烘干机控制系统设计
烘箱温度控制系统设计
第一部分设计题目及设计要求
设计内容:在烘箱内部装有一个1000W的电加热丝和一个PT100 铂热敏电阻温度传感器,用8088CPU 设计一个温度控制器,对烘箱温度(室温-100度)进行控制。要求系统可对控制温度进行设置(键盘),对当前温度进行显示(7段LED显示器)(设已知PT100的温度系数为0.01 /度)。
第二部分设计要求
设计要求:画出电路原理图,说明工作原理,编写相应程序,其控制为简单控制,即当温度超过设定温度1度时停止加热,当低于设定温度1度时开始加热。
第三部分设计总体方案
设计总体方案:本系统是以8088微处理器为核心,是一个典型的温度闭环控制系统,需要完成的功能是温度的设定、温度的采集与显示以及温度的自动控制等。系统采用最简单的开关通断控制方式,即当烘箱温度大于设置值1度时断开加热电阻丝,当温度低于设定值1度值时接通电阻丝开始加热,从而保持恒温控制。
根据设计的要求,可将系统分为如下几个子模块:温度检测模块,AD转换模块,键盘输入模块,接口扩展模块,温度显示模块,温度控制模块。
由于本系统需要的接口较多,我们使用了两片可编程并行接口8255以提高系统的工作效率。第一片8255(1)用于连接键盘和十位和个位数码管显示;第二片8255(2)用于连接十分位的数码管显示,AD
转换器和温度控制系统。系统原理图如下图所示:
其详细原理是:温度的传感和放大部分通过PT100热敏电阻温度传感器和运算放大器来实现温度的检测与电压放大,通过温度检测与信号调理模块来实现。该模块将得到的电压信号送到ADC0809进行模数转换。8088从ADC0809读转换后的数字量,由温度与数字量的转换关系,调用相应子程序将数字量转换成温度的BCD码。这时CPU8088将该温度值(即实际温度值)与先前通过键盘输入的值(即设定值)进行比较,若实际温度值高于设定温度值的1度时,调用停止加热子程序,若实际值低于设定值的1度时,则调用开始加热子程序。这两个子程序执行完毕之后,检测一次按键,若无按键被按下,则返回到温度采集模块重新采集新的温度值与设定值进行比较;若有按键被按下,则回到按键检测过程重新开始执行程序。
一种智能烘干机控制系统的设计与实现
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该智能烘干机控制系统主要由上位机软件、硬件采集板、MD88模块、传感器感知模块、变频控制模块组成,能够实现参数设置、数据及状态显示、自动控制、故障报警等功能,适用于水稻、玉米、小麦等作物烘干,可以完成整个烘干过程的智能化操作,无需人工操作。
烘干机主要用来烘干水稻、玉米、小麦等作物,多用于米厂、粮库等地方。经研究发现,传统的烘干机基本停留在手动操作阶段,自动化程度地,需要有人经常观察现场状态,并在现场操作。烘干机工作现场灰尘非常大,环境极其恶劣,人工操作不仅长期对身体健康造成很大损害,也严重浪费了资源。本系统实现的智能烘干机通过实时检测水分、温度、时间等数据进行智能分析判断,自动发送控制指令,完成整个粮食烘干过程的智能化操作。
1 系统总体设计
本智能烘干机控制系统包括上位机软件、硬件采集板、MD88模块、传感器感知模块、变频控制模块,如图1
所示。
图1 智能烘干机控制系统总体框图
上位机控制软件通过RS485同硬件模块进行通讯,能够通过硬件采集板实时采集粮食水分、温度、湿度等数据,通过MD88模块和变频控制模块对设备进行操作。智能决策控制是通过设定相应参数及复杂算法实现的。
烘干机的不同高度处都安装了水分传感器,用来检测不同层位的粮食水分和温度,在进风口和出风口位置安装了温湿度传感器,用来检测温湿度。通过变频器来控制风机转速和振动电机频率,通过MD88模块来控制提升机、甩盘等设备。
在进行智能控制前,首先设定好相关参数,然后启动运行按钮,从进粮、满仓、倒仓到烘干结束,所有设备控制都是自动的,无需人工操作。通过判断最上层水分传感器的读数来判断是否满仓,当满仓后,启动振动电机和提升机,随后启动甩盘,然后再启动风机,在不同的烘干阶段,风机的风量大小不同,当检测到粮食水分值达到目标水分值时,系统停止所有设备,烘干过程结束。在设备运行过程中,系统还具备自我诊断和报警功能,当发现任何设备异常或数据信息异常都会报警,并根据情况来发出相应的操作指令。
烘干系统的自控设计原理
烘干系统的自控设计原理
烘干系统的自控设计原理涉及到控制系统的基本原理和烘干过程的特性。自控设计原理主要包括以下几个方面:
1. 热量的调节:烘干系统通常需要提供一定的热量来将潮湿的物料干燥。自控设计的原理是根据物料的湿度和烘干室的温度来控制加热系统的工作,通过传感器实时监测湿度和温度,自动调节加热系统的工作状态。
