一种种子包衣机电控系统，属于农业电气化领域；包括单片机(1)，复位电路(2)，单片机电源稳压滤波器(5)及(6、21)单片机程序烧写端口，(3)为LCD显示接口，与按键(4)配合，可以实现参数修改、一键启动与停机这三大功能，与工作状态指示电路(10)配合实现故障显示，(7、8)为传感和控制部分提供电源，(13～16)为传感器接口电路，其信号经变换输入单片机，异步电机电源控制电路(17～20)直接受单片机控制，(9)为D/A转换电路(11～12)提供参考电源，而这两个D/A电路从单片机接收信号，控制电机速度；该系统在廉价、高可靠性及自动化的基础上，基于专家系统，实现了种子包衣控制的智能化。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种种子包衣机电控系统，属于农业电气化领域；包括单片机(1)，复位电路(2)，单片机电源稳压滤波器(5)及(6、21)单片机程序烧写端口，(3)为LCD显示接口，与按键(4)配合，可以实现参数修改、一键启动与停机这三大功能，与工作状态指示电路(10)配合实现故障显示，(7、8)为传感和控制部分提供电源，(13～16)为传感器接口电路，其信号经变换输入单片机，异步电机电源控制电路(17～20)直接受单片机控制，(9)为D/A转换电路(11～12)提供参考电源，而这两个D/A电路从单片机接收信号，控制电机速度；该系统在廉价、高可靠性及自动化的基础上，基于专家系统，实现了种子包衣控制的智能化。【专利说明】基于专家系统的智能种子包衣机电控系统
:本专利技术主要是为种子包衣机设计一套自动化智能控制系统，属于农业电气自动化领域。
技术介绍
:从总体上讲，我国的种子包衣设备研究与工程化起步较晚，至今还不同程度地存在结构、制造工艺等的不成熟，大多数种子包衣机控制系统采用低压继电器形式，技术含量低、故障率高。如酒泉奥凯种子机械股份有限公司的5BY-5.0V型种子包衣机，该机电控系统虽能实现一定程度的自动化，但控制建立在低压电器的基础之上，控制较为粗放，故障率较大，操作过程中需要 人全程参与。胡良龙，胡志超等研发了 5BY-5型新一代种子包衣设备，并设计了以PLC为控制核心，液晶触摸屏为人机交流窗口，集编程、变频、液流监测、传感器等技术为一体的自动化控制系统。用Pro Tool/Pro CS编制人机交流软件，在Step7-Micix)/WIN环境下采用梯形图方法编制系统监控软件，实现包衣作业的部件保护、精确计量、自动控制和人性化操作。该机整体技术水平达到国内领先，但显然系统复杂，成本较高，操作也相对繁琐一些，对操作者的知识水平、维护水平等要求较高，主要应用对象是种子加工流水线。杨婉霞等基于精简控制系统，实现低成本、基本自动化为目标，以5BY-5.0V种子包衣机为控制对象，结合RS-485通信及USS通信协议和相应软件、变频装置、相关传感器及相应的执行元器件对包衣作业全程进行自动控制。这一方案虽然实现了包衣过程的基本自动化，但系统显然过于简陋，另外，其在软硬件的可靠性、抗干扰性及包衣的智能化研究上相对欠缺。
技术实现思路
:为了克服现有技术中的不足，本专利技术基于专家系统的思想，以单片机AT90CAN128为核心硬件，设计了一套电控系统，使现有的种子供给装置、种衣剂供给装置改进为种子定量供给装置、种衣剂定量供给系统；使其他系统成为自动反应、配合合理、高度集成的全自动智能型工作系统。利用按键(4)和液晶显示(3)输入生产率、种子容重、种药混配比等参数，单片机(I)接收后，由专家系统(图3)给出或者计算出喂料电机和供液电机的工作频率(f @和f?)，即喂种速率和供药速度。自动运行时，种衣剂被计量泵从贮液桶吸出(由供液电机带动，控制端口为J10，1、2之间为常开触点)，再由泵挤压推送到液流监测器(CYG3002)，后进入混配室内药液雾化盘被离心雾化；液流监测器检测到药液(J14的2脚输入高电平)后，系统检测上料位传感器(CJA4-3008PK)，如果上料位传感器显示有种子(Jll的2脚输入高电平)，则经一定延时，喂料器开始喂料(由喂料电机带动，控制端口为J6，1、2之间为常开触点)，种子落入混配室内抛种甩盘被均匀抛撒落下，与已雾化的种衣剂充分接触、混合、下落；黏附在清淤室斜壁上的种药混合物被毛刷(由清淤电机带动，控制端口为J3，1、2之间为常开触点)刮除落下；种药混合物落入搅拌系统，再充分搅拌，被搅龙推送(由搅龙电机带动，控制端口为J5，l、2之间为常开触点)至出料口排出；如暂存仓无料，下料位传感器(CJA4-3008PK)发出信号(J12的2脚输入高电平)，喂料停止，延时数秒后计量泵停止，为便于物料充分搅拌，再延时数秒后搅龙才停止。如物料在搅龙槽体内被堵塞，堵料传感器(RL~100)发出指令(J13的2脚输入高电平)，启动防堵保护程序，全部工作部件停止，直至故障排除方能启动。