0、引言
據(jù)相關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，每年由于干燥不及時(shí)造成損失的谷物約占全國每年糧食總產(chǎn)量百分之一。因此發(fā)展糧食烘干機(jī)械化技術(shù)，使收獲的糧食損失率降低到最低點(diǎn)，從這個(gè)意義上分析，糧食干燥的現(xiàn)代化更為重要。干燥是糧食產(chǎn)后加工的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而干燥過程的監(jiān)測和控制與干燥作業(yè)的管理、干燥的效率、干燥后的糧食品質(zhì)直接相關(guān)。目前，實(shí)際糧食干燥過程中監(jiān)測的自動(dòng)化和信息化程度較低，糧食溫度和傳熱介質(zhì)溫度一般靠二次儀表控制，水分指標(biāo)經(jīng)常采用經(jīng)驗(yàn)估計(jì)和烘箱測量相結(jié)合的方式得到，其缺點(diǎn)是效率不高、精度比較低、不能監(jiān)測到干燥的全過程，測量者主觀因素的影響很高。為此，我們與吉林大學(xué)聯(lián)合開發(fā)研制了谷物干燥試驗(yàn)臺(tái)，硬件部分包括烘干箱、提糧裝置、排糧裝置、加熱器和溫濕傳感器等，軟件部分包括溫濕度采集系統(tǒng)、介質(zhì)溫度控制系統(tǒng)、排糧控制系統(tǒng)，富通新能源生產(chǎn)銷售
滾筒烘干機(jī)、
氣流式烘干機(jī)等烘干機(jī)械設(shè)備。
1、試驗(yàn)裝置的硬件組成部分
試驗(yàn)裝置硬件組成如圖l所示，采集數(shù)據(jù)前，把各個(gè)傳感器安裝調(diào)試好，加熱器、風(fēng)機(jī)、排糧機(jī)、提升機(jī)的電源連接好，之后將控制箱與電腦連接好，以便在計(jì)算機(jī)上顯示所測數(shù)據(jù)。檢查各部分連線是否正確，計(jì)算機(jī)采集系統(tǒng)運(yùn)行是否正常，最后連接總電源。
試驗(yàn)臺(tái)的介質(zhì)溫度控制器為ZNA-5182智能型PID調(diào)節(jié)式儀表，通過三相SCR控制18kW的電加熱管，任意調(diào)節(jié)加熱器的溫度，也可以顯示每時(shí)刻的溫度，使介質(zhì)溫度平穩(wěn)，以滿足干燥工藝的要求，溫度傳感器為PT1O型。糧食的水分由在線水分傳感器（吉林大學(xué)研制）測得，通過信號(hào)傳輸?shù)诫娔X，在屏幕上可以實(shí)時(shí)觀看到干燥后的糧食水分，根據(jù)這個(gè)水分可以實(shí)時(shí)設(shè)定熱風(fēng)溫度、熱風(fēng)流量和排糧速度。傳感器分別安裝在熱風(fēng)通道、廢氣通道、干燥塔的熱風(fēng)角盒處、干燥塔的上部，分別測量環(huán)境溫濕度、廢氣溫濕度、熱風(fēng)的溫度、糧食的上下料位。
試驗(yàn)臺(tái)的數(shù)據(jù)記錄是通過計(jì)算機(jī)采集。計(jì)算機(jī)內(nèi)裝有干燥實(shí)驗(yàn)臺(tái)綜合測試系統(tǒng)（采用LabVJEW語言編寫完成）。
2、控制系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)
系統(tǒng)采用分布式控制。系統(tǒng)由主機(jī)（工業(yè)控制計(jì)算機(jī)）、溫度測控儀表、在線水分傳感器、控制執(zhí)行器等組成。
系統(tǒng)硬件部分主要由工控機(jī)和多點(diǎn)分布的溫度、水分傳感器、儀表、動(dòng)作執(zhí)行部分等組成。溫度的測量選用Ptl00和TM225溫控儀表；糧食水分的測量選用在線水分傳感器。
系統(tǒng)軟件采用LabVIEW語言編寫完成，圖2為系統(tǒng)的工作軟件組成流程圖，由干燥工藝參數(shù)專家系統(tǒng)、熱風(fēng)溫度檢測與控制、糧食溫度檢測、糧食水分檢測與校正、糧食水分及品質(zhì)智能預(yù)測、排糧速度智能控制6個(gè)模塊組成，主要涉及糧食溫度檢測、糧食水分槍測與校正、糧食水分及品質(zhì)智能預(yù)測、排糧速度智能控制等4個(gè)模塊。
3、控制系統(tǒng)的運(yùn)行與功能
在電腦上運(yùn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)軟件，界面如圖3。界面上有控制平臺(tái)按鈕、數(shù)據(jù)曲線按鈕、排糧按鈕。其中控制平臺(tái)界面上顯示整個(gè)試驗(yàn)臺(tái)布置簡圖及各部件的相對(duì)位置和相應(yīng)控制按鈕。系統(tǒng)的功能包括：
(1)數(shù)字化測量及顯示功能，系統(tǒng)采用整個(gè)過程數(shù)字化技術(shù)，大大提高了測量與控制的精度和穩(wěn)定性，抑制了傳統(tǒng)的采集模擬信號(hào)受外界干擾的影響。如果要查看系統(tǒng)工作過程中熱風(fēng)溫度、糧溫及谷物水分時(shí)，可以調(diào)用數(shù)據(jù)顯示存儲(chǔ)子V，該子VI將測量值顯示在指針式測量儀表上，同時(shí)VI函數(shù)直接把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到Excel文件中。同時(shí)在此子VI中，還可以對(duì)出入口水分傳感器進(jìn)行標(biāo)定和修正。
(2)動(dòng)態(tài)測控，系統(tǒng)采用實(shí)時(shí)測控技術(shù)，對(duì)烘干塔每個(gè)需要監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和控制溫度采集熱電阻Ptl00和TM225型溫控儀表檢測烘干機(jī)各段糧溫、熱風(fēng)溫度和環(huán)境溫度；水分測量采用在線檢測水分傳感器。排糧速度的控制采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測控制方法，通過對(duì)糧食溫度和出口糧食水分的檢測來控制排糧電機(jī)轉(zhuǎn)速。
(3)多功能的數(shù)據(jù)處理，系統(tǒng)采用工控機(jī)作為控制主機(jī)，應(yīng)用虛擬儀器軟件開發(fā)的智能控制系統(tǒng)可以對(duì)烘干機(jī)的測量數(shù)據(jù)和控制量進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄，數(shù)值及曲線顯示，報(bào)警設(shè)定及處理，并可利用Excel中的豐富數(shù)據(jù)處理功能分析處理數(shù)據(jù)、曲線顯示、打印報(bào)表等。
4、結(jié)論
在試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出不同條件下的糧食水分與干燥時(shí)間的變化曲線。對(duì)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，采用自動(dòng)控制的試驗(yàn)臺(tái)比傳統(tǒng)的試驗(yàn)臺(tái)干燥效果好，實(shí)時(shí)監(jiān)控能力高，節(jié)能減排效果好。這些結(jié)論可以指導(dǎo)自動(dòng)控制干燥系統(tǒng)在實(shí)際烘干機(jī)上的應(yīng)用。
相關(guān)木屑烘干機(jī)產(chǎn)品連接：
1、
氣流式烘干機(jī)
2、
滾筒烘干機(jī)
