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 毕业论文（设计）题目 总线式烤烟房集群控制系统设计 文献综述 课题的目的与意义 烟草是我国的种非常重要的经济作物，对我国的国民经济发展起着至关重要的作用，烤烟质量不仅关系到我国烟草行业在国际市场上的竞争力，更关系广大社会主义新农村建设，关系广大烟农生活水平的提高。 烤房内温、湿温的准确测量和有效控制是烘烤的核心和烟叶质量的根本保证。在烟叶初烤过程中，现在烤房多采用电热炉控制温度，湿度控制主要通过鼓风机、回风门与进风门实现。对烤房操作主要依赖于烟农的烘烤经验，人工测量烤房的温度与温度，手工控制开关各设备来实现温、湿度控制。这一过程烟农劳动强度大，烘烤中的误操作会造成损失，使得中上等烟比例低、级指低、均价少且煤消耗大。 自动化烤房可以节省烘烤用工，节约燃料、提高劳动生产效率、热能利用率和烟叶烘烤质量，热效率可达51.4％，节省劳动用工63％，节约燃料63％，缩短烘烤时间40小时！ 目前已经存在一些单机用户烤烟炕房测控仪及少量密集烤房,但由于功能不完备，难以适应不同地区、不同阶段烟叶烘烤的要求。另外，多数烤房无专人监视，不能完全保证烤烟过程不出任何问题。 总线式烤烟房集群控制系统，解决了烤烟过程中的这些问题,并且能够满足烤烟基地大规模生产的需要。能够通过电脑同时监控多间烤房的工作状态，动态曲线显示实时状态，并可以进行集中或单个控制。 国内外研究情况 密集烤房由于装烟容量大，各种设施齐全先进，采用自动自控系统，不但提高了工作效率，还有利于提高烟叶烘烤质量。自20世纪40年代嵌入式控制系统以及计算机技术在西方迅速发展，不断推动各行各业向自动化、智能化方向发展。烟草烤房控制技术也不断发展。 1969年，日本鹿儿岛烟草试验场的技术人员山中弘久和川上嘉通二人成功研制出湿球温度自动控制系统，实现了烟叶烘烤自动化。1974年，日本三洲产业株式会社生产出了气流上升式密集烘烤装置。1976年，鲍威儿（POWELL）公司又成功研制出771型大箱式堆积烘烤设备，使烟叶烘烤完全机械化和自动化。目前，美国、加拿大、日本、巴西等生产烤烟的发达国家普遍使用自动控制的烤房。 我国最早是在20世纪60年代开始进行密集烤房研究。1963年，河南省烟草甜菜工业科学研究所进行了密集烤房试验研究，并设计出了第一代密集烤房在河南、山东、吉林等省示范应用。 90年代初，河南、云南等省分别从日本、美国、加拿大、台湾等国家和地区引进了多种形式、型号、规格的密集烤房，但这些密集烤房价格昂贵，在我国能源消耗大，不适合我国烤烟生产的实际情况。 进入21世纪后，我国加大了对烟草行业的扶持力度，随着烤烟规模化生产的发展，各科研院所深入地对密集烤房控制及技术进行研究。 2003年，安徽省成功研制出了使用悬浮式蜂窝煤炉的密集烤房，并在诸多地区大面积示范和推广，取得了良好的应用效果，成为我国烟叶烘烤设备发展史上的一次革命。2004年，贵州省遵义市又成功地引进和研究了散叶烤

