiàn)控制功能，即使是一個(gè)非常復(fù)雜的控制，也很容易通過(guò)編程來(lái)實(shí)現(xiàn)，且能事先進(jìn)行模擬調(diào)試，極大地減輕了繁重的現(xiàn)場(chǎng)安裝接線工作。另外，由于PLC控制系統(tǒng)的硬件可按控制系統(tǒng)的性能、輸入輸出點(diǎn)數(shù)和內(nèi)存容量的大小等來(lái)選配，使系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、編程和現(xiàn)場(chǎng)接線可同時(shí)進(jìn)行，因而極大地縮短了開(kāi)發(fā)周期，提高了工作效率[28]。4.2.3PLC主要應(yīng)用領(lǐng)域PLC是一種很有特色和發(fā)展前途的新型工業(yè)控制裝置，它不僅可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電控制系統(tǒng)，使硬件“軟”化，加上它具有運(yùn)算、計(jì)數(shù)、定時(shí)、通信和聯(lián)網(wǎng)等功能，還可用于輸入和輸出點(diǎn)數(shù)較多、控制要求較復(fù)雜的工業(yè)場(chǎng)合。目前，在各行各業(yè)中得到了非常廣泛的應(yīng)用，如現(xiàn)代化的家電生產(chǎn)廠都使用了PLC。如果按應(yīng)用類型劃分，可編程序控制器的應(yīng)用可分為以下幾種類型[28]：（１）開(kāi)關(guān)邏輯和順序控制：這是可編程序控制器最基本的控制功能，在工業(yè)場(chǎng)合應(yīng)用最廣泛，可代替繼電器控制系統(tǒng)。它既可用于單機(jī)控制，又可用于多機(jī)群控及自動(dòng)化生產(chǎn)線的控制[28]。（２）過(guò)程控制：PLC通過(guò)模擬量I/O模塊，可對(duì)溫度、流量等連續(xù)變化的模擬量進(jìn)行控制。大中型PLC都具有PID閉環(huán)控制功能，并已廣泛用于輕工等行業(yè)[28]。（３）多級(jí)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)：PLC與PLC之間、PLC與PC機(jī)之間及其他智能控制設(shè)備之間可以聯(lián)網(wǎng)通信，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理和信息共享，從而構(gòu)成工廠CIMS/CIPS系統(tǒng)[28]。4.2.4PLC選型及其I/O口電路設(shè)計(jì)根據(jù)對(duì)種子包衣機(jī)工藝流程和控制系統(tǒng)要求及硬件需實(shí)現(xiàn)的功能分析，設(shè)計(jì)出了PLC控制系統(tǒng)I/O口控制電路原理圖（見(jiàn)圖4-1）。根據(jù)上述原理圖得到PLC輸入／輸出（I/O）地址分配見(jiàn)表4-1及非PLC驅(qū)動(dòng)指示元件列表4-2。參照西門(mén)子公司提供的產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)，選用的各模塊類型及其技術(shù)參數(shù)如下[28]：圖4-1I/O控制電路原理圖表4-1PLC輸入/輸出（I/O）地址分配表序號(hào)絕對(duì)地址對(duì)應(yīng)輸入輸出符號(hào)實(shí)際意義一輸入點(diǎn)1I0.0K12高料位2I0.1K13低料位3I0.2K14堵料4I0.3K15/K17藥液流量5I0.4F1^F2^Q1^Q2^Q3各電機(jī)和變頻器保護(hù)6I0.5F20^F21^F22直流電源保護(hù)7I0.6調(diào)試功能狀態(tài)8I0.7PF01喂種變頻器輸出開(kāi)關(guān)量9I1.0PF02液泵變頻器輸出開(kāi)關(guān)量10I1.1S1啟動(dòng)11I1.2S2停機(jī)12I1.3S3故障復(fù)位13I1.4S4自動(dòng)運(yùn)行功能狀態(tài)14I1.5S6校液功能狀態(tài)15I2.0S8清空功能狀態(tài)16I2.1S9清洗功能狀態(tài)17I2.2S7校種功能狀態(tài)18I2.