[发明专利]一种智能谷物清选试验台多参数模糊控制系统及方法

权利要求书

1.一种智能谷物清选试验台多参数模糊控制系统，其特征在于：试验台包括机械部分(A)、上位计算机(B)、下位控制器(C)、模拟量输入/输出装置(D)、传感采集装置(E)、人机交互装置(F)、执行机构(G)和限位报警装置(H)；

所述的机械部分(A)包括喂料机构(1)、逐稿器(2)、机架(3)、上筛(4)、杂质收集机构(5)、下筛(6)、出粮收集机构(7)、大风机(8)、小风机(9)和智能控制柜(10)；

所述的喂料机构(1)安装于机架(3)的最前端，其出料口悬于逐稿器(2)上方；逐稿器(2)与上筛(4)相连，安装于机架(3)的上部，下筛(6)安装于上筛(4)下方，大风机(8)和小风机(9)由下至上依次安装于逐稿器(2)下方；杂质收集机构(5)固定于机架(3)尾部，出粮收集机构(7)安装于下筛(6)下方；智能控制柜(10)放置于机架(3)外部。

2.根据权利要求1所述的一种智能谷物清选试验台多参数模糊控制系统，其特征在于：上位计算机(B)、下位控制器(C)、模拟量输入/输出装置(D)和人机交互装置(F)安装于智能控制柜(10)内部，上位计算机(B)通过以太网总线连接到下位控制器(C)，下位控制器(C)通过开关信号输出接口和脉冲信号输出接口连接到执行机构(G)；传感采集装置(E)连接到模拟量输入/输出装置(D)，进而通过USB总线连接到上位计算机(B)；人机交互装置(F)通过HDMI和USB信号总线连接到上位计算机(B)；

所述的上位计算机(B)为带防尘屏蔽功能的金属机壳工业控制计算机，其处理核心数量不少于4个、主频不低于3.0GHz，内部存储单元RAM不低于8GB，USB接口不少于4个，以太网接口不少于2个；

所述的下位控制器(C)为包含开关信号输入接口、开关信号输出接口和脉冲信号输出接口的可编程控制器PLC，其内存容量不少于5000步，开关信号输入点不少于4个，开关信号输出点不少于8个，脉冲信号输出频率不少于100kHz，输出点不少于2个；

所述的模拟量输入/输出装置(D)为USB总线的多功能模拟量输入/输出采集卡，A/D输入通道不少于8路，D/A输出通道不少于6路，采样精度不低于12位。

3.根据权利要求1所述的一种智能谷物清选试验台多参数模糊控制系统，其特征在于：传感采集装置(E)包括上筛转速传感器(14)、下筛转速传感器(15)、风速传感器(16)、喂料称重传感器(17)、籽粒称重传感器(18)和杂质称重传感器(19)；

所述的上筛转速传感器(14)安装在上筛电机(21)的主轴末端，测量上筛电机(21)的旋转速度，得到上筛(4)的振动频率；下筛转速传感器(15)安装在下筛电机(23)的主轴末端，测量下筛电机(23)的旋转速度，得到下筛(6)的振动频率；

所述的风速传感器(16)安装在上筛(4)、下筛(6)与杂质收集机构(5)连接处，用于测量上筛(4)和下筛(6)风道末端的风速；风速传感器为三杯式微型风速传感器，量程0-30m/s，系统误差不高于1％；

所述的喂料称重传感器(17)为柱式称重传感器，量程不低于500kg，安装在喂料机构(1)支架底座上，测量喂料机构(1)输送的谷物喂入量；

所述的籽粒称重传感器(18)为柱式称重传感器，总量程不低于500kg，由2个子传感器组成，分别安装在2个接料箱(32)下方，用于测量从下筛(6)落到2个接料箱(32)的籽粒质量；

所述的杂质称重传感器(19)为柱式称重传感器，量程不低于500kg，安装在杂质收集机构(5)尾端下方，测量杂质收集机构(5)收集到的杂质质量。