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[摘要]主要讨论了粮库自动化系统设计与实现的相关问题，以求为未来粮库自动化系统建设提供理论支撑。先分析了粮库自动化控制系统的基本结构，再对粮库自动化系统具体设计方法进行分析。从粮库自动化系统应用情况来看，能满足多种工作状态下粮库运行管理的需要，具有良好的应用价值。对相关工作人员而言，在开展粮库自动化系统设计中，需要正确认识到多种技术形式对系统运行的影响，再通过优化系统运行结构，保证粮库自动化系统具有良好的运行能力。
[关键词]粮库自动化系统；设计与实现
随着我国粮食生产能力进一步提升，粮库在管理工作中所遇到的问题不断变化，做好粮库管理工作的质量控制工作成为当前管理人员关注的重点。在信息技术快速发展的背景下，粮库自动化系统的研发与应用有效满足了我国粮库综合管理的需要，收到良好应用价值。
1.粮库自动化系统结构
1.1基本结构
从当前我国粮库自动化系统研究现状来看，其具体结构主要包括监控操作层、控制层、设备层等，各个控制层在系统运行中所发挥的功能存在明显差异，但其工作的核心就是对闸门、气垫带、除尘等具体功能设备进行控制，使其能够按照系统运行要求展开工作项目控制工作。
1.2系统各层功能介绍
统计粮库自动化系统各功能层的主要功能，其具体为：（1）监控操作层：能完成人际交互，并以良好的界面形式完成对粮食入仓、管理等过程的监控；在系统运行中，主要以图像的形式反映设备运行状态，并依照既定的控制指令发送系统运行命令；（2）控制层。由PLC组成，能够实施采集现场设备的运行状态信息，并控制其运行状态；通过RS232与上位机取得联系，并将设备运行状态信息存入内存单元中进行数据读取，并制定上位機的控制命令；（3）设备层。是系统执行控制命令的主要“机构”，能完成粮库系统管理的相关操作。在系统运行中，PLC依靠MCC控制柜控制现场设备，并完成具体的工作命令。
2.粮库自动化系统设计分析
2.1运行监控系统设计
2.1.1运行监控系统结构分析
运行监控系统主要是由两台运行计算机、PLC柜、远程I/O、各种设备现场控制箱等部件组成，以整个粮库系统设备控制中心为基础，能通过管理控制中心，对任意设备进行逻辑控制与检测保护，是整个控制系统的核心部分。运行监控系统采取三层结构设计方法，分别为信息网络层、人机互交层、工艺流程监控层。信息网络层主要由集线器、控制中心等组成，依靠PC工作站、COMPAQ服务器等软件某块实现；人机互交层由两台PC机组成，在PC机选择中建议时间工业PC机；工艺流程监控层主要采取集中控制方式，选用美国AB公司的PLC-5/40为主要PLC设备，并采用远程I/O框架结构作为系统支持。
2.1.2运行监控系统硬件
以PLC配置为基础，对运行监控系统硬件配置的相关内容进行分析。采用美国AB公司的PLC-5/40，其传输速率具有良好的可选择性，根据工作需要可选择115.2K、57.6K等波特率，且该PLC的I/O能力强，最高时能达到4096点，能满足粮库系统化系统运行需要。采用422/485通信端口，通过DH+网相连的方式实现对相互之间的通信质量的控制。PLC-5处理器能满足顺序流程图、梯形逻辑图等多种制图要求，保证程序结构化。而在框架配置中，为进一步利用PLC地址资源，可以采用1/2槽寻址方式，实现CC1控制柜2个16个槽框架结构之间的有效互补。
2.1.3软件设计
（1）上位机软件编程 选择美国Intellution公司的组态软件FIX7.0，其运行平台为中文Windows NT4.0。在系统运行中，FIX的主要功能被设定在工艺路径选择、设备运行状态分析等多个方面，具有强大的数据处理功能。在路径选择中，主要依靠工艺流程而确定。以自动办公软件结构为例，在路径选择中主要依靠各部门之间的信息系统连接完成信息资源调整，并支持客户浏览器访问、基本数据参数阅读等要求。由此可见，当路径选择实现有多与一个可用路径时，用户的各项操作都能得到相应的优化。在系统运行中，当操作站确定运行路径后，在这条路径下的所有设备均会被标记，表明上述设备已经被某一控制系统所选定，使其他路径在选择过程中注意控制，避免出现严重的路径重复现象。路径选择程序使用FIX自带的命令语言编程，以监控主画面为核心，通过对一系列弹出式画面进行操作，实现对监控主画面的设备管理。当系统启动后，路径选择程序会自动判断路径选信息，并将其传输到PLC，并打开运行画面，系统进入运行状态。