3S10攪龍電機(jī)試車(chē)19I2.4S11清理電機(jī)試車(chē)20I2.5S12喂種電機(jī)試車(chē)21I2.6S13甩盤(pán)電機(jī)試車(chē)22I2.7S14供液電機(jī)試車(chē)二輸出點(diǎn)1Q0.0KD4清理電機(jī)啟動(dòng)2Q0.1KD5甩盤(pán)電機(jī)啟動(dòng)3Q0.2KD6攪龍電機(jī)啟動(dòng)4Q0.3U1喂種變頻器啟動(dòng)5Q0.4U2液泵變頻器啟動(dòng)6Q0.5啟動(dòng)指示燈7Q0.6故障指示燈8Q0.7自運(yùn)行指示燈9Q1.0有料指示燈10Q1.1喂種指示燈11AWQ0MW0喂種變頻器頻率設(shè)置12AWQ2MW2液泵變頻器頻率設(shè)置表4-2不采用PLC輸出點(diǎn)驅(qū)動(dòng)的指示原件序號(hào)符號(hào)驅(qū)動(dòng)繼電器符號(hào)實(shí)際意義1H3K13常閉無(wú)料指示2H4K14常開(kāi)堵塞指示3H5K17常開(kāi)液泵啟動(dòng)指示4H6K4常開(kāi)清理啟動(dòng)指示5H7K5常開(kāi)甩盤(pán)啟動(dòng)指示6H8K6常開(kāi)攪龍啟動(dòng)指示7H9K15常閉無(wú)藥液指示(1)中央處理單元（CPU）CPU224是一款性價(jià)比較高的中央處理單元，其具有較多的輸入、輸出點(diǎn)數(shù)及更大的存儲(chǔ)器。根據(jù)ＰＬC輸入輸出點(diǎn)分配原理圖（見(jiàn)圖4-1）和PLC輸入／輸出（I/O）地址分配表（見(jiàn)表4-1），得到控制系統(tǒng)中使用的PLC輸入點(diǎn)數(shù)需為22點(diǎn)．輸出點(diǎn)數(shù)需為12點(diǎn)（其中２點(diǎn)為模擬輸出），而224型CPU輸入點(diǎn)數(shù)為14點(diǎn)、輸出點(diǎn)數(shù)為10點(diǎn)，故增加EM221型數(shù)字量輸入擴(kuò)展模塊，其輸入點(diǎn)數(shù)為８點(diǎn)．增加EM232型模擬量輸出擴(kuò)展模塊，其輸出點(diǎn)數(shù)為２點(diǎn)。其主要技術(shù)指標(biāo)分別如表4-3、4-4、4-5所示[28]：圖4-2CPU224圖4-3EM221圖4-4EM232表4-3CPU224模塊主要技術(shù)指標(biāo)特性技術(shù)指標(biāo)程序存儲(chǔ)器8K字節(jié)／典型值為2．6K條指令數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器2．5K字位操作執(zhí)行時(shí)間0．37Us掃描時(shí)間監(jiān)控300ms(可重啟動(dòng))本機(jī)輸出類型繼電器RS485通訊接口1個(gè)PPI接口，用于PG功能、刪I功能(TD200、oP)、S7—200系列CPU／CPU通訊。傳輸率9．6／19．2／187．5kbit／s。本機(jī)數(shù)字量輸入／輸出點(diǎn)數(shù)14點(diǎn)／10點(diǎn)數(shù)字量輸入／輸出點(diǎn)數(shù)最多94輸入／74輸出模擬量輸入／輸出點(diǎn)數(shù)28輸入／7輸出或14輸出；最多7個(gè)模塊數(shù)據(jù)可保持EEPROM中O～112，可選擇通過(guò)高能電容或電池電池選用BC293，CPU22X電池盒表4-4EM221數(shù)字量輸入模塊主要技術(shù)指標(biāo)特性技術(shù)指標(biāo)I／O端子排可拆卸輸入點(diǎn)數(shù)8點(diǎn)輸入電壓額定值24VDC電源消耗從背板總線(5VDc)：30mA；從傳感器電源或外部電源(24VDc)：32mA：功耗lW表4-5EM232模擬量擴(kuò)展輸出模塊主要技術(shù)指標(biāo)特性技術(shù)指標(biāo)點(diǎn)數(shù)2路模擬量輸出功耗2W數(shù)據(jù)字格式一32000～+32000(電壓)；O～+32000(電流)；分辨率，滿量程12位(電壓)；11位(電流)：精度(通常值)滿量程的±0．5％(電壓輸出)：滿量程的±O．