热泵干燥装置电控系统设计
热泵干燥装置电控系统设计
热泵干燥装置电控系统设计摘要我国是农业大国，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。
关键词：蔬菜脱水；热泵干燥；可编程控制器；可编程终端；过程监控AbstractChina is a big agricultural country , the annual giant vegetable production , which requires a large proportion of the drying process , but our vegetable drying process technology is still relatively backward .This subject combines the heat pump drying technology with automatically detection technology and real-time monitoring technology for the drying process of vegetables , focusing on design of the electronic control system of a heat pump dryer for drying vegetables processing with the real-time monitoring.This article focuses on the design of a heat pump drying of electronic control system, which mainly consists of a heat pump dryer , lower machine control systems and PC monitoring system. The heat pump drying equipment consists of compressor , condenser , evaporator, expansion valve , drying fan. Lower position machine control system consists of PLC, PLC analog expansion modules and sensors , the sensor will collect temperature, humidity , wind speed and other analog signals to PLC analog input module and converted into a digital signal storage . Lower position machine as a field control level , user can write PLC programming software to complete multiple devices multiple batches starting and stopping , measuring and adjusting the temperature of the drying process , measuring humidity , thermal energy divergence, failure identification, as well as RS485 communication Ditto bit machine, which in accordance with the requirements of heat pump drying system processes. PC monitoring system as a management level , using the programmable terminal HMI touch screen, touch screen comes through the preparation of the configuration software, on-site real-time data recording and processing , including setting display operational data , parameters, alarm information display and query functions. This design of the electronic control system to achieve the automated processing of dehydrated vegetables , thereby reducing operating costs and improve product quality. Keywords: dehydrated vegetables ; heat pump drying; programmable logic controller; programmable