Алгоритм автоматизированного управления отделением сушки семян

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства

УДК 631.171

А.Н. ВЛАСЕНКОВ, канд. техн. наук; А.Н. ПЕРЕКОПСКИЙ, канд. техн. наук; С.В. ЧУЕУНОВ

АЛЕОРИТМ АВ ТОМАТИЗИРОВАННОЕО УПРАВЛЕНИЯ ОТДЕЛЕНИЕМ СУШКИ СЕМЯН

В статье представлены результаты работы по формированию алгоритма автоматизированного управления послеуборочной доработкой семенного зерна и семян трав на примере процесса сушки. Показано, что при реализации алгоритма повысится эффективность работы зерносушильнных комплексов за счет автоматизации и снижения субъективного фактора оператора. Алгоритм позволит разработать элементы компьютерной программы управления послеуборочной обработкой зерна или семян трав.

Ключевые слова: алгоритм управления, сушка семян, зерно, технология

A.N. VLASENKOV, Cand Sc (Eng); A.N. PEREKOPSKY, Cand Sc (Eng); S.V. CHUGUNOV

CONTROL ALGORITHM FOR A SEED DRYING DEPART AMENT

The article presents the outcomes of designing the algorithm of automatic control of the postharvest seed grain and grass seed processing illustrated by the drying process. It is shown that implementation of the algorithm will increase the efficiency of grain drying systems owing to the process automation and lower human factor of an operator. The algorithm will allow developing the elements of a computer control program for postharvest processing of grain or grass seed.

Keywords: control algorithm, seed drying, grain, technology

Алгоритм автоматического управления процессом

послеуборочной доработки зерна и семян трав предназначен для повышения эффективности работы сушильно-очистительных зернокомплексов путём применения систем автоматизации,

33

ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов. ИАЭП. 2015. Вып. 86.

способных свести ручной труд и ошибки вызванные «человеческим» фактором до минимума [1].

Алгоритм представляется в смешанной форме (блок-схема и текст). Блок-схема алгоритма работы данной системы представлен по [1, 2, 3], текстовый вариант представлен в простой форме.

Рис. 1. Пункт послеуборочной доработки зерна и семян трав как объект

управления

Объектом управления является зерноочистительно-сушильный пункт (рис. 1), состоящий из оборудования 1 - для выгрузки зерна и предварительной очистки, 2 - для временного хранения и активного вентилирования, 3 - для сушки (сушилка), 4 - для очистки и сортировки, 5 - для транспортировки зерна внутри комплекса.

Для выполнения условий работы алгоритма автоматизации процесса послеуборочной доработки зерна и семян трав необходимы массивы информации, сформированные из входных сообщений.

Первой входящей информацией является наименование культуры, которая поступила на сушильно-очистительный комплекс, и её назначение (семенное и, возможно, фуражное). Культуру и

34

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства

назначение выбирает оператор комплекса из предоставленного программой списка. После этого программа (или оператор) устанавливает значение переменных - кондиционную влажность зерна и температуру теплоносителя до требуемых.

Информацию о включении/выключении оборудования и о поступлении/непоступлении зерна передают датчики в виде микропереключателей, фото-элементов или датчиков работающих на ёмкостном принцепе. Также учитывается информация о влажности и температуры поступившей культуры. Данные о влажности и температуре предоставляют с помощью цифровых электронных датчиков [4].

В упрощенном виде блок-схема алгоритма процесса послеуборочной доработки зерна или семян трав для объекта на рис. 1, представлена на рис. 2.

Если исходить из определения слова алгоритм (набор инструкций, описывающих порядок действий исполнителя для достижения результата решения задачи за конечное число действий), то алгоритм процесса послеуборочной доработки зерна и семян трав имеет вид в текстовом варианте (в качестве примера приведен только процесс сушки):

1) Определение вида зерна и его назначения;

8) Принятие решения на основании влажности и температуры сырья о сушке, временном хранении или окончательной очистке;

9) Перемещение партии зерна на операцию согласно решению принятого в и. 8;

9.1) Определение наличия зерна в сушилке;

9.2) Включение вентилятора и горелки топочного блока сушилки;

9.3) Определение влажности и температуры (при кондиционной влажности запускается процесс выгрузки зерна, при повышении температуры зерна - производится регулировка температуры агента сушки);

35

ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов. ИАЭП. 2015. Вып. 86.

