專利名稱：復混肥生產(chǎn)控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種復混肥生產(chǎn)控制方法，特別是一種能有針對性地為用戶提供復混
肥的自動化復混肥生產(chǎn)控制方法。
背景技術：
化肥是農(nóng)業(yè)領域重要的生產(chǎn)資料，我國每年都會有大量的化肥生產(chǎn)和進口，化肥生產(chǎn)和運輸每年都要消耗大量的能源和運輸資源，農(nóng)業(yè)領域為了追求更高的作物產(chǎn)量，每年都要增加化肥的使用量。 現(xiàn)有的摻混復混肥一般是將兩種或兩種以上的原料化肥，以固定比例通過物理方法混合而制成，其原料化肥主要包括含有氮、磷、鉀等有效成分的單質肥，也包括磷銨等復合肥。制造過程一般是通過人力將50公斤包裝的原料化肥經(jīng)解袋、計量后，以預定比例投放入混合機攪拌混合，再根據(jù)包裝規(guī)格計量包裝而制得成品，整個過程除了攪拌工序以外，基本都只能由人工完成。這樣的生產(chǎn)方法技術含量低容易掌握，生產(chǎn)設備也具有操作簡單的優(yōu)點。 但是，由于大部分工序如解袋、搬運、計量、投料等都由人力完成，工人勞動量大，生產(chǎn)成本很高；而且由于這樣的生產(chǎn)過程只能在復混肥廠集中進行，以致復混肥的品種單一，其有效成分及包裝規(guī)格等都是生產(chǎn)前固定的，既不能根據(jù)用肥土地的土質調(diào)整有效成分比例，也無法根據(jù)農(nóng)民的實際用肥量調(diào)整包裝大小，因此產(chǎn)品的個性化不足，難以滿足不同地區(qū)、地塊、不同作物及不同目標產(chǎn)量等對復混肥的不同需求，肥料利用率低下，不僅增加農(nóng)民負擔，還可能導致土地污染、農(nóng)產(chǎn)品品質差等諸多問題。 有鑒于此，確有必要提供一種能夠解決上述問題的復混肥生產(chǎn)控制方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種能有針對性地為用戶提供復混肥的自動化復混肥生產(chǎn)控制方法。 —種復混肥生產(chǎn)控制方法，其包括以下步驟1)接收用戶輸入的需求數(shù)據(jù)；2)自動計算并確定滿足需求的復混肥配方；3)自動根據(jù)配方配制復混肥。 所述步驟1)中的用戶需求數(shù)據(jù)是下列兩種參數(shù)組合中的一種，兩種參數(shù)組合分
別是作物種類和種植區(qū)域或土壤數(shù)據(jù)；肥料種類和肥料養(yǎng)分內(nèi)含量數(shù)據(jù)。
所述步驟2)包括計算配方步驟和分析配方步驟，其中計算配方步驟是控制器根
據(jù)步驟1)中輸入的需求數(shù)據(jù)和自身存儲的數(shù)據(jù)計算復混肥中各種原料比例的步驟，分析
配方步驟是分析計算出的原料比例是否存在錯誤的步驟，如果配方正確可行，則進入步驟
3)，如果配方錯誤不可行，則停止后續(xù)步驟并提示操作者。 所述步驟3)包括接料步驟和原料攪拌步驟。 所述步驟3)還包括可行性分析步驟，此步驟是在接料步驟之前進行，由操作者確認是否按步驟2)計算出的配方是否進行生產(chǎn)，如果選擇是，則輸入生產(chǎn)數(shù)量后進行后續(xù)的接料步驟，如果選擇否，則停止后續(xù)步驟而進入等待或退出狀態(tài)。 所述接料步驟包括分配生產(chǎn)數(shù)據(jù)、移動計量斗到指定位置、接料三個步驟。 所述原料攪拌步驟包括將計量斗中的原料轉移至提升斗、將提升斗中的原料送入
攪拌機攪拌成復混肥、攪拌機進行復混肥出料并包裝三個步驟。 在攪拌機中進行原料攪拌時，控制器同時進行判斷所得原料是否足夠完成生產(chǎn)量的步驟，如果判斷結果為是，則結束流程或繼續(xù)進行后續(xù)步驟，如果判斷結果為否，則返回接料步驟繼續(xù)進行接料。 所述原料攪拌步驟后還有其他后續(xù)步驟，這些后續(xù)步驟包括生產(chǎn)數(shù)據(jù)儲存、生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳送、打印清單中的一個或幾個步驟。 由于本發(fā)明生產(chǎn)控制方法是根據(jù)農(nóng)民需求生產(chǎn)復混肥，農(nóng)民購買肥料的時候只需要提供作物品種和種植區(qū)域等各種需求，即可生產(chǎn)出農(nóng)民需要的適合作物和土壤結構的復混肥，如同農(nóng)業(yè)專家專門為農(nóng)民提供測土和配方施肥方面的技術指導，因此對農(nóng)作物和土壤具有很強的針對性，有利于提高肥料利用率。