terminal; process monitoring目录摘要 (1)Abstract (2)第一章绪论 (5)1.1课题的研究背景和研究意义 (5)1.2热泵干燥的国内外研究现状 (5)1.2.1热泵干燥的国外研究现状 (5)1.2.2热泵干燥的国内研究现状 (6)1.3方案背景技术简介 (6)1.3.1可编程控制器（PLC）的现状与发展 (6)1.3.2可编程终端人机（PT）的发展现状 (7)1.4本课题的主要研究内容 (8)1.5本章小结 (8)第二章热泵干燥装置系统特性及控制要求 (8)2.1热泵干燥技术简介 (8)2.2热泵干燥装置的工作原理 (9)2.3热泵干燥装置的结构形式 (9)2.4热泵干燥装置的控制要求 (10)第三章热泵干燥装置电控系统的硬件设计 (10)3.1系统概述 (10)3.2热泵干燥装置电控系统的方案设计 (11)3.3电控系统的下位机硬件设计 (12)3.3.1下位机（PLC） (12)3.3.2上位机 (15)3.3.3内置模拟量输入输出模块 (16)3.3.4传感器的选型 (17)3.3.5变频器 (18)3.3.6继电器 (19)3.3.7电磁阀 (19)3.3.8 RS485通讯接口 (19)3.4热泵干燥装置电控系统的电路连接 (20)3.4.1下位机与继电器的连接 (20)3.4.2模拟量模块与传感器的连接 (21)3.4.3上位机与下位机的通讯接口 (22)第四章热泵干燥装置电控系统的软件设计 (22)4.1下位机PLC程序设计 (23)4.2上位机监控系统的设计 (25)4.3本章小结 (27)第五章结论与展望 (28)5.1主要研究工作及结论 (28)5.2本课题的展望 (28)参考文献 (29)致谢 (31)附录1 (32)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。
热泵干燥装置课程设计
热泵干燥装置课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解热泵干燥装置的基本原理和运行机制；2. 学生能够掌握热泵干燥装置的主要组成部分及各部分功能；3. 学生能够了解热泵干燥技术在现代农业、食品加工等领域的应用。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识分析热泵干燥装置的优缺点；2. 学生能够通过小组合作，设计简单的热泵干燥装置实验方案；3. 学生能够运用实验数据，评估热泵干燥装置的节能效果。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对热泵干燥技术的研究兴趣，激发学生探索新技术的热情；2. 培养学生团队合作精神，让学生在合作中学会相互尊重、沟通和解决问题；3. 增强学生的环保意识，使学生认识到热泵干燥技术在节能减排方面的重要性。
课程性质：本课程为应用物理与技术实践相结合的课程，旨在让学生在实际操作中掌握热泵干燥装置的相关知识。
学生特点：初三学生具有一定的物理基础和实验操作能力，对新技术有一定的兴趣和好奇心。
教学要求：注重理论与实践相结合，通过实验、案例分析等教学方法，引导学生主动参与，提高学生的实践操作能力和解决问题的能力。
同时，关注学生的情感态度价值观培养，使学生在掌握知识技能的同时，形成良好的团队合作精神和环保意识。
教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 热泵干燥装置原理：介绍热泵干燥装置的工作原理，包括制冷剂循环、热交换过程等，结合课本第五章第三节内容。
2. 热泵干燥装置的组成部分：详细讲解压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀等主要部件的功能和作用，参考课本第五章第四节。
3. 热泵干燥技术的应用：分析热泵干燥技术在现代农业、食品加工、药品制造等领域的应用案例，结合课本第五章第五节。
4. 热泵干燥装置实验：设计实验方案，让学生动手操作，观察热泵干燥装置的运行过程，收集实验数据，与课本第六章实验内容相结合。
5. 热泵干燥装置的优缺点分析：从节能、环保、干燥效果等方面分析热泵干燥装置的优缺点，对比其他干燥方法，参考课本第五章第六节。
内加热式热泵干燥装置的设计
单位 空气循 环 量为 ：
Ｚ ： —Ｌ
ａ ２ － ＿ ａ １
（ ６ ）
式 中 —— 干 空气循 环量 ，ｋ ｇ ／ ｓ ；
— —
进干燥器空气的湿含量 ， ｋ ｇ（ 水蒸气） ／ ｋ ｇ（ 干空气） ； 出干燥器空气的湿含量 ， ｋ ｇ（ 水蒸气） ／ ｋ ｇ（ 干空气） ；
第３ ４ 卷第 １ 期
２ ０ １ ３年 ２月
化 工装 备技 术
、
。
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：能源管理和维护设计高效热泵烘干系统后，我们还需要考虑能源管理和系统的维护。
通过合理管理能源使用，例如合理设置烘干温度和时间，可以进一步节约能源。
此外，定期检查和维护热泵系统，保持其正常运作也是非常重要的。
总结：高效热泵烘干是一种能够高效利用能源并提高烘干效率的技术。
