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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(shè)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(yīng)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(shè)備。
1、系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)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(yīng)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-818LA/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。PCL728D/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PCL728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(shè)計
基于Windows98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(shè)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(shè)置模塊可實現(xiàn)PCL-818L卡和PCL-728卡地址的設(shè)定、采樣頻率設(shè)定和塔結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)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(shè)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(shè)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SetTimer(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(shè)定nElapse的大小來完成。停止定時器用KillTimer(DATATIMER)函數(shù)來完成。考慮到現(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(yīng)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(yīng)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。
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機械大類
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糧食烘干塔測控系統(tǒng)的研究
來源：環(huán)球糧機網(wǎng)發(fā)布時間：2015-08-22 18:54:25