2. 通风的控制:烘干系统通常需要使用通风来排除潮湿的空气,保持烘干室内的干燥环境。自控设计的原理是根据物料的湿度和烘干室的湿度来控制通风系统的工作,通过传感器实时监测湿度,自动调节通风系统的工作状态。
3. 时间的设定:烘干系统通常需要一定的时间来完成烘干过程。自控设计的原理是设定一个烘干的时间,根据预设的时间来控制加热系统和通风系统的工作,确保在规定的时间内完成烘干过程。
通过以上原理的设计,烘干系统可以实现自动监测和调节,提高了烘干过程的效率和稳定性,同时减少了人工操作的需求,提升了自动化程度。
共享干衣机系统设计方案
04
02
03
系统需要具备干衣机设备管理功能,包括设备状态监控、设备故障报警等。
系统需要具备订单管理功能,包括订单生成、订单取消、订单查询等。
系统需要具备支付功能,支持多种支付方式,如支付宝、微信支付等。
05
系统需要具备数据分析功能,包括用户行为分析、设备使用情况分析等。
04
制定维护计划:定期检查和维护设备,确保系统正常运行
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系统升级与扩展
硬件升级:提高干衣机的性能和效率
A
功能扩展:增加新的干衣模式,满足不同需求
C
B
D
软件升级:优化用户界面,提高用户体验
网络优化:提高网络连接速度和稳定性,降低延迟
汇报人:XXX
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测试内容:功能测试、性能测试、兼容性测试、安全性测试等
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测试工具:选择合适的测试工具,如自动化测试工具、性能测试工具等
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测试报告:记录测试结果,分析测试数据,提出改进建议和优化方案
测试实施与执行
01
测试计划:制定详细的测试计划,包括测试目标、测试方法、测试环境等
02
测试用例:设计全面的测试用例,覆盖系统功能、性能、兼容性等各个方面
控制系统:采用嵌入式系统,具有稳定性高、操作简便等特点
粮食烘干机自动控制系统设计
江苏科技大学
本科毕业设计(论文)
学院电子信息学院
专业电气工程及其自动化专业
学生姓名
班级学号
指导教师
二零年六月
江苏科技大学本科毕业论文
粮食烘干机自动控制系统设计Design of automatic control system of grain dryer
摘要
我国至今为止,各项事业蓬勃发展,尤其是粮食生产加工的发展一直受到国家党中央的高度重视。粮食生产是国家发展的根基,万民平安和谐发展的源头。而每年由于粮食烘干不及时而造成的粮食腐烂、浪费给国家民生和经济都会造成巨大的损失,所以解决粮食的烘干问题具有很大的意义。
本课题主要是在JX-300X组态软件包的基础上,对粮食烘干机自动控制系统进行组态(包括主机、操作站、数据转发卡、I/O卡件、I/O测试信号点、回路、流程图等的设置)、编译、监控。通过控制粮食在烘干塔内的停留时间与干燥过程中干燥段和冷却段入口风的温度与压力来控制烘干塔出口处的粮食含水量,使其出口处的粮食含水量达到14±0.5%左右,以满足国家粮食的储存标准。最后,通过现场试验,模拟储存仓的单回路控制,来控制粮仓储量以及粮食下放的流量。同时,通过毕业设计充分了解了JX-300X组态软件的强大,也希望本课题可以作为基于JX-300X组态系统等相关试验的参考依据。
关键词:粮食烘干机;自动控制系统;组态;监测
Abstract
Our country so far, the cause of vigorous development, especially the development of food production and processing of the CPC Central Committee has always attached great importance by the state. Food production is the foundation of national development, and the people safe and harmonious development of the source. And every year due to grain drying is not timely rot caused by food waste to the country's livelihood and the economy will result in huge losses, so to solve the problem of food drying of great significance.