通过逐步思考，我们可以设计出一个符合烘干需求、能耗低且易于维护的系统。
热泵干燥控制系统的设计
热泵干燥控制系统的设计尚巧赠;王勇;梁月肖【摘要】T his paper introduces the composition of heat pump drying system and the realiza‐tion of control system .T he automatic detection and control technology is applied to the heat pump drying process .The heat pump drying control system collects working parameters of the drying process in real time ,and controls actuators according to the setted process parame‐ters ,which enables the heat pump drying system to achieve the most optimal working state .%主要介绍了热泵干燥系统的构成以及控制系统的实现，将自动检测控制技术运用到热泵干燥过程中。
热泵干燥控制系统实时采集干燥过程中的工况参数，按照设定好的工艺参数，控制执行机构，使热泵干燥系统达到最优工作状态。
【期刊名称】《河北省科学院学报》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】4页(P32-35)【关键词】热泵干燥;控制系统;传感器【作者】尚巧赠;王勇;梁月肖【作者单位】河北省机电一体化中试基地，河北石家庄 050081;河北省机电一体化中试基地，河北石家庄 050081;石家庄科技信息职业学院，河北石家庄 050081【正文语种】中文【中图分类】S226.6热泵干燥技术越来越成熟，应用的行业越来越多，该技术从某种程度上，缓解了能源压力。
把自动控制运用于热泵干燥系统中，使之能够根据物料干燥的逻辑自动控制，是热泵干燥发展的必然趋势。
热泵控制系统课程设计
热泵控制系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解热泵的基本工作原理及其在控制系统中的应用。
2. 学生能掌握热泵系统中关键部件的功能和相互之间的关系。
3. 学生能了解热泵控制系统在节能和环保方面的意义。
技能目标：1. 学生能运用所学知识分析热泵控制系统的运行机制。
2. 学生能通过实际案例分析，设计简单的热泵控制策略。
3. 学生能运用图表、流程图等工具，展示热泵控制系统的结构和操作步骤。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对热泵技术及相关领域的兴趣，激发创新意识。
2. 学生认识到热泵技术在节能减排中的重要性，增强环保责任感。
3. 学生通过团队协作，培养沟通、合作、解决问题的能力。
课程性质：本课程为应用技术类课程，以理论知识为基础，注重实际操作和案例分析。
学生特点：初三学生，具备一定的物理基础和动手能力，对新技术有一定的好奇心。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的应用能力和创新能力。
通过分解课程目标，使学生在掌握基本知识的同时，培养实际操作和解决问题的能力。
二、教学内容1. 热泵基础原理：包括热泵的定义、工作原理、类型及特点，对应教材第2章。
2. 热泵关键部件：分析压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀等关键部件的结构和功能，对应教材第3章。
3. 热泵控制系统：介绍热泵控制系统的组成、控制策略及运行模式，对应教材第4章。
4. 热泵在节能环保中的应用：探讨热泵技术在实际应用中的节能效果及对环境的影响，对应教材第5章。
5. 案例分析：选取典型热泵控制系统案例，分析其设计原理和操作步骤，结合教材第6章。
教学大纲安排：第一课时：热泵基础原理及类型第二课时：热泵关键部件的结构和功能第三课时：热泵控制系统的组成和运行模式第四课时：热泵在节能环保中的应用第五课时：案例分析及小组讨论教学内容注重科学性和系统性，结合教材章节进行合理安排，旨在帮助学生扎实掌握热泵技术相关知识，为后续实际操作和创新能力培养奠定基础。
热电热泵烘干系统设计
界空气 ， 略微加大了冷热端间的平均温差， 系统的效率有所下降 ， 但缩短 了烘干时间。 １１３ 除湿循 环 这种 系统是作 为除湿机使 用 ， 别适 用于一 些对 湿度 要求 比较 高 的场 所 。空气 在 。． 特
料优值系数仍然不够理想的限制 ， 其效率不及机械制冷或吸收式制冷等其他制冷形式 ， 因而在建筑环境 制冷领域 限制 了这种技术 的应用 和发 展 ， 与其 他 制 冷形 式 相 比， 电制冷 仍 然具 有 许 多独 特 的优 越 但 热 性： 系统 简单 、 机械传 动 、 无 无工质运 行 、 控简单 精 确 、 量 范 围大等 等。 因而在 一些 特 殊 制冷 （ ） 调 容 热 条