圖1為與本發(fā)明復混肥生產(chǎn)控制方法相關的控制系統(tǒng)的硬件架構圖。
圖2為圖1中可編程控制器的功能單元圖。
圖3為本發(fā)明復混肥生產(chǎn)控制方法的流程圖。
具體實施例方式
為了便于理解，首先對本發(fā)明涉及的術語說明如下 可編程控制器是指一種可以通過軟件編寫控制程序，并能下載到控制器內(nèi)存的
一種設備，其是通過專用芯片和電路制作的電子設備。
傳感器一種可以將重量信號變成成比例電信號的裝置。 操作屏一種可以輸入和顯示數(shù)據(jù)的電子裝置，其可以是按鍵式或觸摸式的液晶屏，也可以是數(shù)碼管顯示屏。 請參閱圖l，為本發(fā)明復混肥生產(chǎn)控制方法相關的控制系統(tǒng)的硬件架構圖，其包括操作屏1、可編程控制器2、通訊單元3、打印機4、計量單元5、感應開關6、電動執(zhí)行機構7和氣動執(zhí)行機構8。 其中，操作屏1用于輸入作物、土壤數(shù)據(jù)、肥料品種、生產(chǎn)數(shù)據(jù)等相關數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)發(fā)送到可編程控制器2?？删幊炭刂破?主要起運算控制作用，如根據(jù)接收到的操作屏1傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分析、計算復混肥配方，并控制設備完成復混肥的配制可編程控制器2接收來自計量單元5和感應開關6傳遞過來的重量信號位置信號，并以此作為計量和控制的依據(jù)來控制氣動執(zhí)行機構8和電動執(zhí)行機構7作動，以完成復混肥的配制。通訊單元3主要負責系統(tǒng)內(nèi)外的通訊連接及生產(chǎn)和設備的數(shù)據(jù)傳送。打印機4用于在生產(chǎn)完成后根據(jù)需要打印生產(chǎn)數(shù)據(jù)和客戶數(shù)據(jù)，如客戶小票、生產(chǎn)統(tǒng)計數(shù)據(jù)等。計量單元5包括稱重模塊50和稱重傳感器51，主要作用是將重量信號傳遞到可編程控制器2內(nèi)部；其可以使用專用的數(shù)字傳感器用通訊方式將信號傳遞到可編程控制器，也可以使用配套可編程控制器使用的專用稱重模塊。感應開關6主要用于感應移動計量斗71的位置，其可以是光電開關或者是接近開關或者是行程開關等。電動執(zhí)行機構7包括移動計量斗71、攪拌電機73、提升電機72三部分，其主要作用是在可編程控制器的控制下，執(zhí)行移動、提升、攪拌等工作。氣動執(zhí)行機構8包括電磁閥81、汽缸82、下料門83、卸料門84、夾袋口85，其主要作用是執(zhí)行控制信號，打開或關閉下料門83。 請參閱圖2，為復混肥生產(chǎn)控制系統(tǒng)的可編程控制器的功能單元圖?？删幊炭刂破?是控制系統(tǒng)的最主要部分，其內(nèi)部包括15個功能單元，這些功能單元的名稱和功能分別介紹如下 農(nóng)作物特征數(shù)據(jù)存儲單元21，用于存儲農(nóng)作物的生長特征數(shù)據(jù)和不同階段對化肥的需求數(shù)據(jù)； 地域土壤數(shù)據(jù)存儲單元22，用于存儲不同地區(qū)或用戶的土壤數(shù)據(jù)； 配方計算單元23，根據(jù)操作屏1輸入的農(nóng)作物品種和土壤數(shù)據(jù)，調(diào)用農(nóng)作物特征
數(shù)據(jù)存儲單元21和土壤數(shù)據(jù)存儲單元22中的數(shù)據(jù)計算適合相應農(nóng)作物所需要的氮、磷、
