摘要：浸種催芽設備主要用于水稻浸種、催芽階段使用，水稻浸種、催芽過程種子不出箱也就是當某箱完成浸種時，由控制參數改變將其轉換為催芽箱。監控系統控制準備水箱的水溫，工作時根據浸種、催芽箱的測量溫度參數采用注水的方法，來完成調節浸種、催芽箱內溫度。完全實現浸、催一體化工廠化標準。采用基于廈門海為公司T系列PLC的控制系統，可實現模塊化的工藝流程，人性化的設計模式，友好的操作界面，并且預留了網絡接口，滿足不同工況環境的使用要求。

圖1  現場環境

一、引言  

    寒地水稻是我國北方地區大面積種植的作物，寒地水稻的種植技術日趨成熟。寒地水稻的整個生長過程可粗略的分為兩個階段，即溫室育秧階段、田間生長階段。在溫室育秧階段對水稻的產量有著決定性的影響，農業專家曾經說過“秧好8成糧”。寒地水稻育秧階段的重要過程是浸種、催芽。

    浸種催芽設備實現了水稻浸種催芽的智能化控溫控水，全自動化設定，科學嚴格的保證了水稻種子浸種催芽的所需條件，為水稻芽種生產提供了科技方向。根據當前墾區水稻標準化生產的需要，為實現水稻生產全程機械化，針對水稻浸種、催芽生產過程中機械化程度低、勞動強度大、生產標準不規范等情況，浸種催芽設備能根據種子浸種催芽所需的溫度自動調控，使種子受熱均勻，出芽一致。普通方法浸種需要10—11天時間，催芽需要2—3天，浸種催芽設備由于科學調節溫度和水量，全程智能化監控，可使浸種時間縮短為8天，催芽時間縮短為24小時，大大提高了工作效率。

    浸種催芽設備采用多箱結構，在浸種、催芽兩工藝流程中采取種子不出箱的辦法來完成，也就是當某箱完成浸種時，由控制參數改變將其轉換為催芽箱。系統控制準備水箱的水溫，工作時跟據浸種、催芽箱的測量溫度參數采用注水的方法，來完成調節浸種、催芽箱內溫度。

二、技術特點

浸種催芽設備從技術上能夠準確的保證水稻的浸種質量。浸種催芽設備的技術特點如下：

1、采用智能恒溫控溫儀可實現控制點及精度可調，調整分辨率0.1℃；

2、采用智能多點測溫保證測量溫度與真實溫度差不大于±0.5℃；

3、采用PLC智能計算控溫保證控制溫度與真實溫度差不大于±0.5℃；

4、采用傳感器智能補償技術是根除儀器及傳感器的離散問題；

5、采用多傳感器測量技術可做到浸種箱內多部位的檢測溫度；

6、采用計算機技術實現部件工作狀態可預制；

7、采用玻璃鋼水箱整體保溫克服箱內邊緣溫度與內部溫度超差及實現節能。

三、 PLC控制系統設計

    浸種催芽設備自動監控系統實現對各個浸種催芽箱的閥門、水位、溫度控制；鍋爐的閥門、溫度控制；水箱的閥門、溫度、循環泵控制；工藝數據采集（如水內PH值檢測）、數據通訊及上位監控和管理等。

    基于“集中管理，分散控制”的模式，數字化、信息化環保工程的思想，著眼于企業“管控一體化”信息系統的建設，建立一個先進、可靠、高效、安全且便于進一步擴充的集過程控制、監視和計算機調度管理于一體并且具備良好開放性的監控系統，完成對整個工藝過程及全部生產設備的監測與自動控制。我們采用以廈門海為公司T系列可編程控制器PLC為現場集控系統，實現對各個浸種催芽設備分控站的自動控制和數據采集。

3.1 控制系統結構

    整個系統設1個中央控制室、3個浸種催芽設備PLC分控制站。浸種催芽設備分控站由可編程序控制器（PLC）及觸摸屏組成，對本地浸種催芽設備實現自動控制、數據采集及數據傳送。中央控制室、浸種催芽設備分控站之間的數據通訊采用成熟的MODBUS TRU通訊技術。

           圖2  控制室 

            圖3  控制柜內部圖 

3.2 PLC系統配置

    PLC系統由T系列主機、模擬量輸入模塊及通訊模塊組成，同時配置和觸摸屏，實現就地自動控制。

3.3 現場PLC控制站功能

    PLC采集設備數據的方式有兩種：一種是通過I/O點的方式監控設備的閥門、電機、液位狀態；另一種是通過RS485通訊的方式采集設備的多路溫度信號。

浸種催芽過程以溫度為主要參考條件，通過一定的邏輯關系，實現對系列閥門及電機的控制，科學嚴格的保證水稻種子浸種催芽的所需條件。

圖4  設備現場圖

四、部分程序

圖5  部分程序圖

五、結束語

基于廈門海為公司T系列PLC可編程控制器的浸種催芽設備監控系統，實現了浸種催芽設備安全、穩定運行，提高了生產線運轉的可靠性，大幅度提升了其性能。為墾區水稻標準化生產奠定了基礎，大大提高了浸種催芽工作效率。