直投式乳酸菌泡菜發(fā)酵嵌入式系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、本課題源于國家科技支撐計劃“傳統(tǒng)蔬菜工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)集成與新產(chǎn)品開發(fā)”（2012BAD31B04）以及省重大科技支撐計劃“自動自控乳酸菌加工關(guān)鍵設(shè)備集成及示范”（2014NZ0039）等項目，旨在研發(fā)一套機電一體化自動控制泡菜生物反應(yīng)容器，以實現(xiàn)進料、發(fā)酵、出料等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的自動化控制，最終解決傳統(tǒng)泡菜生產(chǎn)過程中的勞動強度大、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等問題，突破了傳統(tǒng)四川泡菜工業(yè)化生產(chǎn)的瓶頸。該系統(tǒng)是基于直投式乳酸菌泡菜發(fā)酵工藝的嵌入式系統(tǒng)，包含了機

2、械系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)硬件以及嵌入式系統(tǒng)軟件三個部分。機械系統(tǒng)包含了進氣、排氣、進料、出料以及回鹵水等部分。嵌入式系統(tǒng)硬件包含了電氣和現(xiàn)場控制器兩個部分。嵌入式系統(tǒng)軟件包含了控制程序、通信協(xié)議以及人機交互界面等部分?，F(xiàn)場操作人員可以通過現(xiàn)場端的觸控屏或遠(yuǎn)程端上位機的人機交互界面的進行操作，實現(xiàn)泡菜發(fā)酵的自動控制，以及獲取發(fā)酵的實時狀態(tài)。
　　本文首先對直投式乳酸菌泡菜發(fā)酵工藝和生產(chǎn)技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r進行了研究，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)本項目

3、的實際情況，進行了系統(tǒng)需求分析并制定了機械系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)硬件以及嵌入式系統(tǒng)軟件三個部分的設(shè)計方案。機械系統(tǒng)方案創(chuàng)新性地提出了正壓進料以及負(fù)壓出料這一特色方法，并完成了機械系統(tǒng)各子部分管路的方案設(shè)計；嵌入式系統(tǒng)硬件方案完成了現(xiàn)場控制器以及電氣的方案設(shè)計；嵌入式系統(tǒng)軟件方案完成了開發(fā)語言和開發(fā)環(huán)境的選擇以及程序框架的設(shè)計。
　　然后，在方案的指導(dǎo)下，本文對各部分進行了具體實現(xiàn)。在嵌入式系統(tǒng)硬件的實現(xiàn)方面，選用了英飛凌的XMC4500