第３ ０卷 第 ４期
２０ 年 ８月 ０７
鞍 山 科 技 大 学 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＡｎ ｈ ｎ Ｕｎｖ ｒｉ ｆＳ ｉｎ ｅａ ｄＴｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ ｒ ａ ｓ ａ ｉｅ ｓ ｙｏ ｃ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌｇ ｏ ｔ ｅ
Ｖ０． ０Ｎｏ． １３ ４
Ａｕ ． ２ ０ ｇ ，０ ７
开发提供了新途径， 为家电节能提供 了新思路。热电热泵烘干机在节能、 环保、 安全等方面与其他形式
干衣机相 比， 有明显 的优 越性 ， 它 的成功研 制具有 重要 意义 。 具 因此 半 导体热 电偶及半 导体化合 物固溶 体理论 提 出后 ， 电制冷技术 得到 了突飞猛进 的发 展 ， 管受材 热 尽
采 用这种流 程主要 是考 虑到 系统冷端温 度如果 达不 到 冷端 空气 的冷 凝温 度 ， 除湿 就 比较 困难 。特
别是随着干衣过程的进行 ， 水分蒸发速度减缓 ， 蒸发量逐渐减少 ， 如果仍采用全封 闭循环 ， 效率就非常
低， 延长 了烘干 时间 。这种 系统仍然 回收 了从烘 干室 出来 的湿热 空气 的热 能 ， 只是 热端进 口空气采用外
热泵干燥实验装置设计
题目：热泵干燥实验装置设计一、毕业设计内容及要求(一）原始依据（文献综述等）本设计为实验室热泵供热干燥设备系统设计，要求设计热泵供热系统和干燥供风循环系统进行设计。
此实验装置用于学生对各种物料进行干燥实验。
干燥室内温度要求80℃以上。
原始资料：热泵功率：2KW干燥室内温度要求80℃以上。
回风与新风比可调。
参考文献：1．中华人民共和国国行业标准，采暖通风与空气调节设计规范，GB50019-2003。
2．中华人民共和国国行业标准，办公建筑设计规范，JGJ67-19893. 赵荣义，范存养，薛殿华等.空气调节.北京：中国建筑工业出版社，20034．陆耀庆.实用供热空调设计手册. 北京：中国建筑工业出版社,20005．刘旭,冯玉琪.实用空调技术精华---设计、安装与维修实例大全. 北京：人民邮电出版社,20016．冯玉琪，徐玉标，吕关宝.新编实用空调制冷设计、选型、调试、维修手册. 北京：电子工业出版社,19977．周邦宁主编.中央空调设备选型手册.19998．李峥嵘.空调通风工程识图与施工.合肥：安徽科技出版社，2001（二）设计内容和要求：（说明书、专题、绘图、试验结果等）设计内容：本设计为实验室热泵供热干燥设备系统设计，要求设计热泵供热系统和干燥供风循环系统进行设计。
此实验装置用于学生对各种物料进行干燥实验。
干燥室内温度要求80℃以上。
技术参数：热泵功率：2KW干燥室内温度要求80℃以上。
回风与新风比可调。
研究步骤：1.干燥热负荷的计算；2.湿负荷的计算；3.热泵系统方案的确定；4.干燥热风系统的设计；设计要求：（一）按毕业设计任务书，编写毕业设计说明书。
毕业设计说明书字数不少于2万字（包括计算及图表），计算机打印，按学校规定的统一格式。
（二）绘制系统布置图纸1号图纸4张，总计零号图纸2张。
（三）设计说明书应包括以下内容并装订成册：1.封面：按规定的统一格式。
2.设计任务书：按统一格式。
3.答辩成绩：按统一格式。
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。
以上是一个热泵烘干设计方案的主要内容，通过合理的选型、循环系统设计、烘干室设计、控制系统设计、安全保护措施和节能环保设计等方面的考虑，可以保证热泵烘干机具有高效、稳定和可靠的烘干效果，同时降低能源的消耗和环境污染。
烘干机控制系统设计开题报告
测试环境搭建及测试方法选择
要点一
测试环境搭建
要点二
测试方法选择
为了全面评估烘干机控制系统的性能，我们搭建了一个模 拟实际工作环境的测试平台，包括烘干机、传感器、执行 器等硬件设备，以及相应的软件控制系统。
我们采用了黑盒测试、白盒测试和灰盒测试等多种方法， 对烘干机控制系统的各项功能进行了全面细致的测试。
完善控制系统的功能和性能。增加更多的监 测和控制功能，如远程监控、故障诊断等， 提高系统的自动化程度和可靠性。
拓展控制系统的应用领域。研究不 同行业和物料的烘干特性和要求， 开发适用于不同领域的烘干机控制 系统，满足不同用户的需求。
感谢您的观看
THANKS
故障检测与处理模块
实时监测系统运行状态，发现故障时及时 采取保护措施。
输入处理模块
接收并处理用户或传感器的输入信号，如换为驱动烘干机执行机构的 信号。
控制算法模块
根据输入信号，运用控制算法（如PID） 计算控制输出。
程序调试过程及问题解决方法
单步调试
逐行检查代码执行情况，确保逻辑正确。
3
系统稳定性的增强
在控制系统设计过程中，充分考虑了系统的稳定 性和可靠性，采用了多种保护措施，有效避免了 系统故障的发生。
创新点提炼以及应用价值阐述
创新点一