鉀、有機質等養(yǎng)分的數(shù)量； 配方分析單元24，分析配方計算單元計算出來的配方在是否存在錯誤，有無出現(xiàn)
負數(shù)，總百分比加起來是否等于100%，所計算配方養(yǎng)分含量是否達到要求等； 配方存儲單元25，用于存儲經(jīng)配方分析單元24分析通過的配方； 生產(chǎn)指令可行性分析單元26，用來分析配方計算單元23計算出來的經(jīng)配方分析
單元分析不存在錯誤后的配方，用相關設備參數(shù)是否能夠生產(chǎn)出來，占百分比過于小和下
料總量過小的配方將由于設備限制將無法生產(chǎn)出來； 配料控制單元27，將經(jīng)生產(chǎn)可行性分析單元26分析通過的配方數(shù)據(jù)進行分解和分配，變成機械設備運行的控制參數(shù)，并根據(jù)相關參數(shù)來控制所有機械運動部件的動作；
計量斗移動控制單元28，用于檢測移動計量斗71現(xiàn)在所處位置，并比較現(xiàn)處位置和設定位置是否相符合，如符合將信號傳遞給配料控制單元，以作為下料參考信號，如不符合將調(diào)用自身程序，計算正反轉指令并驅動電機移動計量斗71達到設定位置，如果計量斗71移動過度或不足，計量斗移動控制單元將自動檢測并調(diào)整電機正反轉，最終使計量斗71移動到準確的設定位置； 攪拌包裝控制單元29，用于接受攪拌電機73加料信號并控制肥料的攪拌時間及攪拌電機73起停、攪拌電機卸料門84的開閉、包裝成品復混肥的夾袋口 85的夾緊或松開狀態(tài)等； 生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元210，用于統(tǒng)計生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)(如總產(chǎn)量等)、每種原料下料量、下料誤差等數(shù)據(jù)； 生產(chǎn)數(shù)據(jù)存儲單元211，用于存儲生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)； 生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳送單元212，用于將生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)按照一定的數(shù)據(jù)
格式和一定的觸發(fā)條件自動嘗試傳遞所指定的數(shù)據(jù)； 遠程通訊單元213，用于提供和其他設備的通訊接口程序及連接計算機等設備；
秤標定單元214，用于標定配料秤顯示數(shù)值及其準確性； 打印單元215，用于組織所要打印數(shù)據(jù)及其格式并驅動打印機打印所需要的數(shù)據(jù)。 請參閱圖3，為本發(fā)明復混肥生產(chǎn)控制方法的流程圖，其包括以下步驟 開始之后，首先是通過操作屏1輸入需求數(shù)據(jù)，此步驟可以分為兩種情況第一種
5情況是輸入作物種類(步驟301)，之后輸入種植區(qū)域或土壤數(shù)據(jù)(步驟303);第二種情況是輸入肥料種類(步驟302)，之后輸入肥料養(yǎng)分內(nèi)含量(氮-N，磷代-P，鉀-K，有機質-A)數(shù)據(jù)(步驟304)。在其他實施方式中，步驟301和步驟303的順序可以互換或合成一步進行；也可以輸入其他的需求數(shù)據(jù)，只要計算單元能夠根據(jù)這些數(shù)據(jù)計算出所需配制的復混肥配方即可。 輸入需求數(shù)據(jù)之后的步驟是確定配方，此步驟包括以下詳細步驟首先是配方計算單元23根據(jù)需求數(shù)據(jù)，調(diào)用農(nóng)作物特征數(shù)據(jù)存儲單元21和土壤數(shù)據(jù)存儲單元22中的數(shù)據(jù)計算復混肥配方(步驟305)，配方分析單元24分析配方是否存在錯誤(步驟306)，并分析配方是否可行(步驟308)，如果判斷結果是配方不可行，則進行步驟307后結束流程；如果判斷結果是配方可行，則存儲并顯示合適配方(步驟309)。 