（2）PLC设计 应用美国AB公司所提供的PLC-56200编程软件开发，控制程序以梯形语言编写。在该系统中，依据粮库具体运行设备为基础，根据运行设备情况设备子程序模块（例如，若某粮库共有150台自动化控制设备，则需要设置150个控制子程序模块），而在PLC控制程序选择中，主要可分为流程控制程序、停车程序、故障程序等。
2.2粮库现场电机状态监控
粮库现场电机状态监控所处理的范围主要包括气垫机、刮板机、斗提机等多种设备，是完成粮库自动化管理的主要组成部分。
2.2.1多传感器信息融合原理
多传感器信息融合的核心，就是充分利用多个传感器资源，通过对这些传感器资源进行合理支配欲使用，将多个传感器在空间、时间上冗余或互补的信心按照特定的规则进行组合，实现对被检测对象的描述与解释。多传感器信息融合主要可划分为三层，其具体为：（1）数据融合层。将直接采集的数据进行融合，主要指各种传感器设备的原始数据在未经过加固处理的状态下就对其进行整合，属于地层地的数据处理；（2）特征融合层。对传感器的数据进行提取，并分析特征信息的基本内容；（3）决策层融合。属于高层次融合，能为最终的指挥决策提供依据。
2.2.2电机模块结构
在开展机电监控中，监控系统模块主要被设置在现场控制箱内，其信息融合主要被显示在传感器选取、系统决策分析等多个方面。而就多传感器自身特点可知，其布点情况主要受到各个关键部位、关键参数等因素的影响，包括机械振动参数、机械转速情况的呢过。在模块结构分析中，可在整机x、y、z三个方向各获取一个近似的相同振动值，这就要求振动器的横向灵敏度、刚性等指标较高，保证监测系统能在较强的横向振动环境下保证正常工作。因此在模块结构设置中可以将监测点设置在电机转子轴承座上，使观测点能尽量靠近振源，有利于提高数据采集效果。
结束语
主要讨论了粮库自动化系统设计与实现的相关问题，并从运行监控系统设计、粮库现场电机状态监控两方面对其设计方法进行讨论。总体而言，粮库自动化系统能满足粮库综合管理的需要，而在结构设计中，需要认真分析粮库管理对自动化系统运行的要求，在充分分析粮库要求的前提下，进一步优化其设计内容，为获得更好结构设计结果奠定基础。
参考文献
[1]王军，叶秀芬，陈实如.粮库自动化系统设计与实现[J].应用技术，2003（29）：39-42.
[2]苏柱.国家大型粮库自动化控制系统GDMS——2000[J].科技风（数字天地），2008（12）：86-89.
[关键词]粮库自动化系统；设计与实现
随着我国粮食生产能力进一步提升，粮库在管理工作中所遇到的问题不断变化，做好粮库管理工作的质量控制工作成为当前管理人员关注的重点。在信息技术快速发展的背景下，粮库自动化系统的研发与应用有效满足了我国粮库综合管理的需要，收到良好应用价值。
1.粮库自动化系统结构
1.1基本结构
从当前我国粮库自动化系统研究现状来看，其具体结构主要包括监控操作层、控制层、设备层等，各个控制层在系统运行中所发挥的功能存在明显差异，但其工作的核心就是对闸门、气垫带、除尘等具体功能设备进行控制，使其能够按照系统运行要求展开工作项目控制工作。
1.2系统各层功能介绍
统计粮库自动化系统各功能层的主要功能，其具体为：（1）监控操作层：能完成人际交互，并以良好的界面形式完成对粮食入仓、管理等过程的监控；在系统运行中，主要以图像的形式反映设备运行状态，并依照既定的控制指令发送系统运行命令；（2）控制层。由PLC组成，能够实施采集现场设备的运行状态信息，并控制其运行状态；通过RS232与上位机取得联系，并将设备运行状态信息存入内存单元中进行数据读取，并制定上位機的控制命令；（3）设备层。是系统执行控制命令的主要“机构”，能完成粮库系统管理的相关操作。在系统运行中，PLC依靠MCC控制柜控制现场设备，并完成具体的工作命令。
2.粮库自动化系统设计分析
2.1运行监控系统设计
2.1.1运行监控系统结构分析
运行监控系统主要是由两台运行计算机、PLC柜、远程I/O、各种设备现场控制箱等部件组成，以整个粮库系统设备控制中心为基础，能通过管理控制中心，对任意设备进行逻辑控制与检测保护，是整个控制系统的核心部分。运行监控系统采取三层结构设计方法，分别为信息网络层、人机互交层、工艺流程监控层。信息网络层主要由集线器、控制中心等组成，依靠PC工作站、COMPAQ服务器等软件某块实现；人机互交层由两台PC机组成，在PC机选择中建议时间工业PC机；工艺流程监控层主要采取集中控制方式，选用美国AB公司的PLC-5/40为主要PLC设备，并采用远程I/O框架结构作为系统支持。
