CN102564240B - 烟花爆竹亮珠干燥智能控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种烟花爆竹亮珠干燥智能控制装置，包括人机界面操作系统、PLC控制器及变频器控制系统、干燥热风机及其送风系统、温湿度传感器控制系统。本发明提高了智能监控亮珠干燥烘干室温湿度的技术水平，实现人机分离，有效防范和遏制烟花爆竹生产过程中亮珠干燥的重大生产安全事故，并预防烟火药剂对作业人员的职业危害。同时，PLC控制器及变频器控制系统，优化了烟花爆竹生产过程中亮珠干燥的生产工艺，采用变频器驱动干燥热风机，调速性能优良，节电效果明显，实现对烘干室温湿度的闭环控制，精准的调节热风机的运行频率，提高了产品质量，降低了生产成本，实现了烟花爆竹亮珠生产的自动化、智能化，提高了新技术和安全技术支撑平台。
Description
技术领域
本发明属于干燥控制装置领域，涉及一种烟花爆竹亮珠干燥智能控制装置，适用于烟花爆竹生产过程中干燥烟火药剂。
背景技术
烟花爆竹是一种涉及安全环保的娱乐性民用爆炸品，烟花爆竹中用以生产各种烟花效果的烟火药剂，是由多种化学品混合而成的多相固体混合物。因此，对烟花爆竹生产过程中亮珠干燥工艺要求是非常严格的，应精准地控制其干燥温度、湿度及温升速率，否则会造成重大安全生产事故及职业危害。然而，目前我国烟花爆竹生产过程中亮珠干燥工艺十分落后，生产设备非常简陋，大都采用传统的手工作业，不仅生产效率低，产品质量差，而且还存在着污染环境、职业危害及安全生产的隐患。
发明内容
本发明所要解决的问题在于，克服现有技术的不足，提供一种烟花爆竹亮珠干燥智能控制装置，采用了人机界面操作系统、PLC控制器及变频器控制系统、干燥热风机及其送风系统、温湿度传感器控制系统，是一种用于烟花爆竹生产过程中亮珠干燥的柔性自动化技术装备。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
依据本发明提供的一种烟花爆竹亮珠干燥智能控制装置，它包括人机界面操作系统、PLC控制器及变频器控制系统、干燥热风机及其送风系统、温湿度传感器控制系统，所述的人机界面操作系统包括操作柱及安装在操作柱上的触摸屏、急停按钮、微开关电源，触摸屏的通讯接口经屏蔽电缆与PLC 控制器的通讯接口一相连接，急停按钮的闭点开关量输入到PLC控制器；所述的PLC控制器及变频器控制系统包括控制柜及安装在控制柜内的PLC控制器、断路器、熔断器、浪涌保护器、接触器一、接触器二、变频器、微断路器、隔离变压器、开关电源、热继电器、排风扇和试验按钮，三相交流电源接入断路器的输入端，断路器的第一输出支路接入熔断器，熔断器输出端串接浪涌保护器，浪涌保护器另一端牢固的接地；断路器的第二输出支路接入接触器一和接触器二的输入端；接触器一的输出端接变频器的输入端，变频器的输出端接干燥热风机；接触器二的输出端接热继电器的输入端，热继电器输出端接循环水泵电机；断路器的第三输出支路只接电源B相，单相电源接入微断路器，它的输出端第一分路接隔离变压器，第二分路接开关电源，第三分路通过串接温控器再串接排风扇，隔离变压器的输出端接PLC控制器的电源输入口；开关电源的直流输出端分别接入PLC控制器和温湿变送器的电源输入口，变频器的通讯接口经屏蔽电缆连接到PLC控制器的通讯接口二上；所述的干燥热风机及其送风系统包括热风机、消音柜进风口、出风管道，热风机安装在消音柜内，消音柜内装消音材料，消音柜上设有消音柜进风口，出风管道连通至烘干室内；所述的温湿度传感器检测系统包括温湿度检测探头和温湿变送器，温湿度检测探头安装在烘干室内，温湿度变送器安装在控制柜内，温湿变送器的通讯接口经屏蔽电缆连接到PLC控制器的通讯接口一上。
本发明与现有技术相比具有显著的优点和有益效果：