智慧烘干信息管控系统设计设计方案
智慧烘干信息管控系统设计设计方案
智慧烘干信息管控系统设计方案
一、需求分析
随着社会经济的发展,人们对于烘干设备的需求越来
越多。为了提高烘干设备的效率和管理水平,设计了智慧
烘干信息管控系统。该系统的主要需求包括以下几点:
1. 实时监测:系统能够实时监测烘干设备的运行状态,包括温度、湿度、能耗等参数,并能及时报警。
2. 远程控制:用户能够通过手机或电脑远程操控烘干
设备的开关、温度等参数,方便快捷。
3. 数据分析:系统可以对烘干设备的运行数据进行分
析和统计,包括耗电量、烘干效率等指标,以便用户进行
管理和优化。
4. 安全保障:系统需要具备防火、防爆等安全措施,
确保用户和设备的安全。
5. 易于使用:系统界面简单直观,易于使用和操作。
二、系统架构设计
基于以上需求,我们设计了智慧烘干信息管控系统的
整体架构,主要分为以下几个模块:
1. 传感器模块:用于实时监测烘干设备的运行状态,
包括温度、湿度、能耗等参数。通过传感器将这些数据采
集并发送给主控模块。
2. 主控模块:接收传感器模块发送的数据,并根据设
定的阈值进行数据分析和处理。同时,主控模块连接云服
务器,并能够响应用户的远程控制指令。
3. 云服务器:用于存储、管理和分析系统的数据。主
控模块将采集到的数据上传到云服务器,用户通过手机或
电脑远程访问和控制设备。
4. 用户界面:用户通过手机或电脑访问云服务器上的
用户界面,可以查看设备的运行状态、控制设备的开关和
温度等参数,以及查看运行数据的统计和分析结果。
三、系统功能设计
基于系统架构的设计,可以实现以下功能:
自动烘干机设计(原创)
自动烘干机设计(原创)
简介
本文档旨在介绍一种自动烘干机的设计。通过该设计,用户将
能够方便高效地完成衣物的烘干工作。
设计原理
该自动烘干机基于以下原理进行设计:
- 加热原理:采用电热器作为加热源,通过控制电热器的加热
功率来实现烘干效果。
- 风力循环:装置具备风力循环功能,通过强力风扇将热空气
均匀地循环到衣物上,加快烘干速度。
- 湿度监测:设备内置湿度传感器,能够实时监测衣物的湿度,并根据设定程序进行智能控制。
设备组成
该自动烘干机由以下组件构成:
1. 机身:采用高品质耐高温材料制成,具备良好的绝缘性能和
耐用性。
2. 电热器:通过电热陶瓷材料构建的加热器,能够快速提供高温热源。
3. 风扇:高功率风扇,确保热空气循环到衣物上,提高烘干效率。
4. 控制面板:采用触摸屏设计,友好的操作界面,实时显示烘干状态,并提供控制选项。
5. 电路系统:可靠的电路系统,控制各个组件的工作状态,确保安全稳定的运行。
使用流程
用户可以按照以下步骤使用该自动烘干机:
1. 将需要烘干的衣物放入机器内。
2. 打开控制面板,选择烘干模式和时间。
3. 等待自动烘干机完成烘干过程。
4. 烘干完成后,取出烘干好的衣物。
总结
该自动烘干机设计采用了先进的技术和智能控制,能够提高烘干效率,并确保烘干过程安全可靠。用户使用简单方便,可满足日常生活中对衣物烘干的需求。
以上为自动烘干机设计的简要介绍,希望能对您有所帮助。
高效热泵烘干设计
高效热泵烘干设
计
高效热泵烘干设计
高效热泵烘干是一种能够高效率地将湿衣物转变为干燥衣物的技术。下面是一篇关于高效热泵烘干设计的文章,按照逐步思考的方式进行描述。
第一步:确定烘干需求
在设计高效热泵烘干系统之前,我们首先需要确定烘干的需求。这包括烘干的衣物种类、数量以及烘干时间等。根据这些需求,我们可以选择适当的烘干设备和配置。
第二步:选择合适的热泵系统
高效热泵烘干需要使用热泵系统来提供热量。在选择热泵系统时,我们需要考虑烘干的效率和能耗。一种常见的选择是空气源热泵,它能够从环境空气中提取热量,并将其传递到烘干室中。另外,我们还可以考虑其他类型的热泵系统,如地源热泵或水源热泵,根据具体情况选择合适的系统。
第三步:确定烘干室的设计
烘干室的设计需要考虑多个因素,包括空间需求、热量传递效率以及衣物的排列方式等。为了提高热量传递效率,我们可以增加热交换器的表面积,以便更好地传递热量到衣物上。此外,还应该考虑到衣物的通风情况,以保证衣物能够均匀受热。
第四步:优化热量传递过程
为了进一步提高热量传递效率,我们可以采取一些优化措施。例如,可以增加热风循环系统,将热空气重新循环到热泵系统中,以增加热量的回收利用。此外,还可以考虑使用热泵系统的废热来预热新鲜空气,从而减少能耗。
第五步:控制系统的设计
高效热泵烘干系统需要一个智能的控制系统来监测和控制烘干过程。控制系统可以根据衣物的湿度和烘干时间来自动调节热泵系统的工作状态。此外,还可以通过传感器监测热泵系统的温度和湿度,以及烘干室中衣物的状态。
第六步:能源管理和维护
SmartDry带式烘干机自动控制系统的设计
SmartDry带式烘干机自动控制系统的设计