9.4) Выгрузка зерна если влажность зерна удовлетворяет условиям пункта 9.3;

Рис. 2. Блок-схема алгоритма процесса послеуборочной доработки зерна или

семян трав

Для рациональной визуализации процесса автоматизации послеуборочной доработки зерна и семян трав, следует процесс предварительной очистки, сушки и временного хранения, а также очистки и сортировки представить в качестве отдельных блок-схем (в

36

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства

данном случае в качестве примера приведена только сушка [5]) (рис.

3).

Рис. 3. Блок-схема алгоритма управления отделением сушки и временного

хранения зерна 37

ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов. ИАЭП. 2015. Вып. 86.

Элементы приборной реализации алгоритма реализованы на базе автоматизированной системы поточного влагомера ПМД-2 фирмы «Лепта». Автоматизированная система определения влажности поступающего вороха и влажности зерна после окончания процесса сушки с датчиком зерна в бункере БВ-25 и датчиком в карусельной сушилке «Тверца» установлена на комплексе ОАО «ПЗ «Красногвардейский» в 2014году.

Автоматизация процесса измерения влажности позволяет исключить затраты времени оператора на взятие проб и измерение влажности образцов зерна 1,5-2,0 ч/смену (по 10-15 минут 8-10 раз в смену), снизить влияние человеческого фактора и повысить точность измерения. Снижение влияния человеческого фактора косвенно позволяет экономить жидкое топливо на 4-6% и электроэнергию на 810%.

ВЫВОДЫ

Представленный алгоритм в смешанной форме при реализации позволит повысить эффективность работы зерносушильнных комплексов путём автоматизации и снизить субъективный «человеческий» фактор при сушке семян.

Алгоритм в будущем позволит разработать компьютерную программу выбора и управления послеуборочной обработкой в технологии производства зерна и семян трав.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Патент SU 1615511 Система управления процессом сушки зерна / В.В. Волков, Г.П. Зеленин, А.Е. Иванов, Ф.Н. Эрк, А.Ф. Эрк, опубл. 23.12.1990г. Бюл. №47

2. ЕОСТ 19.701-90. ЕСПД. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем условные обозначения и правила выполнения. Введ. 1992-01-01. М.: Стандартинформ, 92. 20 с.

3. ЕОСТ 24.211-82. Требования к содержанию документа «Описание алгоритма». - Введ. 1983-01-01. М. : Стандартинформ, 83. 4 с.

38

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства

4. Datasheets DHT22. RL:http://www.adafruit.com/datasheets/ DHT22.pdf (дата обращения: 05.03.2015).

5. Перекопский А.Н., Кузовников М.М., Чугунов С.В. Процесс сушки высоковлажных семян в толстом слое / Известия СПГАУ, №18. Спб.: СПГАУ, 2010, С. 242-246.

УДК 631.1

А.А. УСТРОЕВ, канд. техн. наук; Е.Е. ОРЕШИН, канд. техн. наук

СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ТЕХНОЛОЕИИ ПРЕДРЕАЛИЗАЦИОННОЙ ПОДЕОТОВКИ КАРТОФЕЛЯ РАЗЛИЧНОЕО НАЗНАЧЕНИЯ

Представлена структура многовариантной технологии предреализационной подготовки картофеля, необходимая для моделирования и оптимизации параметров технологических процессов и технических средств.

Ключевые слова, картофель, технология подготовки, моделирование

А.А. USTROEY, Cand Sc

STRUCTURAL AND FUNCTIONAL ANALYSIS OF PRE-SALE TREATMENT TECHNOLOGY OF DIFFERENT KINDS OF POTATO

The paper presents the scheme of a many-variant technology of pre-sale treatment of potato, which helps to simulate and optimize the parameters of technological processes, machines and equipment.

Keywords, potato, pre-sale treatment, simulation

Картофелеводство является одной из важнейших отраслей сельскохозяйственного производства в Северо-Западном регионе РФ. Картофель занимает особое место среди продуктов питания,

39