確定配方之后的步驟是復混肥配制步驟，此步驟又包括可行性分析步驟、接料步驟、原料攪拌步驟及其他后續(xù)步驟。以下將詳細說明這些步驟 首先是可行性分析步驟在進行完步驟309之后，則要求操作者選擇是否按配方生產(chǎn)(步驟311)，如果操作者認為配方不合適，可以選擇否，程序即轉入退出或等待(步驟310)，如果操作者認為配方合適，希望按此配方進行配制，則選擇是，并輸入生產(chǎn)數(shù)量(步驟312)。然后選擇是否開機(步驟314)，如果不希望馬上生產(chǎn)，選擇"否"后進入步驟313，如果選擇"是"，生產(chǎn)指令可行性分析單元26即對配方和生產(chǎn)數(shù)量進行可行性分析(步驟315)，并根據(jù)分析結果判斷是否可行(步驟316)，如果判斷的結果為"否"，則進入步驟317，如果判斷結果為"是"，則進入接料步驟。 接料步驟首先是配料控制單元27分配生產(chǎn)數(shù)據(jù)(步驟318)，然后計量斗移動控制單元28首先移動計量斗71 (步驟319)，并判斷計量斗71是否移動到指定位置(步驟320)，如果判斷結果為"否"，則返回步驟319，如果判斷結果為"是"，則開始下料并統(tǒng)計數(shù)據(jù)(步驟321)，判斷下料的重量是否到達設定值(步驟322)，所述設定值是指根據(jù)配方和生產(chǎn)數(shù)量計算出的各種原料需要量，如果判斷結果為"否"，則繼續(xù)下料或進行自動補償(步驟323)，然后返回步驟321 ;如果判斷結果為"是"，則判斷下料是否超過設定值(步驟324)，如果判斷結果為"否"，則進入步驟326 ;如果步驟324的判斷結果為"是"，則停止下料并報警(步驟325)，然后由操作者選擇報警確認或解除(步驟327)，如果操作者選擇報警解除，則進入步驟326，如果操作者選擇報警確認，則繼續(xù)維持步驟325的停止且報警狀態(tài)。步驟326是判斷計量斗71所在位置是否最后位置，即判斷是否已經(jīng)接完所有所需原料或計量都已滿，如果判斷結果為"否"，則返回步驟319，如果判斷結果為"是"，則配料完成(步驟328)，進入原料攪拌步驟。 原料攪拌步驟首先將計量斗71中的原料轉移至提升斗(步驟329)，之后由提升斗將原料送入攪拌機73內(nèi)，并由攪拌包裝控制單元29控制攪拌電機73對原料進行攪拌混合(步驟330)，并進行出料包裝(步驟332)，然后可以根據(jù)需要進行其他后續(xù)步驟。在進行步驟330的同時，還要進行步驟331，即由生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元210判斷所得原料是否足夠完成生產(chǎn)量，如果判斷結果為"是"，則進行其他后續(xù)步驟，如果判斷結果為"否"，則需要返回步驟318，繼續(xù)進行接料步驟。 其他后續(xù)步驟當步驟331的判斷結果為"是"時，生產(chǎn)數(shù)據(jù)存儲單元211進行生產(chǎn)數(shù)據(jù)存儲(步驟333)，之后生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳送單元212通過遠程通訊單元213進行生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳
6送(步驟334)，打印單元215根據(jù)接收到的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和包裝完成信號打印清單(步驟335)， 從而結束生產(chǎn)流程。 由于本發(fā)明生產(chǎn)控制方法是根據(jù)農(nóng)民需求生產(chǎn)復混肥，農(nóng)民購買肥料的時候只需 要提供作物品種和種植區(qū)域等各種需求，即可生產(chǎn)出農(nóng)民需要的適合作物和土壤結構的復 混肥，如同農(nóng)業(yè)專家專門為農(nóng)民提供測土和配方施肥方面的技術指導，因此對農(nóng)作物和土 壤具有很強的針對性，有利于提高肥料利用率。 根據(jù)上述說明書的揭示和教導，本發(fā)明所屬領域的技術人員還可以對上述實施方 式進行變更和修改。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實施方式