介绍了布勒公司带式烘干机SmartDry自动控制系统的设计,软硬件组成及设计,以及该系统在饲料厂中的运行情况和效果。
标签:布勒;Buhler;SmartDry;带式烘干机
1 引言
在水产饲料的生产中,因为生产过程中的水份比较高,所以在成品饲料入库前,饲料的烘干是一道不要缺少的环节,SmartDry带式烘干机是布勒(常州)机械有限公司的新一代饲料生产加工设备,在水产饲料厂广泛应用,因此开发一种高效节能的控制系统是大势所趋,也是使用者所期盼的,SmartDry带式烘干机自动控制系统就是在这样的情况下产生的。
2 系统概述
该控制系统由上位机、下位机及现场的IO站组成,上位机使用触摸屏,下位机使用Siemens公司的S7-300系列PLC,现场IO站则采用德国Wago公司的产品,系统设计时考虑其通配性,以适用这种烘干机的所有型号、所有配置,上位机界面采用了多语言设计,使用场合可以适用于国内外。系统具有多级用户权限设定,控制模式分为手动、自动操作选择,参数设置采用配方功能,以方便客户快速、正确的输入生产参数,系统PID控制参数具有自整定功能,能快速、智能地找到合理的控制参数,是一个真正智能的控制系统。
3 系统的总体结构
(1)系统硬件。系统的操作界面使用触摸屏,下位机控制器采用Siemens 高性能PLC,该控制器自带以太网接口,另外还标配西门子标准的Profibus DP 总线接口,控制器和触摸屏的通讯采用以太网的形式,这样考虑的目的一是方便操作屏和控制器可以遠距离放置,设备现场可以没有操作人员,二是保证通讯速度,使控制信号和状态实时化;现场放置IO通讯从站,控制器和现场IO的通讯采用Profibus DP方式,这样考虑的目的一是尽可能减少信号线、电缆线的长度,减少系统的干扰可能性,二是将现场IO箱放在设备附近,方便信号的核对和故障排除;MCC(电机控制柜)柜由于内部有比较多的变频器,考虑的变频器的散热问题,考虑放置的中央控制室等有空调的场所。
粮食干燥机控制系统设计
摘要
我国是产粮大国,水分是粮食存储的关键的参数,因此粮食的烘干成为一个非常重要的问题。本文主要研究基于89C51单片机作为模糊推理机,系统采用模糊控制算法,解决了因温度变化缓慢引起系统超调问题。首先塔式烘干机将进粮的阀门打开,当料位传感器检测到粮食达到指定的位置时,阀门将被关闭。此时加热风机进行对流加热,温度和湿度传感器采集信号,显示屏上实时显示粮食的温湿度。当粮食达到所需要的温湿度时,出粮口的阀门打开,粮食运送到外面进行缓苏,最后粮食送入粮仓储藏。
总而言之,塔式烘干机对温、湿度信号进行采集,实时显示粮食的温度和湿度,实现烘干系统及人机界面的设计,使其满足实际生产过程中的需要。在整个烘干过程中,热风对流穿透粮层,完成热交换后经排风口排出。整个系统自动化程度高、操作方便、安全。
关键词:模糊控制单片机烘干机温度传感器
Title The dryer of food
Abstract
Because of our country is a major grain-producing and the water is the key to food storage parameters, so the grain drying has become a very important problem. The system is based on the single-chip computer, 89C51, as a fuzzy inference engine, which adopt fuzzy-control algorithm. Firstly, the tower dryer open the valve,a certain location the food reached, which found by the material level sensor, the valve will be closed. At this point, the heating fan is started to heat the food convectively,and the temperature and humidity sensors start to work,the temperature and humidity of food will be shown on the screen at the same time。When the grain meet the required temperature and humidity,it pay out of the valve opening to the outside food deliveries for relief Su. Finally,the rain is delivered into the barn to store .