采用先进的控制算法，实现了烘干机的智能控制。该算法能够根据物料的不同特性和烘干要求，自动调整烘 干参数，提高了烘干效率和质量。
创新点二
设计了可视化的人机交互界面，使得操作更加便捷、直观。用户可以通过界面实时了解烘干机的运行状态和 烘干进度，并对控制系统进行参数设置和调整。
音控制等功能，以及采用更高效的烘干技术和更环保的材料。
干燥系统过程控制课程设计报告
干燥系统过程控制课程设计报告引言：干燥系统是工业生产过程中常用的一种工艺，其主要目的是将湿润的物料中的水分蒸发或除去，以达到提高产品质量和保证生产效率的目的。
干燥系统的过程控制是确保干燥过程稳定可靠运行的关键，本报告将对干燥系统过程控制进行课程设计分析与总结。
一、干燥系统的基本原理干燥系统通常由干燥设备、热源、风机、输送设备和控制系统等组成。
在干燥过程中，湿润的物料进入干燥设备，通过加热将水分蒸发或除去，然后通过风机将干燥后的物料排出。
二、干燥系统过程控制的目标干燥系统的过程控制主要目标是保持干燥设备的稳定运行，控制物料的干燥程度和干燥速度，以满足产品的质量要求和生产效率的提高。
同时，还需要考虑能源的节约和环保要求。
三、干燥系统过程控制的关键参数1. 温度控制：控制干燥设备的加热温度，保持在适宜的范围，以实现物料的快速、均匀干燥。
2. 湿度控制：监测物料的湿度，根据设定的目标湿度进行调节，确保物料达到预定的干燥程度。
3. 风速控制：调节风机的转速，控制风速，以提供足够的热量和气流，促进物料的干燥。
4. 输送速度控制：控制输送设备的速度，使物料在干燥设备中停留的时间适当，以实现充分干燥。
5. 能源消耗控制：优化能源利用，减少能源消耗，提高干燥系统的能效。
四、干燥系统过程控制的方法和技术1. 反馈控制：通过对干燥系统中关键参数的测量和监控，将其与设定值进行比较，通过调节控制器输出，实现对干燥过程的自动控制。
2. 前馈控制：根据干燥系统的特点和经验，预测干燥过程中可能出现的变化，提前对控制器进行调整，以提高系统的响应速度和稳定性。
3. 模型预测控制：建立干燥系统的数学模型，通过对模型进行优化计算和预测，确定最优的控制策略，以实现对干燥过程的精确控制。
4. 多变量控制：考虑干燥系统中多个参数之间的相互关系，通过综合调节和优化控制，提高系统的整体性能和稳定性。
五、干燥系统过程控制的应用案例以食品工业中的干燥系统为例，通过对干果的干燥过程进行控制，可以实现对产品质量和生产效率的提升。
太阳能辅助型热泵干燥装置的设计与试验
2010年12月太阳能辅助型热泵干燥装置的设计与试验太阳能辅助型热泵干燥装置的设计与试验胡文伟崔宏亮王翠芳罗军华(江西旅游商贸职业学院，南昌330100)摘要：热泵干燥装置作为节能、环保的新型干燥装置具有高效节能、常压低温干燥、结构形式多样、无污染等特点而得到广泛应用。
但热泵干燥装置在闭式循环中，前期启动和后期降速阶段存在不足：前期预热过程缓慢、启动时间长、启动阶段效率低；后期降速阶段的干燥速率低、干燥物料品质不高。
本论文利用太阳能与热泵结合，提高干燥效率。
关键词：热泵干燥太阳能辅助干燥性能试验1热泵干燥原理典型的热泵干燥装置的工作原理如图1—1，热泵干燥装置由两个子系统组成：热泵子系统和干燥子系统．热泵子系统中，热泵工质(也叫热泵制冷剂)沿1越q—4—1循环；干燥子系统中，干燥介质沿5—岖一7—巧循环。
热泵子系统和干燥子系统．通过于燥介质有机地结合为一个总体。
图l一1热泵干燥装置的工作原理热泵子系统主要由压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀阀等组成的闭路循环系统。
热泵的工作介质(简称工质)在蒸发器中吸收来自干燥系统排出的废气中热量后，由液体蒸发为蒸汽；经压缩机压缩后送到冷凝器中；在高压下热泵工质冷凝液化，放出的高温冷凝热去加热来自蒸发器的降温除湿的低温干空气，把低温干空气加热到要求的温度后进入干燥室内作为干燥介质循环使用；液化后的热泵工质经膨胀阀再次返回到蒸发器内，如此循环下去。
废气中的大部分水蒸汽在蒸发器中被冷凝下来直接排掉…。
2太阳能辅助型热泵干燥装置的工作过程干燥工作由热泵除湿机和太阳能供热系统两者共同完成。
如图1—2所示。
二者既可以单独使用也可以运行。
如果天气晴朗气温高，可单独开启太阳能供热系统；阴雨天或夜间启动热泵除湿机来承担干燥的供热和除湿。
在多云或气温较低的晴天，可同时开启太阳能供热系统和热泵除湿机，但从太阳能集热器出来的热空气不直接进入干燥室，而是经风管送向热泵蒸发器。
由于送风温度高于环境温度，故可以明显提高热泵除湿机的工作效率“161一集热器；2一热空气；3一干燥器；4一同风；5一风机；6一压缩机；7一蒸发器；8一节流阀；9一冷凝器；10一湿空气；11一干空气；12一外界空气；14一出冷风图1—2太阳能辅助型热泵干燥装置3试验步骤与数据(!)试验一闭式热泵干燥装置的性能测定试验，试验场所的温度为10．0。
一种热泵干燥装置的电控系统[发明专利]
![一种热泵干燥装置的电控系统[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/4bbd44c5e2bd960591c6773c.png)
专利名称：一种热泵干燥装置的电控系统专利类型：发明专利
