食用菌培养基装袋设备运行参数分析及其控制系统改造设计

发布时间：2020-07-10 14:46

【摘要】：杏鲍菇的生产多以工厂化为主,其培养基的装袋过程也多以机械化为主,杏鲍菇栽培现已成为宁夏南部山区菌草产业链的重要组成部分。根据课题组研究成员前期对宁夏彭阳县长城塬闽宁现代循环农业科技示范园的实地调研发现,目前该基地所使用的杏鲍菇培养基冲压装袋生产线仍然存在以下问题:装袋设备的运行参数和食用菌培养基的装袋工艺配合度不高,影响装袋工作效率。培养基在装袋机的储料箱中有堆积现象,影响装袋过程中培养基落料速度,造成装袋质量不均匀。培养基的装袋生产过程自动化水平低。针对上述问题,本文在系统分析现有杏鲍菇培养基装袋工艺和装袋设备运行参数的基础上,以PLC为系统控制器,集成应用传感器技术、虚拟仪器和网络监控技术,对原有的培养基装袋设备,实施控制系统改造设计,本文主要工作如下:(1)研究装袋机运行参数和食用菌培养基装袋工艺的内在联系,进行提高食用菌培养基装袋效率的策略研究,探寻杏鲍菇培养基成分、含水率、传送混合过程与装备参数间的关系。(2)进行装袋设备的机构运动分析,使用ADAMS软件进行装袋设备运行过程的平稳性研究。对装袋机的典型运动机构进行建模和分析,得出机构的速度曲线和加速度曲线,分析装袋过程平稳性。(3)融合自动化控制技术,远程监控技术,上位机组态技术,对原有设备的控制系统进行改造设计,安装监测和控制的相关硬件,设计控制系统程序,搭建上位机监控界面,以求达到合理的装袋过程,提高装袋质量和装袋效率。系统测试与实验结果表明,本文进行的动力学分析和控制系统改造设计,以及所提出的适合宁夏南部山区杏鲍菇培养基的装袋方式,符合当地的杏鲍菇栽培模式,改善了现有装袋设备性能,提高了装袋效率,同时可节省杏鲍菇的生产成本,提高了装袋设备的自动化水平。
【学位授予单位】：宁夏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S646;TP273
【图文】：

杏鲍菇,增长预测,市场规模,背景

我国食用菌产量巨大，在世界总产量中占比超过７３．６％〖５］。根据中商产业研宄院的逡逑统计数据，２０１５年－２０２０年中国杏鲍菇的市场规模将会越来越大，其中２０１５年－２０２０年中国杏鲍逡逑菇市场规模增长预测如图１－１所示。逡逑市场规模Ｍ乙元）逡逑１４０逡逑１２２逡逑１２0邋１０８邋＿逡逑勘逦■逦；：逦Ｉ逡逑：：■邋Ｉ邋１邋Ｉ邋＾邋１逡逑0逡逑２０１５邋年逦２０１６邋年逦２０１邋７邋年逦２０〗８年逦２０１９邋年逦２０２０邋年逡逑图１－１邋２０１５年－２０２０年中国杏鲍菇市场规模增长预测图逡逑本文以杏鲍菇的人工栽培为研宄背景。杏鲍菇和其他农产品相比，具有独特的生长特性和装逡逑袋工艺，我国对杏鲍菇的栽培技术主要集中在初步加工层面Ｍ。目前我国杏鲍菇种植规模不断扩逡逑大，并且从手工种植模式逐步转为机械自动化生产模式，杏鲍菇的种植区域逐渐扩大，在我国的逡逑很多省份都有杏鲍菇种植基地，其中不乏杏鲍菇生产规模较大的杏鲍菇种植基地［７，８］。逡逑宁夏南部山区通过学习借鉴福建省漳州市的杏鲍菇种植技术，逐步探索适合当地杏鲍菇种植逡逑的新技术［９＿１１］。本文以宁夏彭阳县长城塬闽宁现代循环农业科技示范园为实验园区，针对该园区逡逑－１邋－逡逑

杏鲍菇,基地,培养基,原料

彭阳县长城塬闽宁现代循环农业科技示范园主要生产杏鲍菇、平菇、海鲜菇等食用菌，其中逡逑杏鲍薛是园区的特色菌种，其培养基主要组成成分是玉米芯、苜蓿粉、麸皮、石膏、微量元素和逡逑水间，园区的培养基原料如图２－１所示，培养基的组成成分如图２－２所示。逡逑杏鲍菇培养基的主要原料是玉米芯，彭阳县的当地居民种植玉米，玉米芯作为农作物的废料逡逑可以循环利用，实现变废为宝，而且玉米芯可以为杏鲍菇的后期生长提供充足的碳源，麸皮和苜逡逑蓿粉作为附加材料，可以为杏鲍菇的后期生长提供充足的氮源。逡逑ｉ：＇ｒ囊’参写逦’邋Ｙ逦ｒ－ｐｉ逡逑图２－１基地的杏鲍菇培养基原料逡逑玉米芯Ｊ逦苜蓿粉逦麸皮逦石膏１逦水逡逑ｉ食周菌培养基逡逑图２－２培养基组成成分逡逑－７－逡逑

培养基组成,成分,杏鲍菇,玉米芯

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