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附錄1：外文翻譯
電氣控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計
清洗裝置
摘要
電氣控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)縱向軸流式清洗設備測試床設計計算機輔助測試技術的基礎上。該系統(tǒng)可以收集實時數(shù)據(jù)，及時調整參數(shù)，操作簡單，為實驗研究提供可靠的數(shù)據(jù)清洗裝置。實驗結果表明，數(shù)據(jù)清洗裝置是具有提高重大實驗研究指導，設計和制造的清洗設備。
關鍵詞：縱向軸流；清潔空氣和屏幕設備；電氣控制；采集系統(tǒng)
1 導言
空氣和屏幕清洗裝置是聯(lián)合收割機的一個重要部分，從而直接影響機器的工 作性能。因此，清洗裝置的性能研究具有重要意義。但現(xiàn)實條件是多種多樣的，由于田間作業(yè)季節(jié)性強和重復性差，一些實條件不能在該領域繼續(xù)，因此，有必要發(fā)展清潔測試床，用于模擬和重現(xiàn)清洗的全過程，取得關鍵的性能和工作參數(shù)。傳統(tǒng)測試方法采用實驗模擬儀器和模擬記錄設備設備，其測量精度和測試效率非常低，無法滿足清洗要求試驗周期長，參數(shù)多，大量的數(shù)據(jù)實時采集[1-3]。為了得到更好的清洗測試結果，采用電腦測試技術和電子控制技術介紹實驗實現(xiàn)清潔測試自動化數(shù)據(jù)采集和測試過程，來提供機械科研收獲清洗裝置性能的研究方法。
2清洗設備的完整結構試驗臺
清洗裝置試驗臺是由喂養(yǎng)模擬裝置、框架、離心式風機調整機制、橫流風機 和調節(jié)機、振動篩框、篩選、穿梭板、傳動齒輪、采取行動鍋、風速傳感器、集成的控制臺、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、扭矩傳感器、電機等組成。結構可調節(jié)參數(shù)和運行參數(shù)，可以滿足軸流清洗設備的測試要求調整篩曲柄半徑、曲柄轉速、離心風機傾角、風扇轉速、風扇的位置、振動篩的傾斜度、穿梭板的長度和更換篩片等不同類型。試驗臺的結構如圖1所示。
圖1.清洗裝置試驗臺的總裝配圖
1電氣柜；2主題儲物柜；3離心風機；4離心風扇電機；5離心風機；6調速電機；7穿梭板；8曲柄連桿；9喂養(yǎng)模擬設備；10上振動篩；11下振動屏；12放電糧食輥；13主框架；14采取行動鍋；15橫流風機；16橫流風機電機；17橫流風機框架
1.設計的電氣控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
電氣控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)試驗臺的設計可以收集實時數(shù)據(jù)環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、風扇轉速、風扇扭矩、風扇的電源、進給速度、振動篩軸、轉速轉矩振動屏幕轉軸和屏幕表面風速等；通過操作柜可以實時控制系統(tǒng)的大小和屏幕的振動頻率、風扇振動開關轉速、進給速度等?？刂圃碇麟娐穲D如圖2、3所示。
圖2.清洗裝置試驗臺的控制原理圖
圖3.清洗裝置試驗臺的主要電路圖紙
A.硬件系統(tǒng)
測量和控制硬件系統(tǒng)清洗裝置試驗臺包括扭矩傳感器、旋轉轉速傳感器、風速傳感器、環(huán)境溫度傳感器、濕度傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、變頻器、集成控制臺、PLC和變頻調速電機、工業(yè)控制計算機、打印機等，其成分為如圖4所示。 清洗裝置試驗參數(shù)應測量如下：喂輥速度、離心風扇的轉速和扭矩、離心式風機的出風口角度、橫流鼓風機轉速和扭矩、曲軸轉速和扭矩、偏心、振動篩傾角、振動屏幕幅度等參數(shù)。偏心，離心式風機出口傾角和振動篩可以測量，其余的參數(shù)都可以通過傳感器直接輸入計算機。
圖4.清洗裝置數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)的測試床
轉速和轉矩測量由北京西中航機電技術有限責任公司的CYB-803S型扭矩傳感器測定，如圖5所示。通過計算機軟件對轉矩和速度的實時數(shù)據(jù)采集，為功耗的研究、實驗條件設置和調節(jié)它提供了有利條件。
圖5.轉矩和轉速傳感器
圖6.氣流傳感器
氣流速度傳感器是上海NaHua科技有限公司制作的，如圖6所示。支撐框架篩子，成為一個有機的整體，從距離屏幕表面的氣流速度傳感器可（0?100毫米）測量氣流速度在上面和下面的篩分。20個測量點完全設計在整個篩分上，即風速傳感器的數(shù)量是20，它可以完成多點氣流速度一次測量，研究清潔室內空氣流場數(shù)據(jù)可以直接通過采集系統(tǒng)收集。