果蔬烘干机软件控制系统说明书
果蔬烘干机软件控制系统说明书
一、引言
该软件控制系统是用于果蔬烘干机的控制和管理的,旨在提高果蔬的
烘干质量和效率。本说明书将介绍系统的功能模块、操作流程和使用方法,以帮助用户正确使用该软件控制系统。
二、系统功能模块
1.用户管理模块:该模块用于管理用户账号和权限,包括添加、修改
和删除用户,设置用户权限等功能。
2.参数设置模块:该模块用于设置烘干机的参数,包括烘干温度、烘
干时间、风速等参数,可根据不同的果蔬进行灵活调整。
3.运行控制模块:该模块用于启动、停止和暂停烘干机的运行,用户
可以根据实际需要进行操作。
4.数据监控模块:该模块用于实时监测烘干机的运行状态和参数,包
括温度、湿度、风速等数据,方便用户进行实时调整和掌握烘干机的运行
情况。
5.故障报警模块:该模块用于监测烘干机的故障状态,一旦发生故障
会发出警报,并显示具体故障信息,帮助用户及时处理故障。
6.数据存储模块:该模块用于存储烘干机的运行数据和历史记录,包
括温度曲线、湿度曲线、运行时间等信息,方便用户进行数据分析和性能
评估。
7.报表生成模块:该模块用于生成和导出烘干机的运行报表,用户可
根据需要选择不同的报表类型和时间段进行生成和导出。
三、操作流程
1.首先,用户需登录系统,输入正确的账号和密码。
2.登录成功后,用户可以根据自己的权限进行相应的操作,如修改参数、启动烘干机等。
3.用户可通过数据监控模块实时查看烘干机的运行状态和参数,根据
需要进行调整。
4.若发生故障,用户可通过故障报警模块获得警报并查看具体故障信息,及时处理故障。
5.用户可通过数据存储模块查看和导出烘干机的运行数据和历史记录,进行数据分析和评估。
便携式家用衣物烘干机系统设计
便携式家用衣物烘干机系统设计
具体如下:
摘要
随着我国人民生活水平的不断提高,现代家庭受到蓬勃发展的洗衣市场的青睐。作为一种新型的智能家用衣物烘干机,它可以满足家庭烘干衣物的需求。这种新型的家用衣物烘干机,除了设计非常先进外,还具有便携性,便于拆卸,安装轻便,不伤害衣物,耗电低,运行可靠,可以实现节能、环保和低成本,是家庭洗衣的理想贴心助手。
本文旨在详细论述便携式家用衣物烘干机系统的设计,包括其原理、结构、控制策略等。首先详细分析了物理烘干原理,其次,介绍了便携式家用衣物烘干机系统的结构,并结合热力学原理,介绍了一种更加先进的控制策略。最后,对这种便携式家用衣物烘干机系统进行了性能测试,进一步证明了它的可靠性、有效性和实用性。
1.引言
随着社会的发展,人们的生活水平越来越高,衣物洗涤、烘干已经成为日常生活的必备条件。随着环境保护意识的增强和能源的日益紧缺,人们对洗衣节能、环保的要求越来越高。智能化家用衣物烘干机的出现正是为了满足这种需求。它不仅能快速有效地烘干大量衣物,而且不仅节省时间,还节能。
热泵干燥装置电控系统设计
热泵干燥装置电控系统设计
我国是农业大国,每年果蔬的产量巨大,其中需要进行干燥加工的比重很大,但目前我国对蔬菜干燥加工的技术还是比较落后,本课题将热泵干燥技术、自动检测技术、实时监控技术应用于蔬菜的干燥加工过程当中,重点开发设计了一个热泵干燥装置的电控系统,对蔬菜的干燥加工过程进行实时监控。
本文重点设计了一个热泵干燥的电控系统,该系统主要由热泵干燥装置、下位机控制系统和上位机监控系统组成。热泵干燥装置由压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、干燥风机等组成。下位机控制系统由PLC、PLC模拟量扩展模块和传感器组成,传感器将采集到的温度、湿度、风速等模拟量信号传输到PLC模拟量输入模块,并转换成数字信号储存。下位机PLC作为现场控制级,利用PLC编程软件编写用户程序完成依据热泵干燥系统工艺要求多台设备多批次启动和停止、干燥过程温度的测量与调整、湿度的测量、过热能量的发散、故障的识别与处理,还有同上位机的RS485通讯。上位机监控系统作为管理级,采用可编程终端人机触摸屏,通过编写触摸屏自带的组态软件,实现对现场数据的实时记录和处理,包括运行数据的显示、参数的设定、报警信息的显示和查询等功能。本文设计的电控系统实现了蔬菜脱水加工的自动化,从而降低操作成本,提高产品品质。