发明人：钱巍,王亚芹,王社文,季成昌,王佳欣申请号：CN202011316237.2
申请日：20201122
公开号：CN112361803A
公开日：
20210212
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种热泵干燥装置的电控系统，包括上位机和下位机，所述的上位机之间通过RS485总线进行连接，所述的下位机包括电路板，所述的电路板电性连接启动开关模块、停止开关模块、模拟量输入模块、继电器模块、模拟量输出模块、升温电磁阀和降温电磁阀。
热泵干燥技术应用在纺织技术过程中效果非常好，对热泵干燥装置的自动控制好坏会直接影响产品的干燥品质。
监控系统能够实现多机多批号启停控制、数据实时显示、参数初始化设定、报警信息显示等功能，能够实现远距离、非现场监控，功能齐全，符合现代化生产要求。
能够及时的了解干燥情况，同时做出最正确的操作。
申请人：泰州市金元成纺织有限公司
地址：225500 江苏省泰州市姜堰区娄庄镇放牛村泰州市金元成纺织有限公司
国籍：CN
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热泵干燥装置电控系统设计摘要我国是农业大国，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。
关键词：蔬菜脱水；热泵干燥；可编程控制器；可编程终端；过程监控AbstractChina is a big agricultural country , the annual giant vegetable production , which requires a large proportion of the drying process , but our vegetable drying process technology is still relatively backward .This subject combines the heat pump drying technology with automatically detection technology and real-time monitoring technology for the drying process of vegetables , focusing on design of the electronic control system of a heat pump dryer for drying vegetables processing with the real-time monitoring.This article focuses on the design of a heat pump drying of electronic control system, which mainly consists of a heat pump dryer , lower machine control systems and PC monitoring system. The heat pump drying equipment consists of compressor , condenser , evaporator, expansion valve , drying fan. Lower position machine control system consists of PLC, PLC analog expansion modules and sensors , the sensor will collect temperature, humidity , wind speed and other analog signals to PLC analog input module and converted into a digital signal storage . Lower position machine as a field control level , user can write PLC programming software to complete multiple devices multiple batches starting and stopping , measuring and adjusting the temperature of the drying process , measuring humidity , thermal energy divergence, failure identification, as well as RS485 communication Ditto bit machine, which in accordance with the requirements of heat pump drying system processes. PC monitoring system as a management level , using the programmable terminal