5％(電流輸出)：穩(wěn)定時(shí)間100us(電壓輸出)：2ms(電流輸出)；信號(hào)范圍±10V(電壓輸出)；O～20IllA(電流輸出)；(2)SLTOP電源模塊在整個(gè)控制系統(tǒng)中，CPU自身及所有擴(kuò)展模塊的馳動(dòng)電源和PLC的輸入輸出端所需的電源是分開(kāi)的。表4-6計(jì)算得出CPU224及其它模塊所需的工作電流,可以看出電流未超過(guò)1A，故在系統(tǒng)中選用LOGO!24V／2.5A電源模塊(見(jiàn)圖4-5)，其主要參數(shù)見(jiàn)表4-7[28]。圖4-5SITOP電源模塊表4-6電源計(jì)算元件電源預(yù)算CPU為22407AEM22l0.03AEM2320.07A總計(jì)0.8A表4-7SITOP電源模塊主要技術(shù)指標(biāo)特性輸入電壓輸入電流輸出電壓輸出電流額定值A(chǔ)C120-230V11—065A24VDC2.5A允許范圍85-264V22.2-25.8VDC4.3觸摸屏選型采用觸摸屏替代操作面板，可減少了各種開(kāi)關(guān)(如按鈕、轉(zhuǎn)換扦關(guān))設(shè)薔，使故障率大為降低，大大提高了系統(tǒng)的可靠性。此外，觸摸屏還提供了良好的人機(jī)交流界面。因此，本系統(tǒng)人機(jī)信息交流窗口選用SIMENSTPl70A型液晶觸摸屏(見(jiàn)圖4-6所示)[28]。圖4-6SIMENSTPl70A型液晶觸摸屏TPl70A型液晶觸摸屏是低價(jià)的初始設(shè)備，可與所有SIMATICS7CPU一起操作。其裝配有用于MPI和PROFIBUS-DP的接口，該接口可用于下載組態(tài)。其主要特證如下[28]：(1)對(duì)下載組態(tài)進(jìn)行自動(dòng)傳送檢刪：(2)口令保護(hù)；(3)用于顯示和修改過(guò)程參數(shù)的輸入／輸出域；(4)用于圖形顯示動(dòng)態(tài)數(shù)值的棒圖；(5)圖形和按鈕的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)可在ProToolCS下使用；(6)可以組態(tài)圖形以對(duì)按鈕設(shè)定標(biāo)簽或作為格式填充背景動(dòng)畫(huà)：(7)固定文本可按任意字符大小為按鈕、過(guò)程畫(huà)面或過(guò)程值設(shè)定標(biāo)簽。本觸摸屏與PLC之間的通訊采用RS485／RS485接口，下載程序?yàn)镽S232接口。其具體技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表4-8[28]。表4-8TPl70A型觸摸屏主要技術(shù)指標(biāo)特性技術(shù)指標(biāo)分辨率(象素)320×240顯示面積(W×H)mm116×87(5．7’)顏色藍(lán)色(4級(jí)灰度)鍵盤(pán)觸摸(模擬／耐磨)處理器32一BitRISC／66刪z處理器組態(tài)F1ash256Kbyte接口lFl／A1F1／BRS232RS422，RS485電源功率24VDc6W時(shí)鐘有功能可支持大約20貞信思，20幅圖圓，100條信息，按鈕開(kāi)關(guān)，棒圖，固定文本及100個(gè)左右變量。屏幕圖形有；可由其它圖像編輯器生產(chǎn)字體字體大小自由調(diào)整(TrueTypefont)動(dòng)態(tài)對(duì)象輸入，輸出，輸入／輸出域，日期／時(shí)間，按鈕開(kāi)關(guān)，棒圖，符號(hào)列表，棒圖，符號(hào)輸出域等。在線語(yǔ)言1種(支持中文，韓文等20種語(yǔ)言)組態(tài)軟件ProTool／Lite，ProTool，ProTool／ProV5．2及以上版本。4.4變頻器選型近年，隨著電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)的迅速發(fā)展，交流傳動(dòng)與控制技術(shù)成為目前發(fā)展最為迅速的技術(shù)之一，電氣傳動(dòng)技術(shù)面臨著一場(chǎng)歷史革命，即交流調(diào)速取代直流調(diào)速和計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)取代模擬控制技術(shù)已成為發(fā)展趨勢(shì)。