第一章绪论
1.1课题的研究背景和研究意义
我国是农业大国,农副产品加工质量直接影响着农业生产部门的效益和人们的生活质量。许多农副产品在储藏、运输、加工成食品之前,都必须进行干燥,因此干燥技术是农林产品加工生产过程中的重要环节[1]。
热泵技术是近年来在全世界倍受关注的新能源技术。它是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热能,经过电力做功,将能量转移,提供可被人们
智慧烘干系统设计设计方案
智慧烘干系统设计设计方案
智慧烘干系统是一种将传统的烘干设备与智能控制技术相结合的新型烘干设备。该系统通过自动控制温度、湿度、风速等参数,以达到最佳烘干效果。
一、系统架构设计:
智慧烘干系统的主要构成部分包括传感器、控制器和执行器。
1. 传感器:系统需要安装多个传感器,包括温度传感器、湿度传感器、风速传感器等。这些传感器可以实时感知烘干室内的环境参数,并将数据发送给控制器。
2. 控制器:控制器是系统的核心部分,负责处理传感器发送的数据,并根据设定的烘干模式进行计算和控制。控制器可以根据环境参数调整烘干温度、湿度和风速,提供最佳的烘干条件。
3. 执行器:执行器是根据控制器的指令进行动作的设备,主要包括加热器、风机等。加热器可以根据控制器设定的温度参数进行加热,风机可以控制风速和风向,从而达到均匀烘干的目的。
二、系统功能设计:
1. 温度控制:通过控制加热器的加热功率和工作时间,实现对烘干室内温度的精确控制。根据不同的烘干物料,设定合适的温度范围,以达到最佳的烘干效果。
2. 湿度控制:通过控制风机的转速,调整烘干室内的湿度。可以根据实时湿度数据,实现自动调节风速的功能,保持恒定的烘干湿度。
3. 风速控制:通过控制风机的转速和风向,达到在烘干室内形成适宜的风流环境。风速的大小和风向的变化可以根据不同的烘干物料进行调整,以确保物料在烘干过程中均匀受热。
4. 烘干模式选择:可以设定多种烘干模式,以适应不同的烘干需求。用户可以根据烘干物料的特性和要求,选择合适的烘干模式,并设定相应的参数。
5. 故障诊断和报警:系统可以实现对传感器和执行器的状态监测,及时发现故障并报警。故障诊断和报警功能可以有效降低系统故障的风险,保证烘干过程的安全和可靠性。
热泵烘干设计方案
热泵烘干设计方案
热泵烘干是一种采用热泵技术进行烘干的设备,它通过热泵循环系统将空气中的热能转移到湿衣物上,使其迅速蒸发水分,从而实现快速高效的烘干效果。下面是一个热泵烘干设计方案。
1. 设备选型:根据需要烘干的衣物量和烘干效果要求,选择合适的热泵烘干机型号。要考虑机器的容量、热泵系统的效率和耐用性等因素,以确保设备能够稳定、高效地工作。
2. 热泵循环系统设计:热泵烘干机的核心部分是热泵循环系统,它由压缩机、蒸发器、膨胀阀和冷凝器等组成。在设计时,要充分考虑热泵系统的热能转换效率和能量利用率,尽量减少能源的消耗。可以采用双回路或多回路的热泵循环系统,以提高烘干效率。
3. 烘干室设计:热泵烘干机的烘干室是衣物放置的区域,要适当设计烘干室的大小和结构,以满足不同批次的烘干需求。同时,要考虑烘干室的通风和排湿能力,确保烘干效果和衣物质量。
4. 控制系统设计:热泵烘干机的控制系统包括温度控制、湿度控制和时间控制等功能。要设计合理可靠的控制系统,保证烘干机的操作简便、稳定可靠。可以考虑采用自动控制系统,根据衣物的湿度和烘干时间来实现智能控制。
5. 安全保护措施:热泵烘干机在运行过程中可能会产生高温和高压等危险因素,需要设计相应的安全保护措施。例如,安装
高温报警装置和压力保护装置,以及防止电器部件过热的散热措施等。
6. 节能环保设计:热泵烘干机作为一种新型烘干设备,要充分考虑节能环保因素。可以采用余热回收技术,利用热泵系统产生的余热进行再利用,减少能源的消耗。同时,要使用环保冷媒,减少对大气层的损害。