2.1.2运行监控系统硬件
以PLC配置为基础，对运行监控系统硬件配置的相关内容进行分析。采用美国AB公司的PLC-5/40，其传输速率具有良好的可选择性，根据工作需要可选择115.2K、57.6K等波特率，且该PLC的I/O能力强，最高时能达到4096点，能满足粮库系统化系统运行需要。采用422/485通信端口，通过DH+网相连的方式实现对相互之间的通信质量的控制。PLC-5处理器能满足顺序流程图、梯形逻辑图等多种制图要求，保证程序结构化。而在框架配置中，为进一步利用PLC地址资源，可以采用1/2槽寻址方式，实现CC1控制柜2个16个槽框架结构之间的有效互补。
2.1.3软件设计
（1）上位机软件编程 选择美国Intellution公司的组态软件FIX7.0，其运行平台为中文Windows NT4.0。在系统运行中，FIX的主要功能被设定在工艺路径选择、设备运行状态分析等多个方面，具有强大的数据处理功能。在路径选择中，主要依靠工艺流程而确定。以自动办公软件结构为例，在路径选择中主要依靠各部门之间的信息系统连接完成信息资源调整，并支持客户浏览器访问、基本数据参数阅读等要求。由此可见，当路径选择实现有多与一个可用路径时，用户的各项操作都能得到相应的优化。在系统运行中，当操作站确定运行路径后，在这条路径下的所有设备均会被标记，表明上述设备已经被某一控制系统所选定，使其他路径在选择过程中注意控制，避免出现严重的路径重复现象。路径选择程序使用FIX自带的命令语言编程，以监控主画面为核心，通过对一系列弹出式画面进行操作，实现对监控主画面的设备管理。当系统启动后，路径选择程序会自动判断路径选信息，并将其传输到PLC，并打开运行画面，系统进入运行状态。
（2）PLC设计 应用美国AB公司所提供的PLC-56200编程软件开发，控制程序以梯形语言编写。在该系统中，依据粮库具体运行设备为基础，根据运行设备情况设备子程序模块（例如，若某粮库共有150台自动化控制设备，则需要设置150个控制子程序模块），而在PLC控制程序选择中，主要可分为流程控制程序、停车程序、故障程序等。
2.2粮库现场电机状态监控
粮库现场电机状态监控所处理的范围主要包括气垫机、刮板机、斗提机等多种设备，是完成粮库自动化管理的主要组成部分。
2.2.1多传感器信息融合原理
多传感器信息融合的核心，就是充分利用多个传感器资源，通过对这些传感器资源进行合理支配欲使用，将多个传感器在空间、时间上冗余或互补的信心按照特定的规则进行组合，实现对被检测对象的描述与解释。多传感器信息融合主要可划分为三层，其具体为：（1）数据融合层。将直接采集的数据进行融合，主要指各种传感器设备的原始数据在未经过加固处理的状态下就对其进行整合，属于地层地的数据处理；（2）特征融合层。对传感器的数据进行提取，并分析特征信息的基本内容；（3）决策层融合。属于高层次融合，能为最终的指挥决策提供依据。
2.2.2电机模块结构
在开展机电监控中，监控系统模块主要被设置在现场控制箱内，其信息融合主要被显示在传感器选取、系统决策分析等多个方面。而就多传感器自身特点可知，其布点情况主要受到各个关键部位、关键参数等因素的影响，包括机械振动参数、机械转速情况的呢过。在模块结构分析中，可在整机x、y、z三个方向各获取一个近似的相同振动值，这就要求振动器的横向灵敏度、刚性等指标较高，保证监测系统能在较强的横向振动环境下保证正常工作。因此在模块结构设置中可以将监测点设置在电机转子轴承座上，使观测点能尽量靠近振源，有利于提高数据采集效果。
结束语
主要讨论了粮库自动化系统设计与实现的相关问题，并从运行监控系统设计、粮库现场电机状态监控两方面对其设计方法进行讨论。总体而言，粮库自动化系统能满足粮库综合管理的需要，而在结构设计中，需要认真分析粮库管理对自动化系统运行的要求，在充分分析粮库要求的前提下，进一步优化其设计内容，为获得更好结构设计结果奠定基础。
参考文献
[1]王军，叶秀芬，陈实如.粮库自动化系统设计与实现[J].应用技术，2003（29）：39-42.
[2]苏柱.国家大型粮库自动化控制系统GDMS——2000[J].科技风（数字天地），2008（12）：86-89.