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房。随后，河南农业大学成功地研究开发出了高效电热式温、湿度自控密集烤房，使得烤出1kg干烟叶耗电量仅为1.2-1.5度，烘烤成本更低。到2004年底，全国共建造和应用各种形式的密集烤房达到1.4万多座，2005年达到2.7万所之多。 目前烤房的单个自动控制技术已经比较成熟，适应性比较好，成本有所降低。但在集中控制方面，稳定性、规模化、人性化方面还有待提高，以适应专业化烟草试验与生产要求。 主要参考文献 [1] 吴中华,高体仁,夏开宝.QJ-Ⅱ型密集式自控烟叶烘烤设备的研究与开发[J].中国烟草科学，2006,27(4):9-12 [2] 王胜雷,陈顺辉,许锡祥.风机配置对热风循环烤房性能和烟叶烘烤质量的影响[J].中国烟草科学，2006,27(4):6-8,12 [3] 江永胜.户用型烟叶烘烤自动化控制装置的研究[J].福建农机，2005，(3):11-14 [4] 聂平,徐兴强,李万扬.基于单片机的烟叶烘烤温湿度控制系统[J].机械与电子，2005，(7):79-80 [5] 喻向阳,方文龙,杨烨.基于单片机的烟叶初烤控制系统的设计[J].农机化研究，2008，(2):172-176 [6] 江泳,陈晓雷,胡智宏.基于模糊PID的智能烟叶烤房控制系统[J].农机化研究，2008，(9)89-92 [7] 韩力群,何 为,苏维均.基于拟脑智能系统的烤烟烟叶分级研究[J].农业工程学报，2008，(9):137-140 [8] 唐美斌,孙传友.烤烟房温湿度自动测控系统设计[J].仪器仪表与检测技术，2007，(2):106-108 [9] 王胜雷,陈顺辉,吴祖仁.烤烟房温湿度自动测控系统设计[J].农机化研究,2007, (4):73-75 [10] 徐增汉,王能如,李章海.普通烤房半自动化烘烤烟叶试验研究[J].安徽农业科学，2006，34(23):6230-6232 [11] 路康,冯建勤,闫文科.烟叶烘烤过程智能控制系统设计[J].设备与仪器，2008，(5):21-25 [12] 李慧琴,李洲,刘军.烟叶烘烤监控系统的研究[J].农机化研究，2008，(9):90-92 [13] 王亚辉,张树堂,杨雪彪.利用自动化加热排湿设备改造传统烤房[J].湖南农业大学学报（自然科学版），2006，32(1):25-28 [14] 罗汝林,褚金奎,沈洪源.基于模糊控制的烟叶烘烤温湿度控制仪的设计[J].仪表技术与传感器，2007，(3):27-29 [15] 徐增汉,何嘉欧,林北森.烤烟自动控温强制排湿装置的烘烤效应[J].湖北农业科学，2006,45(1):100-102

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研究方案（研究目的、内容、方法、预期成果、条件保障等） 研究目的 实现通过电脑对密集烤房的集中智能化、人性化的监视与控制。 课题方案原理图 研究内容与方法 1. 通过运用可编程控制器、传感器、显示器、键盘、继电器等元器件制作烤房控制子系统； 2. 通过RS232接口、RS485接口、信号线、转换器等将各烤房的控制子系统通过RS485总线与计算机相连并编制通讯协议； 3. 编制相应的软件对整个系统进行监视与控制； 4. 编制系统设计说明书。 5

预期成果 1. 完成单个烤房智能控制系统软硬件设计； 2. 完成计算机与各烤房的硬件连接与通信协议编制； 3. 完成系统监视与控制软件的设计与制作； 4. 完成系统设计说明书。 条件保障 1. 学院有对这方面进行过比较深入的老师与学长； 2. 学院有比较齐全的硬件设施，可以提供实验与制作系统条件； 3. 本人有一定的编程基础，对通信协议也有一定了解，具体电路初步设计与制作能力，能独立完成简单机电控制系统的设计； 4. 前人对烤烟控制系统有了比较深入的研究，有一定的参考资料。

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进程计划（各研究环节的时间安排、实施进度、完成程度等） 2008.11-2009.2 完成选题、资料准备、方案确定与开题目报告； 2009.2-2009.4 基本完成单个烤房智能控制系统软硬件设计、计算机与各烤房的硬件连接、通讯协议编制,监视与控制软件的设计与制作； 2009.4-2009.5 设备与软件调试，初步完成设计说明书； 2009.5-2009.6设计说明书的修改与提交、论文答辩。

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