谷物烘干机的PLC控制设计
谷物烘干机的PLC控制设计
首先,谷物烘干机的PLC控制系统需要实现对谷物烘干过程的自动化
控制。这包括对谷物进料、热风供应、烘干温度和湿度的实时监控和控制。通过传感器对谷物的湿度和温度进行实时检测,并根据设定的烘干参数进
行控制,以确保烘干效果。
其次,PLC控制系统还需要实现对热风系统的控制。通过电磁阀或变
频器控制热风供应系统的风机和加热器的启停,以调节热风温度和风速,
保持烘干的稳定。
此外,为了确保谷物烘干过程的安全性,PLC控制系统还需要实现对
谷物进料和排出的控制。通过传感器实时监测谷物的进出情况,并确保在
烘干过程中不发生谷物堵塞或溢出的情况,以防止事故发生。
另外,PLC控制系统需要实现对整个烘干过程的数据采集和记录。通
过监控和记录谷物的湿度、温度、风速等参数,以及烘干时间等信息,为
后续的数据分析和优化提供依据。
为了提高系统的可靠性和安全性,PLC控制系统还需要具备故障诊断
和报警功能。通过对传感器的实时监测和PLC程序的逻辑判断,可以及时
发现烘干机的故障或异常,并及时报警提示操作人员进行处理。
最后,PLC控制系统还需要与人机界面(HMI)进行连接,以实现用
户对系统参数的设定和监控。通过触摸屏或按钮等设备,操作人员可以方
便地设置烘干参数、查看烘干过程和数据,以及进行报警处理等操作。
总结起来,谷物烘干机的PLC控制设计需要实现对烘干过程的自动化
控制和监控,包括谷物进料、热风供应、烘干温度和湿度的控制,以及谷
物的进出控制和安全监测。此外,还需要实现数据采集和记录、故障诊断
和报警功能,以及与人机界面的连接。通过PLC控制系统的设计,可以提高谷物烘干机的运行效率和安全性,降低能耗,提高产品质量。
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第1章 烘干机的概述
烘干机是干燥物品的专用设备。在干燥物品时,为保证物品质量,减小烘干机零件损耗,除要求温度能自动控制外,还需要间断通风。烘房内装有电接点温度计TJ ,用来检测烘房温度。当加热器通电时,烘房加热升温;通风机通电时,烘房通风。当烘房的温度升至需要温度时,电接点温度计的接点闭合;当烘房的温度低于需要温度时,电接点温度计的接点断开。当按下启动按钮后,要求烘干机按图1-1烘干机主电路图所示的过程循环往复的工作,直至按下停止按钮时为止。
L1
L2
L3
N 电源开关
电热器通风电动机
图1.1 烘干机主电路图
烘房内装有电接点温度计TJ ,用来检测烘房温度。当加热器通电时,烘房加热升温;通风机通电时,烘房通风。当烘房的温度升至需要温度时,电接点温度计的接点闭合;当烘房的温度低于需要温度时,电接点温度计的接点断开。当按下启动按钮后,要求烘干机按图1-2烘干机工作过程示意图所示的过程循环往复地工作,直至按下停止按钮时为止。
图1.2 烘干机工作过程示意图
1min 5min →−−−−→−−−−→−−−−→
至需要温度延迟通风升温停止加热通风机启动2min 5min →−−−−−→−−−−→通风停止通风通风机停止通风机启动通风机停止
−−−−−→→
低于需要温度升温
第2章控制方案选择
目前应用于烘干机控制系统主要有继电器控制系统、PLC和单片机控制系统。
2.1 单片机控制
它是用程序实现各种复杂的控制,功能最强。工作方式采用中断处理,响应也较快,价格比PLC要低。但它的程序修改难度较大,可靠性比PLC要差,也需要设计专门的接口电路和抗干扰措施。在使用时要求有较好的工作环境,维护技术也较高,系统设计较复杂,调试技术难度大,需要有系统的计算机知识。它需要设计和制作输入接口电路、输出接口电路、放大电路和印刷电路板,设计制作工作量大,周期长,而且它的抗扰能力很弱,对环境的适应性差。
2.2 继电器控制