電機(jī)交流變頻調(diào)速技術(shù)是當(dāng)今節(jié)電、改善工藝流程，以及提高產(chǎn)品質(zhì)量和改善環(huán)境、推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步的一種主要手段。變頻調(diào)速以其優(yōu)異的調(diào)速和起制動(dòng)性能，高效率、高功率因數(shù)和節(jié)電效果，廣泛的適用范圍及其它許多優(yōu)點(diǎn)而被國(guó)內(nèi)外公認(rèn)為最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速的裝最稱為變頻器。變頻器一般由整流器、濾波器、驅(qū)動(dòng)電路，保護(hù)電路以及控制器(MCU/DSP)等部分組成。首先將單相或三相交流電源通過(guò)整流器并經(jīng)電容濾波后，形成幅值摹本固定的直流電壓加在逆變器上，利用逆變器功率元件的通斷控制，使逆變器輸出端獲得一定形狀的矩形脈沖波形。通過(guò)改變矩形脈沖的寬度控制其電壓幅值；通過(guò)改變調(diào)制周期控制其輸出頻率，從而在逆變器上同時(shí)進(jìn)行輸出電壓和頻率的控制．從而滿足變頻調(diào)速對(duì)U/F協(xié)調(diào)控制的要求。隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，變頻器的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，而將變頻器用于交流電動(dòng)機(jī)(異步電機(jī)或同步電機(jī))轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)和控制，是公認(rèn)的交流電動(dòng)機(jī)最理想、最有前途的調(diào)速方案。綜上所述，本系統(tǒng)用于種子與藥劑的定量控制和無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)采用二相交流變頻器，選用SIEMENS420型(見(jiàn)圖4-8)，該型變頻器適合于各種變速驅(qū)動(dòng)，尤其是水泵、風(fēng)機(jī)和傳送帶系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)。其中用于種子供給定量控制調(diào)節(jié)的變頻器為0.37kW；用于種衣劑供給定量控制調(diào)節(jié)的變頻器為0.55kW，并都配有基本操作板BOP。其主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表4-9，端子連接見(jiàn)圖4-7，系統(tǒng)控制接線見(jiàn)圖4-9[28]圖4-7SIEMENS420型變頻器表4-9420型變頻器的主要技術(shù)指標(biāo)特性技術(shù)指標(biāo)電源電壓和功率范闈三相交流380v軍480v±10％，037kW至ll¨輸入頻率47Hz壘63Hz輸出頻率0Hz至650Hz控制方式線性v／f：平方v／f；多點(diǎn)v／f特性(可編程的v／f)頻率設(shè)定值的分辨章0.01Hz,數(shù)字設(shè)定；0.01Hz，串行通訊設(shè)定；10位二進(jìn)制，模擬設(shè)定模擬輸入1個(gè)，用于設(shè)定值輸入或PI控制器輸入(0到10V)，可標(biāo)定；也可以作為第四個(gè)數(shù)字輸入使用。繼電器輸出1個(gè)，可組態(tài)為30V直流/5A(電阻負(fù)載),或250V交流/2A(感性負(fù)載)模擬輸出1個(gè)，可編程(0mA至20mA)串行接口Rs485，Rs232，可選保護(hù)功能欠電壓；過(guò)電壓；過(guò)負(fù)載；接地故障；短路；防止電機(jī)失速；閉鎖電動(dòng)機(jī)；電動(dòng)機(jī)過(guò)溫；變頻器過(guò)溫等。0.37kw變額器額定輸入電流：1.1A；額定輸出電流：1.2A；0.55kw變頻器額定輸入電流：1.4A；額定輸出電流：1.6A；4.5液流監(jiān)測(cè)器選型液流監(jiān)測(cè)器主要用于監(jiān)測(cè)液流的變化．