酒糟烘干機(jī)溫控系統(tǒng)組成（原理）

本文所述的烘干機(jī)是用來烘干紫菜等產(chǎn)品，完成存儲(chǔ)意圖的裝置。采用箱式結(jié)構(gòu)，以熱輻射加熱為主，采用對(duì)流熱風(fēng)循環(huán)。烘干機(jī)采用1 個(gè)烘干箱，6 個(gè)溫區(qū)，每個(gè)溫區(qū)的丈量和控制原理完全相同。烘干過程中，烘干箱內(nèi)溫度的資料和控制規(guī)模為0-110℃，顯現(xiàn)精度為0.1℃，控制精度小于1℃。距離10min丈量重量，通過含水率的計(jì)算，當(dāng)菌草含水率達(dá)到14%時(shí)，結(jié)束干燥，取樣保存。根據(jù)上述要求進(jìn)行設(shè)計(jì)溫控系統(tǒng)，以滿意烘干機(jī)所有的溫度、精度。

本文設(shè)計(jì)的溫控系統(tǒng)硬件部分分為：?jiǎn)纹瑱C(jī)主控模塊、輸入輸出通道模塊、報(bào)警模塊等。硬件的整體結(jié)構(gòu)示意圖。酒糟烘干機(jī)溫控系統(tǒng)由單片機(jī)為中心，與外部芯片擴(kuò)展構(gòu)成主控模塊。烘干箱的溫度由溫度傳感器檢測(cè)后，通過單片機(jī)內(nèi)置的12 位A/D 轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)。在菌草干燥過程中體現(xiàn)顯著的是降速干燥階段，恒速干燥階段不是太明顯。數(shù)字信號(hào)經(jīng)采樣、濾波、標(biāo)度轉(zhuǎn)化后，一方面將烘干箱內(nèi)溫度由顯現(xiàn)器顯現(xiàn)，另一方面將該溫度值與設(shè)定值進(jìn)行比較，取偏差值依照積分別離的PID 控制算法計(jì)算得輸出控制量?？刂戚敵隽客ㄟ^固態(tài)繼電器控制加熱管的加熱時(shí)間，從而調(diào)節(jié)溫度改變，使其趨向設(shè)定值，完成烘干機(jī)的溫度控制。

溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì)（硬件）

酒糟烘干機(jī)電源電路

電源模塊是溫控系統(tǒng)重要的組成部分，為系統(tǒng)中各模塊供給穩(wěn)定牢靠的作業(yè)電壓，保證系統(tǒng)正常作業(yè)。本系統(tǒng)采用外部12V 直流電源供電，經(jīng)處理轉(zhuǎn)化成3.3V 為單片機(jī)供電。酒糟烘干機(jī)設(shè)計(jì)分兩步，一：選用輸出電壓精度高，輸出電流大的模塊電源，將電壓從12V 轉(zhuǎn)化成5V；二：選用三端集成穩(wěn)壓器將電壓從5V 轉(zhuǎn)化成3.3V。其選用的濕度與溫度傳感控制器，先除濕在加溫烘干，可以模擬出自然晾曬及干燥環(huán)境。

酒糟烘干機(jī)溫控方案規(guī)劃

PID 操控從發(fā)生并發(fā)展至今已有百年歷史，雖然現(xiàn)在各種先進(jìn)控制算法層出不窮，但PID 操控扔未被篩選，源于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、參數(shù)易于整定，并且具有較好的魯棒性，在操控技術(shù)領(lǐng)域依舊占據(jù)主導(dǎo)地位，廣泛的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。

酒糟烘干機(jī)

PID 操控的中心是數(shù)學(xué)模型及其參數(shù)的設(shè)定，本文結(jié)合溫控箱的實(shí)踐生產(chǎn)過程，存在升溫文天然降溫的問題，規(guī)劃操控算法時(shí)，將其當(dāng)作一個(gè)線性系統(tǒng)，選用一個(gè)慣性環(huán)節(jié)結(jié)合一個(gè)純滯后環(huán)節(jié)作為溫控箱的數(shù)學(xué)模型。

酒糟烘干機(jī)使用單片機(jī)規(guī)劃了紫菜烘干機(jī)的溫度操控系統(tǒng)，該系統(tǒng)運(yùn)行

可靠、成本低、維護(hù)便利、操作簡(jiǎn)單等特色。突破了傳統(tǒng)加工易污染、效率低的問題，改進(jìn)了一般溫控加熱滯后性、時(shí)變性的問題，完成了紫菜烘干的全過程監(jiān)控，具有操控精度高、自適應(yīng)強(qiáng)的特色。酒糟烘干機(jī)選用十層葉片S型循環(huán)傳動(dòng)的方法烘干物料，自動(dòng)化操控模塊主要由PLC設(shè)備構(gòu)成。后期研討可將其擴(kuò)展為其它水產(chǎn)品以及農(nóng)產(chǎn)品的烘干操控系統(tǒng)，契合市場(chǎng)需求，完成產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

酒糟烘干機(jī)烘干實(shí)驗(yàn)

