1、係統的硬件和軟件設計
1.1檢測量和控製量
糧食幹燥是一個複雜的熱質交換過程，不僅受糧食本身特性和介質參數（熱風溫度、濕度、風量等）的影響，而且還與環境條件和幹燥工藝、烘幹塔結構有著重要關係。影響出機糧含水率的因素很多，根據生產現場情況，經過係統理論分析和仿真試驗，確定檢測量分別為：糧食烘幹機第一、二、三、四幹燥段排氣的溫度和濕度；環境溫濕度；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。
該係統的控製量有2個(ge)，一(yi)個(ge)是(shi)通(tong)過(guo)控(kong)製(zhi)變(bian)頻(pin)器(qi)調(tiao)節(jie)排(pai)糧(liang)電(dian)機(ji)轉(zhuan)速(su)，從(cong)而(er)控(kong)製(zhi)被(bei)幹(gan)燥(zao)糧(liang)在(zai)糧(liang)食(shi)烘(hong)幹(gan)塔(ta)內(nei)的(de)時(shi)間(jian)，時(shi)間(jian)長(chang)則(ze)失(shi)水(shui)多(duo)。另(ling)一(yi)個(ge)是(shi)通(tong)過(guo)控(kong)製(zhi)比(bi)例(li)閥(fa)來(lai)調(tiao)節(jie)第(di)三(san)、四加熱段的熱風溫度。
1.2係統的硬件組成
本糧食幹燥係統硬件組成如圖1所示。由參數檢測傳感器、1台工業控製計算機和變頻調速電機等組成，實現檢測、顯示、報警和閉環控製過程。係統工作過程概括為：工業控製計算機調用數據采集程序，啟動傳感器采集數據並實現A/D轉換，調用通信程序將數據送入工業控製機，按模糊PID控製原理進行處理，給出相應的控製量，輸出到執行部件即變頻器和比例閥，從而實現排糧電機和熱風溫度的控製功能。
本係統采用台灣生產的研華工控機，PCL - 818L A/D卡2塊，實現16通道的數據采集，負責采集幹燥段排氣溫濕度和環境溫濕度信號。PCL 728 D/A卡1塊，實現2個通道模擬輸出，工控機輸出的控製信號經過數據卡PCL 728進行D/A轉換後成為4-20mA標準電流信號，送給變頻器和冷風閥。
1.3係統的軟件設計
基於Windows 98操作係統，用VisualC++ 6.0編製界麵，采用麵向對象的方法進行模塊化設計，其中，運行模塊可實現係統的運行、停止和實時數據的記錄等功能，係統設置模塊可實現PCL - 818L卡和PCL - 728卡地址的設定、采樣頻率設定和塔結構參數的設定；傳感器標定測試模塊實現各個傳感器的標定和測試及冷風閥和變頻器的測定；顯示模塊實現出、入機糧含水率的實時曲線；幫助模塊實現對軟件的使用說明。係統對整個幹燥過程進行實時監控，並記錄下各參數的變化情況。軟件結構組成如圖2所示。
在測控係統軟件的主界麵上顯示各幹燥段排氣的溫、濕度、幹燥熱風溫度，在狀態條中分別顯示入機糧含水率、出機糧含水率、變頻器的頻率、環境溫、濕度和日期時間等參數。點擊菜單打開不同的對話框可實現傳感器標定、測試、采樣頻率設定等功能。同時在主界麵上可實現變頻器頻率和熱風溫度的設定輸出。
考慮到幹燥過程時滯性強，且各個參數的變化頻率較低，采用VC中的Set Timer( DATATIMER，nElapse，NULL)函數啟動定時器實現周期采樣，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han數shu來lai完wan成cheng。考kao慮lv到dao現xian場chang有you各ge種zhong幹gan擾rao，在zai采cai樣yang程cheng序xu中zhong加jia入ru數shu字zi濾lv波bo，采cai用yong中zhong值zhi平ping均jun法fa，就jiu是shi對dui同tong一yi參can數shu連lian續xu采cai樣yang幾ji次ci，然ran後hou進jin行xing排pai序xu，去qu掉diao最zui大da值zhi和he最zui小xiao值zhi，其qi餘yu值zhi取qu平ping均jun為wei此ci次ci采cai樣yang值zhi，可ke以yi明ming顯xian減jian小xiao幹gan擾rao的de影ying響xiang。圖tu3是采樣程序框圖。在順流幹燥段，熱風和穀物的流動方向相同，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wen度du高gao，單dan位wei時shi間jian內nei糧liang食shi被bei幹gan燥zao的de水shui分fen就jiu多duo，相xiang反fan，則ze糧liang食shi失shi去qu的de水shui分fen就jiu少shao，通tong過guo控kong製zhi熱re風feng爐lu來lai控kong製zhi熱re風feng溫wen度du滯zhi後hou很hen大da，而er且qie控kong製zhi精jing度du很hen低di，因yin此ci采cai用yong冷leng風feng與yu來lai自zi熱re風feng爐lu的de熱re風feng混hun合he達da到dao控kong製zhi風feng溫wen的de目mu的de。冷leng風feng閥fa選xuan用yongFCI係列IAR - 100智能角行程電動執行機構，該機構為調節式電動執行機構，可直接接收計算機輸出的4-20mA信號，來控製閥開度的大小，冷風閥用於烘幹機低溫幹燥段熱風溫度的控製，采用PID控製，如圖4所示。
2、結論
該gai測ce控kong係xi統tong，能neng對dui幹gan燥zao塔ta所suo需xu各ge參can數shu進jin行xing實shi時shi采cai集ji和he顯xian示shi，並bing可ke保bao存cun和he打da印yin，為wei提ti高gao控kong製zhi精jing度du提ti供gong了le依yi據ju。該gai係xi統tong應ying用yong於yu撫fu順shun國guo家jia糧liang食shi儲chu備bei庫ku糧liang庫ku，實shi踐jian證zheng明ming．可提高其控製精度和穩定性。
該係統配置相應的控製軟件組成計算機智能控製係統，還可廣泛用於工業材料的烘幹、成型等生產中。
相關烘幹機產品：
1、滾筒烘幹機
2、氣流式烘幹機