為系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行和故障監(jiān)測(cè)提供信號(hào)。本設(shè)備藥劑流量變化范圍較大(25L／h～250L／h)，且相對(duì)流量不大，若直接采用小流量液流傳感器監(jiān)測(cè),成本昂貴。股而選用價(jià)格較低CYG3002型壓力開(kāi)關(guān)來(lái)替代，并在壓力開(kāi)關(guān)出口處安裝直徑6毫米的喉管，使計(jì)量泵泵出的藥劑在其m口處與喉管之間建立一定的壓力，便于壓力開(kāi)關(guān)測(cè)知，達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)提供一個(gè)開(kāi)關(guān)量輸出。CYG3002型開(kāi)關(guān)采用24V直流供電，為表盤(pán)式結(jié)構(gòu)，全金屬外殼，數(shù)碼管現(xiàn)場(chǎng)顯示，用戶在現(xiàn)場(chǎng)可以通過(guò)按鈕方便的設(shè)定報(bào)警點(diǎn)、調(diào)整零位及滿度。其外形見(jiàn)圖4-8,主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表4-10[28]：圖4-8CYG3002型開(kāi)關(guān)表4-10CYG3002型壓力開(kāi)關(guān)主要技術(shù)指標(biāo)特性技術(shù)指標(biāo)供電電壓24VDC量程0～35MPa測(cè)量控制精度0.5％控制模式高報(bào)警和低報(bào)警開(kāi)關(guān)量輸出繼電器觸點(diǎn)Ac250v／5A或Dc30v／5A功耗0.2W～1W使用條件環(huán)境溫度：一lO℃～60℃外形尺寸100×68×50(mm)最大耐壓值100kP過(guò)載能力200%CYG3002型壓力開(kāi)關(guān)的主要按鈕功能：(1)功能鍵“SEL”：用十各級(jí)功能主菜單的循環(huán)顯示；(2)確定鍵“ENT”：用于各參數(shù)位選擇及確認(rèn)；(3)增鍵“▲”：用于對(duì)各參數(shù)值的增修改；(4)減鍵“▲”：用于對(duì)各參數(shù)值的減修改[28]。滿度修正功能：傳感器在受到滿量程壓力情況下，進(jìn)入功能菜單的測(cè)量值選項(xiàng)，記下P后的顯示值，然后進(jìn)入菜單的滿度修正選項(xiàng)把P后的值改為記下的P測(cè)量值后退出菜單，滿度修正完成[28]。4.6料位傳感器選型暫存?zhèn)}內(nèi)的上下料位傳感器可檢測(cè)倉(cāng)內(nèi)物料的有無(wú)，為系統(tǒng)運(yùn)行提供決策信號(hào)。目前市場(chǎng)上的料位傳感器品種很多，有光電式、音叉式、阻旋式、電容式等，價(jià)格差距較大，本選題以簡(jiǎn)單、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)為原則，選用電容接近開(kāi)關(guān)作為料位傳感器。電容接近開(kāi)關(guān)的感應(yīng)面由兩同軸金屬電極構(gòu)成，電極A和電極B連接在高頻振蕩器的反饋回路中，該高頻振蕩器無(wú)物體經(jīng)過(guò)時(shí)不感應(yīng)，當(dāng)測(cè)試物體接近傳感器表面時(shí)，它就進(jìn)入由這兩個(gè)電極構(gòu)成的電場(chǎng)，引起A、B之間的耦舍電容增加，電路開(kāi)始振蕩，每一振蕩的振幅均由數(shù)據(jù)分析電路測(cè)得，并形成開(kāi)關(guān)信號(hào)。不同材料介電常數(shù)不一樣，電容開(kāi)關(guān)所檢測(cè)出的距離也不同。材料介電常數(shù)越大，可獲得的開(kāi)關(guān)距離就越大。本課題用的物料為糧食種子，其介電常數(shù)為3左右，檢測(cè)的距離約為5mm。暫存?zhèn)}上下料位傳感囂選用CJA41-3008PK型電容接近開(kāi)關(guān)．