HTJ - 200型烘干機是我國研制的一種新型順流烘干機,該機主要由烘干塔體及供熱、清理、輸送、烘前倉、烘后倉、電控等配套設備組成。采用4段順流干燥、2個不同溫度的干燥介質(zhì)、多段緩蘇和常溫順逆流2段正壓鼓風冷卻干燥工藝,具有熱效率高、降水幅度大、烘干均勻、適應性強、烘后品質(zhì)好、烘干費用低等特點,富通新能源生產(chǎn)銷售
滾筒烘干機、
氣流式烘干機等機械設備。
1、系統(tǒng)的硬件和軟件設計
1.1檢測量和控制量
糧食干燥是一個復雜的熱質(zhì)交換過程,不僅受糧食本身特性和介質(zhì)參數(shù)(熱風溫度、濕度、風量等)的影響,而且還與環(huán)境條件和干燥工藝、烘干塔結(jié)構(gòu)有著重要關(guān)系。影響出機糧含水率的因素很多,根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場情況,經(jīng)過系統(tǒng)理論分析和仿真試驗,確定檢測量分別為:糧食烘干機第一、二、三、四干燥段排氣的溫度和濕度;環(huán)境溫濕度;入機糧含水率,出機糧含水率;第一、二加熱段為高溫段,該段熱風溫度高,糧食失水快,而熱風壓力反映了風量的變化;第三、四加熱段為低溫加熱段。
該系統(tǒng)的控制量有2個,一個是通過控制變頻器調(diào)節(jié)排糧電機轉(zhuǎn)速,從而控制被干燥糧在糧食烘干塔內(nèi)的時間,時間長則失水多。另一個是通過控制比例閥來調(diào)節(jié)第三、四加熱段的熱風溫度。
1.2系統(tǒng)的硬件組成
本糧食干燥系統(tǒng)硬件組成如圖1所示。由參數(shù)檢測傳感器、1臺工業(yè)控制計算機和變頻調(diào)速電機等組成,實現(xiàn)檢測、顯示、報警和閉環(huán)控制過程。系統(tǒng)工作過程概括為:工業(yè)控制計算機調(diào)用數(shù)據(jù)采集程序,啟動傳感器采集數(shù)據(jù)并實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換,調(diào)用通信程序?qū)?shù)據(jù)送入工業(yè)控制機,按模糊PID控制原理進行處理,給出相應的控制量,輸出到執(zhí)行部件即變頻器和比例閥,從而實現(xiàn)排糧電機和熱風溫度的控制功能。
本系統(tǒng)采用臺灣生產(chǎn)的研華工控機,PCL - 818L A/D卡2塊,實現(xiàn)16通道的數(shù)據(jù)采集,負責采集干燥段排氣溫濕度和環(huán)境溫濕度信號。PCL 728 D/A卡1塊,實現(xiàn)2個通道模擬輸出,工控機輸出的控制信號經(jīng)過數(shù)據(jù)卡PCL 728進行D/A轉(zhuǎn)換后成為4-20mA標準電流信號,送給變頻器和冷風閥。
1.3系統(tǒng)的軟件設計
基于Windows 98操作系統(tǒng),用VisualC++ 6.0編制界面,采用面向?qū)ο蟮姆椒ㄟM行模塊化設計,其中,運行模塊可實現(xiàn)系統(tǒng)的運行、停止和實時數(shù)據(jù)的記錄等功能,系統(tǒng)設置模塊可實現(xiàn)PCL - 818L卡和PCL - 728卡地址的設定、采樣頻率設定和塔結(jié)構(gòu)參數(shù)的設定;傳感器標定測試模塊實現(xiàn)各個傳感器的標定和測試及冷風閥和變頻器的測定;顯示模塊實現(xiàn)出、入機糧含水率的實時曲線;幫助模塊實現(xiàn)對軟件的使用說明。系統(tǒng)對整個干燥過程進行實時監(jiān)控,并記錄下各參數(shù)的變化情況。軟件結(jié)構(gòu)組成如圖2所示。
在測控系統(tǒng)軟件的主界面上顯示各干燥段排氣的溫、濕度、干燥熱風溫度,在狀態(tài)條中分別顯示入機糧含水率、出機糧含水率、變頻器的頻率、環(huán)境溫、濕度和日期時間等參數(shù)。點擊菜單打開不同的對話框可實現(xiàn)傳感器標定、測試、采樣頻率設定等功能。同時在主界面上可實現(xiàn)變頻器頻率和熱風溫度的設定輸出。
考慮到干燥過程時滯性強,且各個參數(shù)的變化頻率較低,采用VC中的Set Timer( DATATIMER,nElapse,NULL)函數(shù)啟動定時器實現(xiàn)周期采樣,其中DATA-TIMER為不為零的定時器標識符,nElapse為采樣問隔,單位是毫秒,采樣頻率的大小可以通過設定nElapse的大小來完成。停止定時器用Kill Timer( DATATIMER)函數(shù)來完成?紤]到現(xiàn)場有各種干擾,在采樣程序中加入數(shù)字濾波,采用中值平均法,就是對同一參數(shù)連續(xù)采樣幾次,然后進行排序,去掉最大值和最小值,其余值取平均為此次采樣值,可以明顯減小干擾的影響。圖3是采樣程序框圖。在順流干燥段,熱風和谷物的流動方向相同,最熱的空氣首先與溫度最低、最濕的糧食接觸,可以使用較高的熱風溫度,一般為100-150℃,溫度高,單位時間內(nèi)糧食被干燥的水分就多,相反,則糧食失去的水分就少,通過控制熱風爐來控制熱風溫度滯后很大,而且控制精度很低,因此采用冷風與來自熱風爐的熱風混合達到控制風溫的目的。冷風閥選用FCI系列IAR - 100智能角行程電動執(zhí)行機構(gòu),該機構(gòu)為調(diào)節(jié)式電動執(zhí)行機構(gòu),可直接接收計算機輸出的4-20mA信號,來控制閥開度的大小,冷風閥用于烘干機低溫干燥段熱風溫度的控制,采用PID控制,如圖4所示。
2、結(jié)論
該測控系統(tǒng),能對干燥塔所需各參數(shù)進行實時采集和顯示,并可保存和打印,為提高控制精度提供了依據(jù)。該系統(tǒng)應用于撫順國家糧食儲備庫糧庫,實踐證明.可提高其控制精度和穩(wěn)定性。
該系統(tǒng)配置相應的控制軟件組成計算機智能控制系統(tǒng),還可廣泛用于工業(yè)材料的烘干、成型等生產(chǎn)中。
相關(guān)烘干機產(chǎn)品:
1、
滾筒烘干機
2、
氣流式烘干機