【专利附图】【附图说明】:图1基于AT90CAN128的智能种子包衣机电控系统电路图图2智能种子包衣机电控系统程序框图及关键节点显示配合图图3专家系统工作程序框图【具体实施方式】:下面结合附图详细说明本专利技术的具体实施:参见图1，系统核心部分:以AT90CAN128 (I)为CPU ;采用外接16MHz晶振Yl提供工作频率，Yl的辅助工作电容为Cl和C2，容量为22pF ;由二极管D1、按钮S9、电阻Rl和独石电容Cl组成的复位电路(2)，当S9按下，RESET引脚为单片机AT90CAN128输入一低电平，使其复位；(5)所示电容C9、C15~17构成+5V电源单片机部分的稳压滤波器；(6)为ISP烧写适配器，可利用COM 口通过ISP2032V芯片进行程序烧写；(21)为JTAG烧写适配器，可利用USB 口通过FT232H芯片进行程序烧写。人机接口部分:(3)为IXD12864的接口插座，其I脚VSS为接地端(接GND1)，2脚VDD为电源端(接+5V)，3脚VO为驱动电压端(接+5V)，4脚RS为并行的指令/数据选择端(高电平代表指令，低电平代表数据)，5脚R/W为读写选择端(高电平为读指令，低电平为写指令)，E为并行的使能信号(高电平为使能开放，低电平为使能禁止)，7~14脚DBO~DB7为并行数据端，15脚PSB为并串行方式选择端(本系统选择并行通讯方式，即PSB端输入高电平I)，16、18脚为空脚，17脚/RET为液晶复位端(低电平有效)，19、20脚 _八和LCDJ(分别为背光电源正极和背光电源负极(分别接+5V和GND1) ； (4)为按键区，共有SI~S8共8个独立按键，分别于单片机的KEYl~8端；发光二极管D7~DlO和电阻R33~R36组成系统工作状态指示电路(10)，分别对应工作、缺料、堵转、缺液4种工作状态，如果对应的状况发生，则相应的单片机引脚将输出低电平，相应的发光二极管就会点売。传感检测与控制执行部分:(7)为+24V、+12V和+5V电源输入端；(8)为+24V、+12V和+5V电源输入端的滤波电容；(13~16)为高料位(CJA4-3008PK)、底料位(CJA4-3008PK)、阻旋物位(RL~100)及液流检测器(cYG3002)传感器接口及转换电路，这些传感器全部为开关型传感器，采用3线连接，3线接线端子Jll~J14的I端均为电源端，3端均为接地GND2端，中间的2端均为传感信号输入端，其中上料位有料时，JlI的2脚呈高电平，下料位有料时，J12的2脚呈高电平，堵料传感器检测到堵料时，J13的2脚输入高电平，当供液泵中的种衣剂压力大于液流检测器的设定最低值时，J14的2脚才输入高电平，这些高电平经光耦隔离，将低电平信号传往单片机的对应输入口，而这些传感器传输的信号是启动包衣、停止包衣及故障监测的直接依据。异步电机电源控制电路:(17-20)分别为清淤电机、搅龙电机、喂料电机以及供液电机的交流电源控制电路。例如，清淤电机的控制是这样的:单片机的39脚PC4发出启动电机信号的低电平0，U8光耦本文档来自技高网...
【技术保护点】
以AT90CAN128为核心的全自动智能种子包衣机电控系统，包括系统核心部分(1、2、5、6、21)，人机接口部分(3、4、10)，传感检测与控制执行部分(7、8、13～16)，异步电机电源控制电路(17～20)，喂料电机和供液泵电机频率控制电路部分(9，11～12)组成；其特征在于：AVR单片机AT90CAN128(1)为控制系统CPU；复位电路当S9按下，RESET引脚为单片机AT90CAN128输入一低电平，使其复位；(5)为电源单片机部分的稳压滤波器；(6、21)为单片机程序烧写端口；(3)为LCD12864的接口，可以显示系统参数、加工数据，与按键(4)配合，可以实现参数修改、一键启动、一键停机这三大功能，与工作状态指示电路(10)配合，可以实现故障实时监测和显示；(7、8)为传感检测与控制执行部分提供电源，(13～16)为传感器接口电路，这些传感器全部为开关型传感器，采用3线接头与外接传感器连接，它们传输的信号是启动包衣、停止包衣及故障监测的直接依据；异步电机电源控制电路(17～20)直接受单片机控制，对应的小中间继电器的常开触点闭合，则对应的异步电动机电源交流接触器合闸；(9)为两个串行D/A转换电路(11～12)提供参考电源，而这两个D/A转换电路从单片机相应输出端接收时钟、控制以及数字信号，完成数/模转换，经电压变换调理，将这两个最终的模拟信号输入喂料电机和供液电机变频器的控制端，控制其运转速度。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王关平，赵武云，杨婉霞，高晓阳，张锋伟，孙伟，黄晓鹏，
申请(专利权)人：甘肃农业大学，
类型：发明
国别省市：
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