馬仁杰，郭廣，馬明鑾，陳強，浦軍海

（石河子市華農(nóng)種子機械制造有限公司，新疆石河子832000）

種子包衣機藥種同步計量系統(tǒng)研究與探討

馬仁杰，郭廣，馬明鑾，陳強，浦軍海

（石河子市華農(nóng)種子機械制造有限公司，新疆石河子832000）

針對種子包衣機在包衣過程中藥種如何能夠準確計量的問題進行了研究與探討。目前國內(nèi)外采用的技術(shù)方法主要有2種：①容器計量法，即一勺藥一斗種，將大斗小勺同安一根軸上，通過擺桿機構(gòu)搭配計量，但很不準確，精確度只有40%左右；②批次混配計量法，即一批種子和一批藥事先計算好配比，進入一個旋轉(zhuǎn)的混配室內(nèi)，雖然混配總計量比例是準確的，但藥種接觸面大小不均勻，先接觸藥的種子含藥量就高，后接觸的種子含藥量就少，而且包衣牢固度差。

種子；包衣機；藥種同步計量系統(tǒng)

種子包衣技術(shù)是給種子裹上一層保護膜，這層保護膜經(jīng)過技術(shù)處理后，能夠防止害蟲侵襲、吞食、傷害種子和種苗，還能預(yù)防各種病害蔓延，危害種子、種苗的健康。同時，種衣劑還添加了各種微量元素及植物生長調(diào)節(jié)劑，因此，必須進行包衣處理才能施播。然而，包衣機的技術(shù)性能還達不到包衣質(zhì)量的要求。

有的公司從國外進口包衣機，價格昂貴，不便于推廣應(yīng)用，而且也不太適應(yīng)中國國情。后來有少數(shù)廠家選用計量泵供藥，種子流量使用無級調(diào)速電機控制種子量。由于包衣機部分工作部件的改進，包衣效果有了明顯的提高，但是新的問題出現(xiàn)了，藥、種不能同步供應(yīng)，出現(xiàn)種子沒了藥還在供、藥沒有了種子還在供的現(xiàn)象。因此，種子包衣技術(shù)還不夠完善[1]。后來，我們收集了國內(nèi)外有關(guān)種子包衣技術(shù)的資料，進行綜合研究分析，并以PLC這個公共開發(fā)平臺，在原來機械式包衣機的基礎(chǔ)上，設(shè)計研究出一種大型數(shù)控種子包衣系統(tǒng)，系統(tǒng)中已解決了藥、種的同等供應(yīng)問題。

1 種子包衣機藥種同步計量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點

從圖1可以看出，種子包衣機藥種同步計量系統(tǒng)主要包括種子包衣機主體、檢測裝置、控制系統(tǒng)和執(zhí)行機構(gòu)。

種子包衣機主體上設(shè)有計量倉、藥種混合室、藥種滾動固化滾筒、氣固分離箱、種衣劑迅速成膜干燥系統(tǒng)、封閉保溫系統(tǒng)和藥液計量泵及種衣劑工作罐、儲存罐等。

圖1 種子包衣機藥種同步計量系統(tǒng)的構(gòu)成

2 工作原理

種子進入計量倉后，倉內(nèi)的上下料位器通電并與計量泵電機、種衣劑工作罐、儲存罐、計量倉、撥籽輥電機形成互聯(lián)、互鎖通電，系統(tǒng)按設(shè)定的種子流量和種衣劑流量進入工作狀態(tài)并自動進行檢測，監(jiān)控正常運行。

當(dāng)種衣劑工作罐中的種衣劑快用完，接近下限線，系統(tǒng)中就命令執(zhí)行機構(gòu)打開儲罐管路中的電磁閥，將儲罐中的種衣劑自動流入種衣劑工作罐。當(dāng)種衣劑裝到工作罐上限線時，系統(tǒng)中將命令執(zhí)行機構(gòu)關(guān)閉電磁閥，系統(tǒng)又進入正常運行階段。

如果儲存罐中的種衣劑也沒有了，報警系統(tǒng)將會聲光報警，同時打開儲存罐到工作罐管路中的電磁閥，如果系統(tǒng)拓展，可與手機和種衣劑廠聯(lián)通，儲存罐缺種衣劑，有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、管理人員和種衣劑廠（供應(yīng)中心）值守人員都會知道，同時從報警之時起還有90 min的保守運行時間，包衣機還是會正常工作。假如超過90 min儲存罐中的種衣劑還得不到補充，此時系統(tǒng)中將命令種子撥籽輥電機及上游電機和種衣劑計量泵電機同時停止運行。當(dāng)儲存罐種衣劑得到補充，工作罐的種衣劑也補充到上限線，系統(tǒng)將會自動按程序啟動撥籽輥電機及上游上料有關(guān)電機和種衣劑計量泵的電機恢復(fù)正常工作。

當(dāng)種子計量倉的種子已流到計量倉下限線，而上游的種子不管因為任何原因使種子計量倉里的種子得不到及時補充，此時系統(tǒng)中將會命令執(zhí)行機構(gòu)關(guān)停種衣劑計量泵電機和種子計量倉撥籽輥電機。撥籽輥上游的喂料機輸送機或轉(zhuǎn)運輸送機、扒谷機等也納入系統(tǒng)管理，不過這段設(shè)備的工作專設(shè)了人機共管系統(tǒng)，既可以由系統(tǒng)統(tǒng)一管理，也可以轉(zhuǎn)換“人工管理”。

當(dāng)種子計量倉種子已補充到上限線，系統(tǒng)中會自動按程序啟動撥籽輥電機和種衣劑計量泵電機，系統(tǒng)又恢復(fù)正常運行。

3 思考與結(jié)論

種子包衣機藥種同步計量系統(tǒng)是當(dāng)前種子包衣技術(shù)最關(guān)鍵的核心技術(shù)，是種子包衣作業(yè)中不可缺少的環(huán)節(jié)，是關(guān)系到種子包衣質(zhì)量、配比精度中的重中之重。

本系統(tǒng)采用PLC公共技術(shù)開發(fā)平臺實施整個系統(tǒng)的運行，實現(xiàn)了目前種子包衣機由機械控制到數(shù)控，是一個革命性的進程。如果繼續(xù)拓展，延長自動化生產(chǎn)線，從實現(xiàn)倉庫自動化喂料一直到全自動化計量包裝、自動碼垛等，再加進一些高新技術(shù)，如“北斗導(dǎo)航”之類的技術(shù)應(yīng)用，不難實現(xiàn)種子包衣工程無人操作。

[1]胡良龍，胡志超，高剛?cè)A，等.基于PLC的種子包衣機自動控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2007，23(8)：140-144.

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2017-03-10）

馬仁杰（1986-），男，本科，研究方向為種子加工機械裝備。