由于本发明采用触摸屏人机友好界面操作系统，大大提高了智能监控亮珠干燥烘干室温湿度的技术水平，操作简便，界面友好。由于人机界面操作系统安装在距烘干室数十米之外的操作柱上，人机分离技术使安全生产的条件得到极大改善，有效防范和遏制烟花爆竹生产过程中亮珠干燥的重大生产安全事故，并预防烟火药剂对作业人员的职业危害。同时采用PLC控制器及变频器控制系统，优化了烟花爆竹生产过程中亮珠干燥的生产工艺，由于采用变频器驱动干燥热风机，调速性能优良，节电效果明显。高性能的变频器、PLC控制器及其PID调节等功能，实现对烘干室温湿度的闭环控制。另外采用了干燥热风机系统，该系统在变频器及PLC的控制下，精准的调节热风机的运行频率。即调节转速，从而调节了热风机送风的压力及风量，为加速亮珠干燥创造了有利条件。既提高了产品质量，又降低了生产成本。温湿度传感器的应用，为实现烟花爆竹亮珠生产的自动化、智能化提高了新技术和安全技术支撑平台。
本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
图1 本发明的剖面结构图；
图2 本发明的控制柜电气元件布置图；
图3 本发明的操作柱结构图；
图4 本发明的工作原理图。
其中：1、控制柜 2、消音柜 3、断路器 4、熔断器 5、浪涌保护器 6、变频器601、变频器的通讯接口 7、接触器一 8、接触器二 9、微断路器 10、隔离变压器 11、开关电源 12、端子排 13、试验按钮 14、温湿度变送器 141、 15、消音柜进风口 16、热风机17、出风管道18、消音材料 19、排风扇 20、操作柱 21、触摸屏211、触摸屏的通讯接口22、急停按钮 23、PLC控制器 231、 PLC 控制器的通讯接口一232、PLC控制器的通讯接口二24、热继电器 25、循环水泵 26、水池 27、温控器 28、微开关电源 29、继电器。
具体实施方式
以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
如图1～4所示的一种烟花爆竹亮珠干燥智能控制装置，它包括人机界面操作系统、PLC控制器及变频器控制系统、干燥热风机及其送风系统、温湿度传感器控制系统，所述的人机界面操作系统包括操作柱20及安装在操作柱上的触摸屏21、急停按钮22、微开关电源28，操作柱安装在距烘干室数十米以外地方，以确保操作人员的安全及职业危害，触摸屏的通讯接口211经屏蔽电缆与PLC 控制器的通讯接口一231相连接，急停按钮的闭点开关量输入到PLC控制器；所述的PLC控制器及变频器控制系统包括控制柜1及安装在控制柜内的PLC控制器23、断路器3、熔断器4、浪涌保护器5、接触器一7、接触器二8、变频器6、微断路器9、隔离变压器10、开关电源11、热继电器24、排风扇19和试验按钮13，三相交流电源接入断路器的输入端，断路器的第一输出支路接入熔断器，熔断器输出端串接浪涌保护器，浪涌保护器另一端牢固的接地；断路器的第二输出支路接入接触器一和接触器二的输入端；接触器一的输出端接变频器的输入端，变频器的输出端接干燥热风机16；接触器二的输出端接热继电器24的输入端，热继电器输出端接循环水泵电机25；断路器3的第三输出支路只接电源B相，单相电源接入微断路器9，它的输出端第一分路接隔离变压器10，第二分路接开关电源11，第三分路通过串接温控器27再串接排风扇19，隔离变压器的输出端接PLC控制器的电源输入口；开关电源的直流输出端分别接入PLC控制器和温湿变送器14的电源输入口，变频器的通讯接口601经屏蔽电缆连接到PLC控制器的通讯接口二232上；所述的干燥热风机及其送风系统包括热风机16、消音柜进风口15、出风管道17，热风机安装在消音柜2内，消音柜内装消音材料18，可降低热风机运行噪音。消音柜上设有消音柜进风口，出风管道连通至烘干室内，通过PLC控制器23及变频器6的控制，调节干燥热风机的运行频率、转速及运行时间，从而调节干燥热风机16送风的风压及风量，实现对亮珠烘干室温湿度指标的自动控制，热风机的送风系统安装在烘干室内。所述的温湿度传感器检测系统包括温湿度检测探头和温湿变送器14，温湿度检测探头安装在亮珠干燥所处的烘干室内，温湿度变送器安装在控制柜内，温湿变送器的通讯接口141经屏蔽电缆连接到PLC控制器的通讯接口一231上。
