全自动菌包生产线控制系统设计

发布时间：2017-10-05 14:23

  本文关键词：全自动菌包生产线控制系统设计

  更多相关文章： 食用菌菌包 全自动 生产线 仿真分析

【摘要】：中国食用菌产量占到了世界70%,每年3.7亿吨的农作物秸秆废弃物和上亿吨的林副产品为发展食用菌产业提供了充足的原料。随着劳动力成本快速上升,传统分散式的食用菌菌包生产设备不能满足人们对食用菌快速增长的需求。食用菌菌包作为食用菌生长的载体,其生产要经过开袋、套袋、打料、窝口、插棍、装框6道工序,对于传统食用菌菌包生产而言,这些工序的的设备是相对独立的,而且大部分采用人工作业,工人的技术水平参差不齐不仅造成菌包质量难以保证,而且效率低下,因此,针对食用菌菌包生产行业设计一条全自动的生产线显得尤为重要。整个菌包生产线控制系统分为开袋、套袋、打料、窝口、插棍、装框6部分,生产过程中,工序与工序之间的流转和衔接是影响菌包良率的的重要因素,不同工序的切换容易将良率拉低,为了将不同之间的流转和衔接做到更好的管控和整合,本生产线控制系统采用模块化的编程思想,将不同工序编写成功能块的形式,在各工序联动时直接调取功能快,既避免了工序之间的干涉,又优化了程序的结构,此外,为了保证每个菌包的一致性,从影响菌包打料工艺的变量出发,对打料汽缸速度和位置的精准控制可以保证菌包质量高度等品质,通过对打料汽缸和电磁伺服阀机理的分析,建立了打料气缸速度伺服控制系统的数学模型,得出控制电流与汽缸速度之间关系并推导其传递函数,并且使用Matlab软件Simulink模块并对建立的打料汽缸速度伺服控制系统的传递函数进行时域和频域的稳定性分析,初步验证系统的稳定性。最后制定合理的控制策略,本生产线控制系统包括上位机和下位机,上位机采用昆仑通态触摸屏作为人机交互中心,实现对参数的输入、实时显示、运行过程中的故障报警提示及手动、半自动、自动操作等功能,下位机使用欧姆龙CP1-H系列PLC,作为整个控制系统的核心,控制各工序之间的协调运动、信息交换。最后使用设计的菌包机进行打料及运行实验,通过计算单位时间菌包产量得到菌包机的生产效率,通过对随机挑选菌包直径、高度、质量的测量验证了所建立了打料气缸速度伺服控制系统的数学模型的精确性以及所采用控制策略的可靠性。
【关键词】：食用菌菌包 全自动 生产线 仿真分析
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S646;TP273
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 课题来源及研究目的意义10-11
• 1.1.1 课题来源10
• 1.1.2 研究目的意义10-11
• 1.2 国内食用菌设备的研究现状11-12
• 1.3 国外食用菌设备的研究现状12-14
• 1.4 论文主要研究内容14-15
• 第2章 全自动菌包生产线总体设计15-25
• 2.1 全自动菌包生产线总体方案15-18
• 2.1.1 生产线工艺及技术要求15-17
• 2.1.2 生产线工作流程17-18
• 2.2 生产线各子系统机械结构18-24
• 2.2.1 自动取袋开袋装置18-19
• 2.2.2 自动套袋装置19-20
• 2.2.3 自动打料装置20-22
• 2.2.4 自动窝口插棍装置22-23
• 2.2.5 自动装框装置23-24
• 2.3 本章小结24-25
• 第3章 打料气缸速度伺服控制系统的建模仿真25-44
• 3.1 打料汽缸速度伺服控制系统的建模25-39
• 3.1.1 伺服控制系统结构介绍25-26
• 3.1.2 打料气缸相关数学模型的建立26-32
• 3.1.3 伺服阀数学模型32-37
• 3.1.4 打料汽缸速度伺服系统相关参数的确定37-38
• 3.1.5 打料气缸速度伺服系统传递函数的确定38-39
• 3.2 打料汽缸速度伺服系统的稳定性分析39-43
• 3.2.1 系统动态特性分析41
• 3.2.2 系统PID控制仿真分析41-43
• 3.3 本章小结43-44
• 第4章 全自动菌包生产线控制系统软硬件设计44-63
• 4.1 控制系统总体方案设计44-49
• 4.2 菌包生产线硬件电路设计和气动回路设计49-54
• 4.2.1 硬件电路设计49-52
• 4.2.2 气动回路设计52-54
• 4.3 菌包生产线控制系统软件设计54-59
• 4.3.1 下位机程序编写54-57
• 4.3.2 上位机程序编写57-59
• 4.4 打料实验59-62
• 4.5 本章小结62-63
• 结论63-64
• 参考文献64-67
• 读学位期间发表的学术论文67-68
• 致谢68

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 朱廷;宋卫东;王教领;王明友;李尚昆;吴今姬;;菌包分离机的有效性改进试验研究[J];食药用菌;2013年05期

2 鲍广君;;塑料袋菌包防污染一窍门[J];中国食用菌;1990年05期

3 赖耀宜;塑料袋菌包防污染二法[J];农村新技术;2003年06期

4 郑焕春;栾泰龙;刘芳;施汉钰;;黑木耳菌包厂污染发生原因分析及防控措施[J];中国食用菌;2014年03期

5 包金亮;李强;;香菇菌包转色期不同处理比较试验[J];食用菌;2006年01期

6 杨瑞荣;;香菇菌包生产中污染原因的分析[J];中国食用菌;1992年01期

7 何佳,赵启美,田娟;工厂化生产食用菌“菌包”[J];食用菌;1998年04期

8 肖奎;周青;李明元;黄家莉;徐锦;;杏鲍菇生产中菌包“弱菌丝”现象研究[J];中国食用菌;2012年01期

9 段光明;;辉县市拟建立废旧菌包高效利用项目[J];农村.农业.农民(B版);2014年03期

10 郑焕春;施汉钰;刘芳;栾泰龙;;黑龙江省黑木耳菌包厂生产的SWOT分析[J];食用菌;2014年02期

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 曹成 记者 曾庆霖;道河镇菌包生产实现“工厂化”[N];牡丹江日报;2009年

2 江农;稻草菌包半熟料培育草菇[N];江苏农业科技报;2007年

3 姜平邋胡晓虹;循环农业打造致富金链条[N];珠海特区报;2008年

4 高海生　岳文 记者 白云峰;千万袋菌包工程扶壮黑木耳产业[N];黑龙江日报;2011年

5 崔瑞波　通讯员　 钱恩俊 寿微英;赚钱同时不忘保护环境[N];嘉兴日报;2007年

6 通讯员　仲维明;平阳寺循环经济谋双赢[N];济宁日报;2006年

7 通讯员 刘顺香;济阳建成全省最大金针菇及菌包生产基地[N];济南日报;2010年

8 本报记者 张雯婧;种植基地里的新生活[N];天津日报;2011年

9 时培峰 记者 李同亮;小村做起大生意[N];中俄经贸时报;2008年

10 徐振汉;致富必段靠科学[N];农民日报;2005年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 李月飞;全自动菌包生产线控制系统设计[D];哈尔滨理工大学;2016年

，

本文编号：977290