其外形見(jiàn)圖4-9，其主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表4-11[28]圖4-9CJA41-3008PK型屯容接近開(kāi)關(guān)表4-11CJA41-3008PK型電容接近開(kāi)關(guān)主要技術(shù)指標(biāo)特性技術(shù)指標(biāo)供電電壓10～30VDc，輸出開(kāi)關(guān)量輸出動(dòng)作距離范圍2～8mm空載電流20mA環(huán)境溫度-25～70℃輸出指示LED4.7堵塞傳感器選型選為PRL-100型阻旋物位開(kāi)關(guān)。國(guó)內(nèi)外不少包衣設(shè)備用于攪龍防堵的傳感器采用電容接近開(kāi)關(guān)型，在工作過(guò)程中物料表面含的少量塵埃與藥荊混合成糊狀物，少量枯在傳感器頭部，傳感器就會(huì)發(fā)出誤信號(hào)，導(dǎo)致攪龍停機(jī)。在工作過(guò)程中，操作人員必須經(jīng)常清理，方能保證設(shè)備正常運(yùn)行。不少人為免麻煩將其拆除，對(duì)設(shè)備運(yùn)行安全造成較大隱患。本系統(tǒng)選用的阻旋物位開(kāi)關(guān)，由微型電機(jī)驅(qū)動(dòng)葉片緩慢旋轉(zhuǎn)，須有一定量的物料擁堵才能使其停止，并發(fā)出信號(hào)，故而較好的解決了粘糊這一難題。該料位傳感器的外形見(jiàn)圖4-10，其性能特點(diǎn)及技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表4-12[28]：圖4-10PRL-100型阻旋物位開(kāi)關(guān)表4-12PRL-100型阻旋物位開(kāi)關(guān)主要技術(shù)指標(biāo)特性技術(shù)指標(biāo)材質(zhì)鑄鋁外殼、不銹鋼法蘭或碳鋼法蘭可選電機(jī)電源AC220V50Hz信號(hào)電源Ac6.3—220v50Hz或Dc6.3—220v輸出方式開(kāi)關(guān)量輸出額定功率3W(電流<18mA)物料容重0.2g／cm3～0.5g/cm3耐溫性能普通型一20℃～60℃防爆性能普通型，IP65防護(hù)等級(jí)其它性能全密封、扭力可調(diào)，馬達(dá)且有保護(hù)裝置、葉片可選4.8電源設(shè)計(jì)本機(jī)總功率4kW，供電電源AC380V?？刂葡到y(tǒng)所用主要有三種數(shù)值：DC24V、AC220V、AC380V。PLC的輸入輸出、各類指示燈、繼電器、觸摸屏、科位傳感器、液體監(jiān)測(cè)囂等使用Dc24V電源，其中PLC的內(nèi)部電源等已選用了上述的LOG0!24V／2.5A電源模塊，其余繼電器、各類指示燈、觸摸屏、傳感器等元件的電流相加不到3A，功率約300W，故選用A一125—24型開(kāi)關(guān)電源，其外形見(jiàn)圖4-13，其性能特點(diǎn)及技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表4-11。PLC、堵塞傳感器采用AC220V電源供電，其余兩個(gè)變頻器、各驅(qū)動(dòng)電機(jī)都使用AC380V電源[28]。圖4-11A-125-24型開(kāi)關(guān)電源表4-13A一125—24型開(kāi)關(guān)電源主要技術(shù)指標(biāo)特性技術(shù)指標(biāo)輸入電壓176—264VAC輸入頻率47—63Hz輸出電壓調(diào)節(jié)范圍±10％輸出過(guò)載保護(hù)110％一150％間歇模式，自動(dòng)恢復(fù)輸出電壓、電流24V、5A功率500W儲(chǔ)存環(huán)境一20℃～+85℃，20％～95％RH(無(wú)結(jié)霜)散熱方式空氣自然對(duì)流冷卻上升時(shí)間，保持時(shí)間50mS，20mS滿載(典型值)第5章種子包衣機(jī)的使用與維護(hù)5.1操作步驟和方法在使用種子包衣機(jī)時(shí)，要先進(jìn)行空載運(yùn)行。首先按順序啟動(dòng)各部位電機(jī)。啟動(dòng)甩盤(pán)電機(jī)(或空壓機(jī))→輸送槽(攪拌筒)電機(jī)或滾筒電機(jī)。