一种粮食干燥机的智能烘干控制系统技术方案

本发明专利技术公开一种粮食干燥机的智能烘干控制系统，包括主控模块、A/D转换模块、数据通讯模块、保护模块、输出控制模块以及人机交互与显示模块；通过A/D转换模块可以实现模拟量信号输入以及信号的A/D转换，通过数据通讯模块的作用是使粮食水分仪通过RS485通讯将水分信号传输给主控模块，通过保护模块将电气设备产生的报警信息传给主控模块并通过RS485通讯传送给人机交互与显示模块显示报警状态，通过输出控制模块通过PLC输出端口对中间继电器施加有效控制信号，进而通过强电控制器控制热泵与粮食干燥机动作，通过人机交互与显示模块用于设置干燥工艺参数并显示实时信息，实现一体化热泵粮食干燥控制，具有很好的应用前景。具有很好的应用前景。具有很好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种粮食干燥机的智能烘干控制系统


[0001]本专利技术涉及干燥机控制系统
，尤其涉及一种粮食干燥机的智能烘干控制系统。

技术介绍

[0002]我国粮食干燥机发展至今已经形成北方以连续式大型烘干塔为主，南方以低温循环式谷物烘干机为主的现状，传统对环境污染较大的燃油型粮食烘干机与燃煤型粮食干燥机，不能满足发展需求，国内外科学家们尝试以更多的方式来干燥粮食，各种新型热源在粮食干燥领域得以应用，如热泵干燥、红外干燥、真空冷冻干燥、地热能干燥和微波干燥等等，其中以电能为动力的空气源热泵式粮食干燥机在国内地区得到了较好的推广，相比于燃油和燃煤的粮食干燥机，空气源热泵式干燥机的一次性购买和制造成本高，但它具有能源利用率高、维护成本低和安全性高的特点，在长期使用的前提下，新型的空气源热泵式粮食干燥机成本更低，且节能环保，而随着国家对环保的要求，传统的燃油式、燃煤式粮食干燥机将逐渐退出历史舞台，而清洁无污染的热泵式粮食干燥机在粮食干燥领域将得到推广。
[0003]近年来热泵系统在谷物干燥中取得较好的效益，但同时热泵式粮食干燥机的问题也逐渐凸显出来，现有的热泵式粮食干燥特性与干燥工艺的设备多为干燥箱，由于市面上热泵生产厂家与干燥机生产厂家多为两个独立厂家，导致热泵与干燥机的控制系统相互独立、互不兼容，不仅增加了干燥作业的复杂度且干燥过程中存在较大安全隐患，另外设备的可控性和自动化程度也不高，还无法在实际生产中得到广泛的应用，因此，本专利技术提出一种粮食干燥机的智能烘干控制系统以解决现有技术中存在的问题。
专利技术内容
[0004]针对上述问题，本专利技术的目的在于提出一种粮食干燥机的智能烘干控制系统，该系统通过输出控制模块通过PLC输出端口对中间继电器施加有效控制信号，进而通过强电控制器控制热泵与粮食干燥机动作，通过人机交互与显示模块用于设置干燥工艺参数并显示实时信息，解决了传统热泵与干燥机的控制系统相互独立、互不兼容的问题，实现了一体化热泵粮食干燥控制，大大提高了热泵式粮食干燥机的自动化水平，降低工作人员劳动强度。
[0005]为了实现本专利技术的目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种粮食干燥机的智能烘干控制系统，包括主控模块、A/D转换模块、数据通讯模块、保护模块、输出控制模块以及人机交互与显示模块，所述主控模块包括PLC控制器和数字量拓展模块并完成包括信号采集、数据处理和系统监控在内的任务，所述A/D转换模块实现包括环境温度和热风温度在内的模拟量信号输入以及信号的A/D转换并与主控模块连接，所述数据通讯模块通过RS485通讯将粮食干燥机内粮食水分仪检测的水分信号传输给主控模块，所述保护模块通过紧急报警电路将粮食干燥机内各电气设备产生的报警信息传给主控模块并通过 RS485通讯传送给人机交互与显示模块显示报警状态，所述输出控制模块包括中间继电器和强电控制器，
所述输出控制模块通过主控模块的PLC输出端口对中间继电器施加有效控制信号，并通过强电控制器控制压缩机组和粮食干燥机动作，所述人机交互与显示模块用于设置包括目标粮食含水率、粮食品种和定时时间在内的干燥工艺参数，并显示包括温度、含水率和设备运行状态在内的实时信息。
[0006]进一步改进在于：所述环境温度和热风温度通过设置在粮食干燥机内的传感器模块检测，所述传感器模块包括排气温度传感器、翅片温度传感器、热风温度传感器和粮食温度传感器，所述传感器模块采用PT100芯片作为信号测量元件，并经过计算机自动测试，用激光调阻工艺进行了宽温度范围的零点和灵敏度温度补偿。
[0007]进一步改进在于：所述PLC控制器为整体式且内部集成CPU模块、 I/O模块和电源模块，所述PLC控制器根据系统要求进行控制器I/O 口分配，所述PLC控制器的主模块输入口为16个，所述PLC控制器的主模块输出口为12个。
[0008]进一步改进在于：所述数字量拓展模块支持6通道开关量输出，所述A/D转换模块内配置具有4个模拟量通道的模拟量拓展模块，所述PLC控制器、数字量拓展模块以及模拟量拓展模块的供电电源电压均为24V。
[0009]进一步改进在于：所述中间继电器选用JZX
‑
22F型中间继电器，所述中间继电器的线圈驱动信号为直流24V电压且分别具有两对常开和常闭触点，所述中间继电器通过PLC控制器驱动并以控制强电控制器的方式控制粮食干燥机内的交流设备。
[0010]进一步改进在于：所述强电控制器包括交流接触器和热保护器，所述交流接触器和热保护器对粮食干燥机内的电机实施保护，并在通过电机的电流超过预设阀值后切断该电流的回路，所述交流接触器和热保护器的型号根据粮食干燥机内各电机的保护电流进行选择。
[0011]进一步改进在于：所述PLC控制器内设有PLC控制程序，所述 PLC控制程序包含模拟量采集程序、RS
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485通讯程序、SFC控制算法、温度控制算法、故障保护算法、水分仪控制算法和除霜控制算法。
[0012]进一步改进在于：所述人机交互与显示模块包括触摸屏和人机交互界面，所述人机交互界面包括参数设置界面、设备监控界面、故障报警界面、设备调试界面和历史数据界面。
[0013]本专利技术的有益效果为：本专利技术通过主控模块完成信号采集、数据处理和系统监控任务，通过A/D转换模块可以实现模拟量信号输入以及信号的A/D转换，通过数据通讯模块的作用是使粮食水分仪通过 RS485通讯将水分信号传输给主控模块，通过保护模块将电气设备产生的报警信息传给主控模块并通过RS485通讯传送给人机交互与显示模块显示报警状态，通过输出控制模块通过PLC输出端口对中间继电器施加有效控制信号，进而通过强电控制器控制热泵与粮食干燥机动作，通过人机交互与显示模块用于设置干燥工艺参数并显示实时信息，解决了传统热泵与干燥机的控制系统相互独立、互不兼容的问题，实现了一体化热泵粮食干燥控制，大大提高了热泵式粮食干燥机的自动化水平，降低工作人员劳动强度，且控制系统工作稳定、性能可靠、自动化程度和控制精度高，具有很好的应用前景。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1是本专利技术实施例一的系统结构示意图；
[0016]图2是本专利技术实施例二的电气控制柜立体结构示意图；
[0017]图3是本专利技术实施例二的电气控制柜内部结构示意图。
具体实施方式
[0018]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]实施例一
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种粮食干燥机的智能烘干控制系统，其特征在于：包括主控模块、A/D转换模块、数据通讯模块、保护模块、输出控制模块以及人机交互与显示模块，所述主控模块包括PLC控制器和数字量拓展模块并完成包括信号采集、数据处理和系统监控在内的任务，所述A/D转换模块实现包括环境温度和热风温度在内的模拟量信号输入以及信号的A/D转换并与主控模块连接，所述数据通讯模块通过RS485通讯将粮食干燥机内粮食水分仪检测的水分信号传输给主控模块，所述保护模块通过紧急报警电路将粮食干燥机内各电气设备产生的报警信息传给主控模块并通过RS485通讯传送给人机交互与显示模块显示报警状态，所述输出控制模块包括中间继电器和强电控制器，所述输出控制模块通过主控模块的PLC输出端口对中间继电器施加有效控制信号，并通过强电控制器控制压缩机组和粮食干燥机动作，所述人机交互与显示模块用于设置包括目标粮食含水率、粮食品种和定时时间在内的干燥工艺参数，并显示包括温度、含水率和设备运行状态在内的实时信息。2.根据权利要求1所述的一种粮食干燥机的智能烘干控制系统，其特征在于：所述环境温度和热风温度通过设置在粮食干燥机内的传感器模块检测，所述传感器模块包括排气温度传感器、翅片温度传感器、热风温度传感器和粮食温度传感器，所述传感器模块采用PT100芯片作为信号测量元件，并经过计算机自动测试，用激光调阻工艺进行了宽温度范围的零点和灵敏度温度补偿，所述电气设备包括风压检测器、高压保护开关、低压保护开关和热保护器。3.根据权利要求1所述的一种粮食干燥机的智能烘干控制系统，其特征在于：所述PLC控制器为整体式且内部集成CPU模块、I/O模块和电源模块，所述PLC控制器根据系统要...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈坤杰，陈子轩，黄继超，
申请(专利权)人：南京农业大学泰州研究院，
类型：发明
国别省市：