طرح كنترل خودكار دستگاه پوست كن شلتوك به منظور حفظ كيفيت برنج خروجي

Automatic Control of Paddy Husker for rice quality protection

در اين مقاله، به منظور به سازي عملكرد دستگاه پوست كن شلتوك نوع غلتك لاستيكي، طرح يك سامانه كنترل خودكار بر اساس ماشين بينايي و سنجش رطوبت شلتوك ارائه مي شود تا بدين وسيله بر اساس اطلاعات دريافتي از تصاوير دانه هاي برنج قهوه اي خروجي از دستگاه پوست كن و رطوبت شلتوك ورودي، ميزان ضايعات دانه هاي برنج را كاهش داده و عملكرد دستگاه را بهبود بخشيد. ابتدا شلتوك ورودي به دستگاه پوست كن از دستگاه سنجش رطوبت شلتوك عبور داده مي شود و رطوبت آن اندازه گيري و سيگنال خروجي دستگاه به سامانه كنترل ارسال مي گردد. همزمان مقداري از برنج قهوه اي خروجي از دستگاه پوست كن با استفاده از يك مسير انشعابي و به وسيله يك تسمه نقاله به واحد ثبت تصاوير منتقل مي شود. پس از ثبت تصاوير به كمك دوربين ديجيتال، تصاوير به واحد پردازشگر انتقال يافته و با الگوريتم هاي مناسب پردازش تصوير، اطلاعات مورد نياز از تصاوير دانه هاي برنج قهو ه اي استخراج و ثبت مي شود. درصد شكستگي دانه برنج، يكي از مهمترين شاخص هاي تعيين كننده كيفيت تبديل شلتوك به برنج قهوه اي مي باشد كه در اين پژوهش مورد بررسي قرار گرفته است. اطلاعات بدست آمده از پردازش تصوير به واحد كنترل ارسال و در اين واحد، محدوده اي براي كيفيت محصول براساس درصد شكستگي برنج و رطوبت شلتوك، تعيين شده و درجاتي بين حدود بالا و پايين اين محدوده تعريف مي شود كه با توجه به شرايط محصول خروجي و شلتوك ورودي به دستگاه يكي از درجات به آن اختصاص مي يابد. سامانه كنترل مورد استفاده بر اساس منطق فازي به گونه اي برنامه نويسي شده كه چنانچه تشخيص دهد عملكرد دستگاه پوست كن نامطلوب است، از طريق ارسال سيگنال هاي فرمان متناسب با اطلاعات بدست آمده از مقدار رطوبت شلتوك و درصد شكستگي برنج، عملكرد دستگاه را با تغيير سرعت دوراني غلتك ها يا فاصله بين آنها به سازي مي نمايد.

In this paper, in order to improve the performance of laboratory-scale rubber- roll paddy husker, an automatic control system based on machine vision and paddy moisture measurement, will be presented. This system, is intended to reduce rice grain damage and improve husker performance, based on information obtained from the images of brown rice grains being discharged from the husker and paddy moisture content input. First, paddy input to the husker is put through paddy moisture measurement and the output signal sent to the control system. Concurrently, samples of brown rice grains discharging from the husker output are transferred to the image capturing system by a conveyor belt. Then, the images captured by the camera are transmitted to the image processing system, where the desired information from the images of brown rice grains are extracted using image processing algorithms and recorded. Degree of rice breakage is the most important qualitative characteristic of the paddy to brown rice milling which is studied in this research. Information obtained from the image processing system is sent to the control system and a range for the qualitative characteritic is defined and graduated to various degrees of quality using a scoring syetem. Considering the condition of the output brown rice and input paddy, one of the scores is assigned to the product. The control system is programed based on fuzzy logic such that if the performance of the husker is not acceptable according to the information obtained from paddy moisture content and rice breakage percentage, the control system will be able to adjust and improve the performance of the husker by sending appropriate command signals