由于继电器控制设计出的线路也比较复杂,因而电器控制装置的制造周期较长,造价相应较高,维修也不方便。控制系统完成后,若控制任务发生变化,如某些生产工艺流程的变动,则必须通过改变接线才能实现。采用继电器控制方案,有如下缺点:不仅继电器本身容易出现误动作,特别是触头氧化及铁芯与衔铁弄脏后的吸力不足,机械运动部件运动不灵活而出现被卡烧坏线圈等故障,给维护过程带来极大不便,甚至会影响正常营运工作,而且势必使硬件接线量大且复杂。
总之,继电器控制系统的灵活性和通用性较低,故障率较高。
2.3 编程序控制器控制
可编程序控制器的推广应用在我国得到了迅猛发展,可编程序控制器已经大量应用在引进设备和国产设备中器。PLC控制具有如下几个优点:
(1)、编程方法简单易学。
(2)、功能强,性能价格比高。
(3)、硬件配套齐全,用户使用方便。
(4)、无触点免配线,可靠性高,抗干扰能力强。
(5)、系统的设计、安装、调试量少。
(6)、维修工作量少,维修方便。
2.4 结论
据烘干机对控制系统的要求,对于可编程控制器(PLC)有这般优点,我们可以考虑用PLC来设计烘干机控制系统。
第3章控制系统的硬件设计
PLC控制系系统的硬件选择主要包括可编程控制器的选型、电源模块的选型、接触器、输入/输出的开关量和按钮的选择等。下面分别对其一一进行分析选择各电器元件的型号。
3.1电气元件的选择
(1)、可编程序控制器物理结构的选择
根据物理结构,可以将可编程序控制器分为整体式和模块式,整体式每一I/O点有平均价格比模块式的便宜,小型控制系统一般使用整体式可编程序控制器。根据烘干机的控制要求可选用整体式可编程序控制器。如西门子生产的CPU 224 CN1。
(2)、可编程序控制器I/0点数的确定
确定I/0点数时,应准确地统计出被控设备对可编程序控制器输入/输出点数的总
20%的裕量,以备今后对系统改进和扩充时使用。可选需求,在此基础上,应留有10%
~
用型号CPU 224 CN1,即I/O点数为10个、基本单元、继电器输出型。
(3)、存储容量的选择
初步估算,对于仅需开关量控制的系统,将I/0点数乘以8,就是所需的存储器的字数,这一要求一般都能满足。对于此烘干机设计控制电路手动/自动切换开关SA,一个启动按钮SB1,一个预停按钮SB2,一个急停按钮SB3,手动加热按钮SB4,手动通风按钮SB5,电接点温度计TJ,热继电器FR,熔断器FU,电动机M,接触器KM、KM1、KM2
所以选择CPU 224 CN1
3.2输入输出模块的选择
可编程控制器输入模块是检测并转换来自现场设备的高电平信号为机器内部电平信号。由于这是工业环境下进行,主电路采用交流电源供电,由于该工艺环境温度不高,干扰因素也少,故采用与主电路相同的交流电源供电,并采用220V电压供电。输出模块的任务是将机器内部信号电平转换为外部过程的控制信号。烘干机采用继电器输出模块。
3.3 电动机、电气控制线路设计
图3.1 总电路图
如图3-1总电路图所示有两个线圈:KM1、KM2。其中KM1是控制升温的线圈,KM2是控制通风的线圈,KM为外部电源输入线圈。如上图所示,当SA断开时,按下SB1时,KM1线圈得电,KM1的常开触点闭合使的电热丝通电升温。KM1断电后,KM2的线圈得电,KM2的常开触点闭合使的通风机工作。当SA闭合时,即手动操作的时候,当按下SB4时,KM1线圈通电,KM1的常开触点闭合使的电热丝通电升温,松开SB4时,升温结束;当按下SB5时,KM2线圈通电,KM2的常开触点闭合使通风电机启动,松开SB5时,通风结束。用到这两个线圈图中SA是外部线路停止开关。FR是热继电器起到断电保护作用。熔断器FU起到过电流保护的作用。
3.4 PLC的I/O接线图
根据顺序功能图和电气原理图,考虑到有效的利用可编程控制器的资源,对输入点数量必须要很好的考虑。需要的输入信号的点主要有手动/自动切换开关SA,一个启动按钮SB1,一个预停按钮SB2,手动升温按钮SB4,手动通风按钮SB5, 用于温度反馈的电接点温度计TJ,可知输入点共有7个。加上输出点包括升温、通风。可知需要选择的PLC型号为CPU 224 CN1,其I/O接线图如图3-2所示: