一种生物质颗粒机控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种生物质颗粒机控制系统及方法，属于生物质颗粒机控制领域。一种生物质颗粒机控制系统及方法，通过采集生物质颗粒的含水率和生物质颗粒机环模模孔内的温度，以及采集生物质颗粒机环模模孔内的模孔内面正压力，并通过采集的生物质颗粒机环模模孔内的模孔内面正压力计算生物质颗粒机环模模孔锥面正压力，实时判断生物质颗粒成型时的生物质颗粒机本体及所处理粉料的各项参数是否在最佳区间内，并通过对相关调控装置的调节，实现对生物质颗粒成型时各项参数的实时控制，同时对产量进行测量；本发明专利技术有效解决了现有生物质颗粒机在生产中无法对生物质颗粒成型参数实时精确调节的问题。时精确调节的问题。时精确调节的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种生物质颗粒机控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及生物质颗粒机
，特别是涉及一种生物质颗粒机控制系统及方法。

技术介绍

[0002]作为生物质颗粒的生产机器，生物质颗粒机性能的好坏决定了能否高效的生产出高质量的生物质颗粒，除了需要结构上满足功能使用要求，在生产作业中的参数监控也是一个关键问题；而在生物质颗粒成型过程中，生物质颗粒的性能收到诸多因素的影响，如原料含水率、成型压力、成型温度等；同时过高的含水率、成型压力、成型温度会导致生物质颗粒机环膜孔磨损，大大缩短生物质颗粒机的使用寿命，目前市面上的生物质颗粒机中，缺乏一种不仅可以实时获取并调节生物质颗粒粉料含水率，同时又可以对生物质颗粒成型时的成型压力、成型温度实时调节的生物质颗粒机；为了解决上述问题，本专利技术提出了一种生物质颗粒机控制系统及方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种生物质颗粒机控制系统及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题：
[0004]现有生物质颗粒机无法实时监测与调节生物质颗粒成型时的生产参数的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0006]一种生物质颗粒机控制系统，包括有生物质颗粒机本体、上料装置和电气柜，所述生物质颗粒机本体包括有主电机、刮料电机、温控模块、搅拌装置、称重传感器和物料处理筒；所述上料装置包括有除杂装置、绞龙电机和备料箱，所述上料装置的物料投入端设置在备料箱内，所述备料箱内部还安装有含水率监控模块；所述电气柜设置在备料箱一侧，所述电气柜上集成安装有控制器；
[0007]所述温控模块包括有冷却装置、压力传感器和温度传感器，所述冷却装置固定安装在生物质颗粒机本体的安装机架上，所述主电机的内部固定安装有环模，所述环模的内部安装有压辊，所述环模的侧壁上设置有模孔，相邻所述模孔之间的环体上固定安装有压力传感器，所述环模顶端边缘处嵌入安装有温度传感器；所述生物质颗粒机本体的安装机架上还连接有物料处理筒，所述物料处理筒的底端固定连接有出料口，所述出料口下方的落料区设置有称重平台，所述称重平台上固定安装有称重传感器；所述物料处理筒的顶端固定连接有进料管，所述搅拌装置固定安装在进料管的内部；所述上料装置还包括有输料管，所述除杂装置固定安装在输料管靠近进料管一侧的末端内部；所述绞龙电机固定安装在输料管的进料端，所述绞龙电机的输出轴上固定连接有输料绞龙；所述含水率监控模块包括有含水率传感器、烘干装置和加湿装置，所述含水率传感器固定安装在输料管的内壁上，所述烘干装置固定连接在备料箱的内顶面上，所述加湿装置固定安装在备料箱的内侧壁上。
[0008]一种生物质颗粒机控制方法，其具体包括以下步骤：
[0009]S1、系统进行自检，根据自检情况，判断是否满足运行条件，若满足，进入S2，否则系统进行初始化，等待系统满足条件；
[0010]S2、初始化完成后，对生物质颗粒生产的运行参数进行设定；