鮮棗烘制的工藝經(jīng)過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行，把鮮棗烘干的過程大致分為4 個(gè)階段: 預(yù)熱升溫階段、蒸騰階段、干燥完成階段和降溫排濕階段。預(yù)熱升溫階段。鮮棗充沛吸熱表里盡量到達(dá)共同，又不至于外表干燥而封閉排濕孔。這個(gè)階段溫度要緩慢上升。上述過程不斷地重復(fù)，載貨小車不斷行進(jìn)，使烘干物料醉終到達(dá)符合要求的含水率。當(dāng)鮮棗裝入烘干房后，要把門、通氣口關(guān)嚴(yán)，以減少能量損失，進(jìn)步能量利用率。然后開機(jī)，此階段升溫要在4 ～ 6 h 內(nèi)溫度升高到45 ～ 48℃，當(dāng)表皮變軟，溫度升高到50 ～ 55 ℃，不要在短時(shí)間內(nèi)把溫度升得太快，不然小棗會(huì)呈現(xiàn)糖化或炭化現(xiàn)象，嚴(yán)峻的會(huì)呈現(xiàn)棗果開裂，影響棗果質(zhì)量。

酒糟烘干機(jī)蒸騰階段。溫度變化不大，這個(gè)階段的目的是使棗表里溫度到達(dá)共同，排濕較少，幾乎不排濕。這個(gè)階段結(jié)束時(shí)，紅棗外表濕潤，手感表里綿軟，無內(nèi)部硬結(jié)塊，體積縮小不明顯。溫度升高到60 ～ 65℃，濕度不超越55%。體系開機(jī)后，當(dāng)烘干房溫度低過設(shè)定溫度后，設(shè)備(壓縮機(jī))發(fā)動(dòng)，烘干房溫度到達(dá)設(shè)定溫度后，酒糟烘干機(jī)(壓縮機(jī))中止(處于待機(jī)狀況)。此階段大約用6 h。干燥完成階段。室內(nèi)的空氣有些濕潤，增加了排濕量，但不是太大，其目的是排除一部分水分，經(jīng)過蒸騰階段后，棗果內(nèi)部可被蒸騰的水分逐步減少，蒸騰速度逐步緩慢，此時(shí)溫度不宜太高，酒糟烘干機(jī)內(nèi)溫度不低于50 ℃即可。相對(duì)濕度若高于60% 時(shí)，仍應(yīng)進(jìn)行通風(fēng)排濕，當(dāng)棗的含水量到達(dá)25% 左右時(shí)即可取出棗果。此階段大約用4 h。

   酒糟烘干機(jī)在菌草的烘干過程中，菌草的含水量從85.05%下降到15%左右。然而對(duì)于實(shí)際出產(chǎn)而言，菌草烘干過程中水分含量的均勻性很難保證，均勻性直接影響著菌草的質(zhì)量。氣流散布是否合理是影響菌草烘干均勻性的重要因素。一起，主風(fēng)機(jī)將加熱的熱空氣送入烘干箱內(nèi)，而排風(fēng)機(jī)將熱空氣從烘干箱經(jīng)導(dǎo)流管至加熱器循環(huán)運(yùn)用，節(jié)能環(huán)保提搞效率。實(shí)際上，空氣是作為粘性流體活動(dòng)，這種狀況歸為湍流運(yùn)動(dòng)，因而和湍流模仿技能相關(guān)。幾研討人員經(jīng)過研討得出，烘干機(jī)干燥室內(nèi)物料干燥是否均勻取決于流場(chǎng)散布規(guī)律。故研討的重點(diǎn)就是對(duì)鏈板式菌草烘干機(jī)干燥室內(nèi)的氣流散布情況進(jìn)行研討。

   酒糟烘干機(jī)是一種選用穿流烘干工藝的通用烘干設(shè)備，其外形尺寸(長、寬、高)分別是:5300mm,  1500mm, 2400mm，以智能熱風(fēng)爐加熱后的干燥空氣作為烘干介質(zhì)來對(duì)菌草進(jìn)行烘干，鍋爐可控溫度為200-5000 C。箱體資料為夾心鋼板，夾心資料為石棉，主要用于箱體的保溫。箱體兩邊有可敞開的隔搶手，主要是調(diào)查烘干物品狀況和修理更換內(nèi)部結(jié)構(gòu)時(shí)使用。酒糟烘干機(jī)箱體左側(cè)頂部主要結(jié)構(gòu)有:電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)、擺線針輪減速器及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，酒糟烘干機(jī)傳動(dòng)組織主要是鏈傳動(dòng)。設(shè)備內(nèi)部主要由可翻轉(zhuǎn)葉片和五個(gè)獨(dú)立循環(huán)的類傳送帶系統(tǒng)構(gòu)成。后期研討可將其擴(kuò)展為其它水產(chǎn)品以及農(nóng)產(chǎn)品的烘干操控系統(tǒng)，契合市場(chǎng)需求，完成產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。設(shè)計(jì)的組織經(jīng)過翻轉(zhuǎn)的葉片可以充分利用獨(dú)立循環(huán)系統(tǒng)構(gòu)成十層不同溫度的烘干層。進(jìn)一步進(jìn)步烘干功率，獲得立體烘干的作用。該設(shè)備總體由四部分組成:(1)供熱模塊;(2)烘干模塊;(3)提升模塊;(4)自動(dòng)化控制模塊。該烘干機(jī)根本是以鋼材為框架和資料，用焊接和角接的方法進(jìn)行銜接、緊固。動(dòng)力系統(tǒng)全部經(jīng)過電動(dòng)機(jī)提供，使用鏈條傳動(dòng)方法，利用微電腦控制自動(dòng)化控制設(shè)備。

酒糟烘干機(jī)