HMI touch screen, touch screen comes through the preparation of the configuration software, on-site real-time data recording and processing , including setting display operational data , parameters, alarm information display and query functions. This design of the electronic control system to achieve the automated processing of dehydrated vegetables , thereby reducing operating costs and improve product quality. Keywords: dehydrated vegetables ; heat pump drying; programmable logic controller; programmable terminal; process monitoring目录摘要 (1)Abstract (2)第一章绪论 (5)1.1课题的研究背景和研究意义 (5)1.2热泵干燥的国内外研究现状 (5)1.2.1热泵干燥的国外研究现状 (5)1.2.2热泵干燥的国内研究现状 (6)1.3方案背景技术简介 (6)1.3.1可编程控制器（PLC）的现状与发展 (6)1.3.2可编程终端人机（PT）的发展现状 (7)1.4本课题的主要研究内容 (8)1.5本章小结 (8)第二章热泵干燥装置系统特性及控制要求 (8)2.1热泵干燥技术简介 (8)2.2热泵干燥装置的工作原理 (9)2.3热泵干燥装置的结构形式 (9)2.4热泵干燥装置的控制要求 (10)第三章热泵干燥装置电控系统的硬件设计 (10)3.1系统概述 (10)3.2热泵干燥装置电控系统的方案设计 (11)3.3电控系统的下位机硬件设计 (12)3.3.1下位机（PLC） (12)3.3.2上位机 (15)3.3.3内置模拟量输入输出模块 (16)3.3.4传感器的选型 (17)3.3.5变频器 (18)3.3.6继电器 (19)3.3.7电磁阀 (19)3.3.8 RS485通讯接口 (19)3.4热泵干燥装置电控系统的电路连接 (20)3.4.1下位机与继电器的连接 (20)3.4.2模拟量模块与传感器的连接 (21)3.4.3上位机与下位机的通讯接口 (22)第四章热泵干燥装置电控系统的软件设计 (22)4.1下位机PLC程序设计 (23)4.2上位机监控系统的设计 (25)4.3本章小结 (27)第五章结论与展望 (28)5.1主要研究工作及结论 (28)5.2本课题的展望 (28)参考文献 (29)致谢 (31)附录1 (32)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，提供可被人们所用的高品位热能的装置[2,3]。
以热泵为热源干燥系统称为热泵干燥，热泵干燥能回收排放废气中的部分显热和潜热，和传统的热风对流干燥相比，热泵干燥有节约能源、产品质量高、不受天气条件的影响及环境友好、无废气排放等优点，有非常广阔的应用前景[4,5]。
热泵干燥的控制问题是热泵干燥发展过程中面临的重要课题，开发设计适用于热泵干燥环境的先进控制系统，加快先进控制技术在蔬菜干燥加工过程中的应用，从而替代传统干燥加工中的人工手动控制，这对推动自动化控制在蔬菜干燥加工的发展有着非常重要的作用，因此该课题具有重要的现实意义和科学价值。
1.2热泵干燥的国内外研究现状1.2.1热泵干燥的国外研究现状国外对于热泵干燥技术的研究早于我国，1943年Sulzer公司已经在德国建成的地下室除湿装置中采用了热泵技术。
1950年美国取得热泵干燥的专利权。
1970年～1977年间法国安装了近千台热泵木材干燥装置，到1980年大约有3 000家木材干燥厂采用热泵干燥技术。
20世纪60年代日本开始研究热泵干燥技术，到1987年已有各种热泵干燥装置3 000套左右，现有12%的干燥装置采用热泵干燥技术[6]。
国外干燥技术理论研究也一直领先于我国，美国日本以及西欧等国已形成热泵系列产品，近几年研究内容主要有：(1)对热泵干燥制冷剂工质的研究；(2)对热泵干燥机组的研究；(3)对采用太阳能作为辅助热源的研究；(4)对新型化学热泵和吸收式热泵技术的研究；（5）对热泵干燥过程的能耗作了分析。
这些研究为热泵系统提高能量利用率和减少能耗损失提供了思路和设计依据[7]。
1.2.2热泵干燥的国内研究现状国内热泵干燥技术起步较晚，从上世纪80年代起对热泵干燥技术进行了研究，最先开始应用在木材加工中，上海市能源研究所从1985年开始研制热泵式木材干燥装置[8]。
近年来国内许多科研单位和学者也对其他物料的热泵干燥性能进行了大量较为详细的研究。
天津大学马一太教授利用热泵干燥技术对种子进行干燥[9]，实验表明热泵干燥是一种很好的种子干燥方法，能够提高干燥温度，缩短干燥时间，保持种子的干燥品质。