PLC選用西門子S7-200系列，通過串行端口連接到工業(yè)PC機，轉矩轉速由傳感器經(jīng)輸出信號的脈沖信號調節(jié)后送可編程控制器（PLC），進行實時監(jiān)測，將測量所有的工業(yè)數(shù)據(jù)經(jīng)計算機存儲，實時顯示和處理，計算機遠程監(jiān)控測試平臺的工作過程中得以實現(xiàn)。
B.軟件系統(tǒng)
1）PLC數(shù)據(jù)采集部件
扭矩和轉速傳感器輸出的脈沖信號通過空調后進入PLC，利用PLC內置（HSC）的高速計數(shù)器進行計數(shù)。S7-200西門子PLC具有6個高速計數(shù)器（HSC）。其中HSC3為轉速脈沖計數(shù)，HSC5扭矩脈沖計數(shù)，在應用程序中設置的值和狀態(tài)位是需要操作的控制位當前值。
采樣時間由PLC時序中斷獲得。時間間隔定時器T0間隔中斷范圍1?255ms，根據(jù)應用程序的大小， PLC的掃描周期約5?10毫秒，所以采樣時間不應少于為10ms，與此同時，在最低轉速，每次采樣時間應不小于10個脈沖，確保測量精度。定時時間大小影響測量精度和實時性，準確性是較高的時間較長，但真正的時間是較差。抽樣該系統(tǒng)時間T0取在100毫秒，以確保測量精度，計算發(fā)生在3倍的總和采樣時間，即在0.3秒計算的計數(shù)值。速度測量計算在每周60脈沖：
注：n：轉速，r/min；0K：程序三次轉速脈沖總數(shù)值。
同理扭矩：
注：M：扭矩N·m；F：當前輸出頻率；N：扭矩測量范圍500N·m；K1：三次轉矩脈動的數(shù)值； f0：零扭矩輸出頻率；rfp：全方位運行的輸出頻率。
2）PLC通訊零件
PLC串行狀態(tài)，收到PC機的讀取命令后，轉換到發(fā)送狀態(tài)，變量的存儲區(qū)域的數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送到PC，PLC脈沖信號轉換成相應轉速和扭矩值后，存放在一直在接受變量的固定的存儲區(qū)?？紤]到收發(fā)器開關有一定的時間間隔，所以系統(tǒng)定時中斷產(chǎn)生5ms的延遲時間再次發(fā)送。 PLC的通信服務流程如圖7所示。
圖7.與PLC通信的流程圖
3）監(jiān)測工業(yè)電腦零件
此基礎上該軟件的主要功能：PLC串行通訊方式，可承接數(shù)據(jù)采集，顯示，存儲和負載轉速振動篩，速度和扭矩和扭矩風橫流風機，離心風機，速度和轉矩速度快，環(huán)境溫度和環(huán)境濕度，數(shù)據(jù)格式存儲XML和XLS。
軟件的運行狀況
硬件要求：CPU奔騰III800M以上，內存不小于64M，運行內存1G 以上。經(jīng)營系統(tǒng)：操作系統(tǒng)需要Windows2000或Windows XP。
該軟件是綠色的裝卸，復制到磁盤或干脆刪除。
軟件的主界面：檢測軟件使用可見編程語言，探測器軟件的主界面在圖8所示。
圖8.Data收購和清洗裝置試驗臺的控制系統(tǒng)主界面
1 結論
電氣控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)清洗裝置試驗臺通過計算機實時數(shù)據(jù)收集，實時調整參數(shù)設計。通過電氣控制和數(shù)據(jù)采集可以實時收集環(huán)境數(shù)據(jù)溫度、濕度，風扇轉速，風扇轉矩，風機功率，進料速度，轉速振動篩軸，振動篩軸的扭矩，屏幕表面風速等，通過操作可以控制振動大小并進行實時切換屏幕振動頻率，風扇轉速，加料速度等。通過實驗表明，所設計電動控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)清洗設備測試床是卓越的精度和可靠性，容易操作，調整方便，提供了一個基礎軸流在清洗設備的設計和實驗研究未來。
參 考 文 獻
［1］易淑娟,李敏,陳萌.計算機數(shù)據(jù)ition在THRESH GRA系統(tǒng)和stallation的分離[J].農業(yè)機械日志.2005.P99?103.
［2］季彬彬,陳進,李耀明.設計和測試重新搜索數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用于THRE盛和分離聯(lián)合實驗設備研究[J].測量和控制技術雜志.2004（6）.P92?94.
［3］徐麗章,李耀明,張立功等.發(fā)展軸流脫粒和清洗單位的試驗床[D].中國農業(yè)機械.2002.P85?88.
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