[0011]S3、运行参数设定完成后，将生物质颗粒粉料投入到上料装置中，利用含水率传感器采集生物质颗粒粉料的含水率，判断生物质颗粒粉料的含水率是否在最佳区间(a，b)内，得到第一工作指令；
[0012]S4、根据S3中所得第一工作指令，利用含水率监控模块对生物质颗粒粉料的含水率进行调节；
[0013]S5、含水率调节完成之后，启动生物质颗粒机本体，同时启动上料装置的绞龙电机，利用上料装置将生物质颗粒粉料向生物质颗粒机本体输送；输料过程中，通过上料装置的除杂装置对生物质颗粒粉料进行除杂工作，生物质颗粒粉料进入前，通过生物质颗粒机本体上的搅拌装置对原料进行搅拌、混合；
[0014]S6、利用温控模块的温度传感器采集生物质环模内壁的温度，判断生物质环模内壁温度是否在最佳区间(c，d)内；若小于区间(c，d)，得到第二工作指令，进入S7；若大于区间(c，d)，得到第三工作指令，进入S9；若已在区间(c，d)内，则进入S11；
[0015]S7、根据S6中所得的第二工作指令，利用压力传感器采集环模模孔内面正压力，并通过控制器计算环模模孔锥面正压力，判断环模模孔正压力与环模模孔锥面正压力是否到达压力最大值e、f，得到第四工作指令；
[0016]S8、根据S7中所得的第四工作指令，对压辊间隙或电机转速进行调节，进入S6；
[0017]S9、根据S6中所得的第三工作指令，启动温控模块的冷却装置，30秒后再通过温控模块的温度传感器采集生物质环模内壁温度，判断生物质环模内壁温度是否在最佳区间(c，d)内，若在最佳区间内，进入S11，若不在，利用压力传感器采集环模模孔内面正压力，并通过控制器计算环模模孔锥面正压力，判断环模模孔正压力与环模模孔锥面正压力是否到达压力最大值g、h，得到第五工作指令；
[0018]S10、根据S9中所得的第五工作指令，再次对压辊间隙或电机转速进行调节，进入S6；
[0019]S11、利用称重传感器对处理后的生物质颗粒总产量进行测量；
[0020]S12、完成生物质颗粒总产量测量工作后，再依次重复S3～S11操作，进行新一轮的生物质颗粒处理工作。
[0021]优选地，所述S3中提到的含水率测量，具体包括以下步骤：
[0022]A1、通过固定安装在上料装置周围的备料箱内的含水率传感器采集绞龙处生物质颗粒粉料的含水率；
[0023]A2、上料装置工作时，将A1中含水率传感器实时获取的含水率信息传输给含水率监控模块。
[0024]优选地，所述S4中提到的含水率调节，具体包括以下步骤：
[0025]B1、若所测得的含水率数值在区间(a，b)内，则烘干模块的干燥装置和加湿装置不动作；
[0026]B2、若所测得的含水率数值低于区间(a，b)，则加湿装置17动作，对生物质颗粒粉
料进行加湿；
[0027]B3、若所测得的含水率数值大于区间(a，b)，则烘干装置16工作，对生物质颗粒粉料进行加热烘干。
[0028]优选地，所述S6中提到的温度测量，具体包括以下步骤：
[0029]C1、通过固定镶入在环模模孔内壁的温度传感器的AT探头采集环模模孔内壁温度；
[0030]C2、在生物质颗粒机本体1工作时，将C1中温度传感器13实时获取的环模21模孔内壁温度信息实时传输给温控模块。
[0031]优选地，所述S7或S9中压力测量，具体包括以下步骤：
[0032]D1、通过固定安装于环模21上模孔之间的环体上的压力传感器12采集模孔内壁内面正压力；
[0033]D2、在生物质颗粒机本体工作时，根据D1中压力传感器实时获取的环模上模孔内壁内面正压力信息来计算环模模孔锥面正压力，其计算公式为：
[0034][0035][0036]f1＝μN1……
(3)
[0037]f2＝μN2……
(4)