然后運(yùn)行5min～10min，之后檢查各部位有無(wú)振動(dòng)、異常聲音及軸承溫升。包衣機(jī)在進(jìn)料裝藥液前還要進(jìn)行調(diào)試，包括：（1）生產(chǎn)率(排料量)調(diào)試(不供藥液)：調(diào)節(jié)進(jìn)料斗開(kāi)度或葉輪轉(zhuǎn)數(shù)，通過(guò)增減排料量，達(dá)到額定生產(chǎn)率或設(shè)定生產(chǎn)率；（2）供藥量調(diào)試(不供種子)：調(diào)節(jié)藥液泵輸藥量及輸液閥或計(jì)量泵輸藥量，通過(guò)增減供藥量，達(dá)到上述生產(chǎn)率應(yīng)配備的供藥量。（注：非水溶液種衣劑，不得用水代替種衣劑調(diào)試。）調(diào)試完成后，進(jìn)行包衣作業(yè)。按照一定的順序開(kāi)啟機(jī)器：?jiǎn)?dòng)藥液泵電機(jī)或計(jì)量泵電機(jī)→啟動(dòng)甩盤(pán)電機(jī)(或空壓機(jī))→啟動(dòng)輸送槽(攪拌筒)電機(jī)或滾筒電機(jī)→啟動(dòng)上料提升機(jī)→打開(kāi)進(jìn)料口或啟動(dòng)排料葉輪，喂入準(zhǔn)備好的種子。每作業(yè)1h，就要復(fù)查一次生產(chǎn)率和供藥量。剛工作完成時(shí)，按照以下順序停止作業(yè)：停止進(jìn)料→關(guān)閉藥液泵電機(jī)或計(jì)量泵電機(jī)→關(guān)閉甩盤(pán)電機(jī)(或空壓機(jī))→待包衣種子排空后關(guān)閉輸送槽(攪拌簡(jiǎn))電機(jī)或滾筒電機(jī)。機(jī)器完全停止后，就要對(duì)機(jī)器進(jìn)行清理，清理出機(jī)內(nèi)、管道內(nèi)的殘液和殘留種子。5.2安全操作注意事項(xiàng)1包衣機(jī)作業(yè)時(shí)，嚴(yán)禁將手伸進(jìn)輸料槽(攪拌簡(jiǎn))或滾筒內(nèi)處理故障。2包衣機(jī)作業(yè)時(shí)，嚴(yán)禁打開(kāi)霧化混合室清理門(mén)。3包衣機(jī)要保持良好接地，防止觸電事故。4作業(yè)期間停機(jī)或斷電，應(yīng)切斷電源，防止突然起動(dòng)，造成事故。5操作人員必須戴口罩、橡膠手套作業(yè)。6清理包衣機(jī)留下的殘液及種子要選擇安全地點(diǎn)妥善處理，防止人畜中毒及污染飲用水源。結(jié)論本畢業(yè)設(shè)計(jì)研發(fā)的高質(zhì)量的種子包衣機(jī)，為了滿足中國(guó)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求，并結(jié)合國(guó)家已經(jīng)完成的“15”科技項(xiàng)目，設(shè)計(jì)了以PLC控制器為核心的控制種子包衣設(shè)備。本設(shè)計(jì)能實(shí)現(xiàn)種子和種子包衣劑的均勻附著、對(duì)包衣進(jìn)行精確的控制和操作、保證工作部件和操作人員的安全性，改善了傳統(tǒng)包衣機(jī)的缺陷。更好地滿足了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高標(biāo)準(zhǔn)要求，使設(shè)計(jì)的整體技術(shù)水平領(lǐng)先國(guó)內(nèi)其他產(chǎn)品。（1）充分利用已有研發(fā)基礎(chǔ),借鑒與自主創(chuàng)新并舉,裝備研發(fā)與工藝研究有機(jī)結(jié)合,重點(diǎn)圍繞提高作業(yè)效率、自動(dòng)化程度和成品質(zhì)量等,加快研發(fā)經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、高效的裹衣加工設(shè)備步伐。（2）加強(qiáng)包衣粉料、黏合劑、輔助材料等材料性能的深入研究,尋找更好的崩解劑、黏合劑、固體輔料,以達(dá)到不使用膠懸液的目的,降低裹衣對(duì)種子活力的影響。（3）研究種子萌發(fā)與包衣加工融合處理技術(shù),通過(guò)預(yù)發(fā)芽處理,提高出苗整齊度與幼苗長(zhǎng)勢(shì),提升裹衣加工種子質(zhì)量;將無(wú)公害的綠