，對本發(fā)明的 一些修改和變更也應當落入本發(fā)明的權利要求的保護范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用 了一些特定的術語，但這些術語只是為了方便說明，并不對本發(fā)明構成任何限制。
權利要求
一種復混肥生產(chǎn)控制方法，其特征在于包括以下步驟1)接收用戶輸入的需求數(shù)據(jù)；2)自動計算并確定滿足需求的復混肥配方；3)自動根據(jù)配方配制復混肥。
2. 根據(jù)權利要求l所述的復混肥生產(chǎn)控制方法，其特征在于所述步驟l)中的用戶需求數(shù)據(jù)是下列兩種參數(shù)組合中的一種，兩種參數(shù)組合分別是作物種類和種植區(qū)域或土壤數(shù)據(jù)；肥料種類和肥料養(yǎng)分內(nèi)含量數(shù)據(jù)。
3. 根據(jù)權利要求l所述的復混肥生產(chǎn)控制方法，其特征在于所述步驟2)包括計算配方步驟和分析配方步驟，其中計算配方步驟是控制器根據(jù)步驟1)中輸入的需求數(shù)據(jù)和自身存儲的數(shù)據(jù)計算復混肥中各種原料比例的步驟，分析配方步驟是分析計算出的原料比例是否存在錯誤的步驟，如果配方正確可行，則進入步驟3)，如果配方錯誤不可行，則停止后續(xù)步驟并提示操作者。
4. 根據(jù)權利要求l所述的復混肥生產(chǎn)控制方法，其特征在于步驟3)包括接料步驟和原料攪拌步驟。
5. 根據(jù)權利要求4所述的復混肥生產(chǎn)控制方法，其特征在于所述步驟3)還包括可行性分析步驟，此步驟是在接料步驟之前進行，由操作者確認是否按步驟2)計算出的配方是否進行生產(chǎn)，如果選擇是，則輸入生產(chǎn)數(shù)量后進行后續(xù)的接料步驟，如果選擇否，則停止后續(xù)步驟而進入等待或退出狀態(tài)。
6. 根據(jù)權利要求4所述的復混肥生產(chǎn)控制方法，其特征在于所述接料步驟包括分配生產(chǎn)數(shù)據(jù)、移動計量斗到指定位置、接料三個步驟。
7. 根據(jù)權利要求4所述的復混肥生產(chǎn)控制方法，其特征在于所述原料攪拌步驟包括將計量斗中的原料轉移至提升斗、將提升斗中的原料送入攪拌機攪拌成復混肥、攪拌機進行復混肥出料并包裝三個步驟。
8. 根據(jù)權利要求7所述的復混肥生產(chǎn)控制方法，其特征在于在攪拌機中進行原料攪拌時，控制器同時進行判斷所得原料是否足夠完成生產(chǎn)量的步驟，如果判斷結果為是，則結束流程或繼續(xù)進行后續(xù)步驟，如果判斷結果為否，則返回接料步驟繼續(xù)進行接料。
9. 根據(jù)權利要求4所述的復混肥生產(chǎn)控制方法，其特征在于所述原料攪拌步驟后還有其他后續(xù)步驟，這些后續(xù)步驟包括生產(chǎn)數(shù)據(jù)儲存、生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳送、打印清單中的一個或幾個步驟。
全文摘要
一種復混肥生產(chǎn)控制方法，其包括以下步驟1)接收用戶輸入的需求數(shù)據(jù)；2)自動計算并確定滿足需求的復混肥配方；3)自動根據(jù)配方配制復混肥。由于本發(fā)明生產(chǎn)控制方法是根據(jù)農(nóng)民需求生產(chǎn)復混肥，農(nóng)民購買肥料的時候只需要提供作物品種和種植區(qū)域等各種需求，即可生產(chǎn)出農(nóng)民需要的適合作物和土壤結構的復混肥，如同農(nóng)業(yè)專家專門為農(nóng)民提供測土和配方施肥方面的技術指導，因此對農(nóng)作物和土壤具有很強的針對性，有利于提高肥料利用率。
文檔編號C05G1/00GK101786917SQ20091003699
公開日2010年7月28日 申請日期2009年1月24日 優(yōu)先權日2009年1月24日
發(fā)明者王豐登, 王春建, 黃培釗 申請人:深圳市芭田生態(tài)工程股份有限公司