[0038]式中：N1为模孔锥面正压力；N2为模孔内面正压力；F为挤压力；L1为进料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物质颗粒机控制系统，其特征在于，包括有生物质颗粒机本体(1)、上料装置(2)和电气柜(3)，所述生物质颗粒机本体(1)包括有主电机(19)、刮料电机(20)、温控模块、搅拌装置(5)、称重传感器(6)和物料处理筒；所述上料装置(2)包括有除杂装置(8)、绞龙电机(9)和备料箱(18)，所述上料装置(2)的物料投入端设置在备料箱(18)内，所述备料箱(18)内部还安装有含水率监控模块；所述电气柜(3)设置在备料箱(18)一侧，所述电气柜(3)上集成安装有控制器(10)；所述温控模块包括有冷却装置(11)、压力传感器(12)和温度传感器(13)，所述冷却装置(11)固定安装在生物质颗粒机本体(1)的安装机架上，所述主电机(19)的内部固定安装有环模(21)，所述环模(21)的内部安装有压辊，所述环模(21)的侧壁上设置有模孔，相邻所述模孔之间的环体上固定安装有压力传感器(12)，所述环模(21)顶端边缘处嵌入安装有温度传感器(13)；所述生物质颗粒机本体(1)的安装机架上还连接有物料处理筒，所述物料处理筒的底端固定连接有出料口，所述出料口下方的落料区设置有称重平台，所述称重平台上固定安装有称重传感器(6)；所述物料处理筒的顶端固定连接有进料管，所述搅拌装置(5)固定安装在进料管的内部；所述上料装置(2)还包括有输料管，所述除杂装置(8)固定安装在输料管靠近进料管一侧的末端内部；所述绞龙电机(9)固定安装在输料管的进料端，所述绞龙电机(9)的输出轴上固定连接有输料绞龙；所述含水率监控模块包括有含水率传感器(15)、烘干装置(16)和加湿装置(17)，所述含水率传感器(15)固定安装在输料管的内壁上，所述烘干装置(16)固定连接在备料箱(18)的内顶面上，所述加湿装置(17)固定安装在备料箱(18)的内侧壁上。2.根据权利要求1所述的一种生物质颗粒机控制系统所使用的一种生物质颗粒机控制方法，其特征在于，具体包括以下步骤：S1、系统进行自检，根据自检情况，判断是否满足运行条件，若满足，进入S2，否则系统进行初始化，等待系统满足条件；S2、初始化完成后，对生物质颗粒生产的运行参数进行设定；S3、运行参数设定完成后，将生物质颗粒粉料投入到上料装置中，利用含水率传感器采集生物质颗粒粉料的含水率，判断生物质颗粒粉料的含水率是否在最佳区间(a，b)内，得到第一工作指令；S4、根据S3中所得第一工作指令，利用含水率监控模块对生物质颗粒粉料的含水率进行调节；S5、含水率调节完成之后，启动生物质颗粒机本体(1)，同时启动上料装置的绞龙电机，利用上料装置将生物质颗粒粉料向生物质颗粒机本体(1)输送；输料过程中，通过上料装置的除杂装置(8)对生物质颗粒粉料进行除杂工作，生物质颗粒粉料进入前，通过生物质颗粒机本体(1)上的搅拌装置(5)对原料进行搅拌、混合；S6、利用温控模块的温度传感器(13)采集生物质环模(21)内壁的温度，判断生物质环模(21)内壁温度是否在最佳区间(c，d)内；若小于区间(c，d)，得到第二工作指令，进入S7；若大于区间(c，d)，得到第三工作指令，进入S9；若已在区间(c，d)内，则进入S11；S7、根据S6中所得的第二工作指令，利用压力传感器(12)采集环模(21)模孔内面正压力，并通过控制器(10)计算环模(21)模孔锥面正压力，判断环模(21)模孔正压力与环模(21)模孔锥面正压力是否到达压力最大值e、f，得到第四工作指令；
S8、根据S7中所得的第四工作指令，对压辊间隙或电机转速进行调节，进入S6；S9、根据S6中所得的第三工作指令，启动温控模块的冷却装置(11)，30秒后再通过温控模块的温度传感器(13)采集生物质环模(21)内壁温度，判断生物质环模(21)内壁温度是否在最佳区间(c，d)内，若在最佳区间内，进入S11，若不在，利用压力传感器(12)采集环模(21)模孔内面正压力，并通过控制器(10)计算环模(21)模孔锥面正压力，判断环模(21)模孔正压力与环模(21)模孔锥面正压力是否...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘立超，汤君杰，郑泉，王韦韦，陈黎卿，王敏雪，周国安，
申请(专利权)人：安徽农业大学，
类型：发明
国别省市：