工作原理
如图4所示，三相AC380V.50Hz交流电通入断路器3的输入端，断路器3闭合后，它第一输出支路接入了熔断器4和浪涌保护器5，其作用是当线路出现感应雷击过电压、操作过电压时起保护作用。断路器3的第二输出支路（仅B相和N）是单相AC220V.50Hz电源，输入给微断路器9，微断路器9的输出接入隔离变压器10，隔离变压器10向PLC控制器23提供具有隔离功能单相交流AC220V.50Hz电源。微断路器9的输出端还接入了开关电源11，开关电源11将输入的单相AC220V.50Hz电源变为直流24V电源供PLC控制器23及温湿度变送器14使用。微断路器9的另一输出串接了温控器27后接入了排风扇19，通过温控器27控制排风扇运转，以便对控制柜1进行散热、冷却。断路器3的第三输出支路接入接触器一7和接触器二8，接触器一7是控制变频器6的，变频器的输出接干燥热风机16，通过调节变频器的输出频率，控制热风机的转速，从而调节热风机的输出的风压和风量，实现对亮珠干燥烘干室温度、湿度的自动控制。自动控制过程是这样实现的：安装在亮珠干燥烘干室内的温湿传感器的探头将烘干室内的温度、湿度信号传送给温湿度变送器14，温湿变送器的RS485通讯接口141传输到PLC控制器的通讯接口一231，再通过PLC 控制器的通讯接口一传送给触摸屏的通讯接口211，触摸屏便显示烘干室内当前的温度和湿度值。PLC控制器将触摸屏设定的温度、湿度的目标值和当前值进行比较，根据差值，通过PID调节改变变频器6的输出频率，从而调节干燥热风机16的转速，使热风机输送具有一定风压的风量，通过出风管道17送至烘干室，实现温湿度闭环控制。触摸屏具有运行界面、停止界面、核对口令界面、参数设置界面，实现监控功能。接触器二8控制循环水泵25的运转，热继电器24做为循环水泵电机的过载保护之用。循环水泵输送冷却水通过表冷器，凝结进风口热空气中的水，降低进入热风机空气的湿度，既节能又缩短亮珠干燥时间。控制柜内的试验按钮13是为调试智能控制装置而设置的。在紧急情况下，按下急停按钮22，PLC控制器接到这个开关量信号后，系统停止工作。端子排12为装置电源输入，水泵电机电源输出，报警故障输出而设置的，方便接线。水池26是储存冷却水用的，供循环水泵使用。继电器29为中间继电器，它的作用是将变频器启动，循环水泵启动，故障信号输出的开关量，提供给PLC控制器23。
Claims (1)
1.一种烟花爆竹亮珠干燥智能控制装置，其特征在于：它包括人机界面操作系统、PLC控制器及变频器控制系统、干燥热风机及其送风系统、温湿度传感器控制系统，所述的人机界面操作系统包括操作柱（20）及安装在操作柱上的触摸屏（21）、急停按钮（22）、微开关电源（28），触摸屏的通讯接口(211)经屏蔽电缆与PLC 控制器的通讯接口一(231)相连接，急停按钮的闭点开关量输入到PLC控制器；所述的PLC控制器及变频器控制系统包括控制柜（1）及安装在控制柜内的PLC控制器（23）、断路器（3）、熔断器（4）、浪涌保护器（5）、接触器一（7）、接触器二（8）、变频器（6）、微断路器（9）、隔离变压器（10）、开关电源（11）、热继电器（24）、排风扇（19）和试验按钮（13），三相交流电源接入断路器的输入端，断路器的第一输出支路接入熔断器，熔断器输出端串接浪涌保护器，浪涌保护器另一端牢固的接地；断路器的第二输出支路接入接触器一和接触器二的输入端；接触器一的输出端接变频器的输入端，变频器的输出端接干燥热风机（16）；接触器二的输出端接热继电器（24）的输入端，热继电器输出端接循环水泵电机（25）；断路器（3）的第三输出支路只接电源B相，单相电源接入微断路器（9），它的输出端第一分路接隔离变压器（10），第二分路接开关电源（11），第三分路通过串接温控器（27）再串接排风扇（19），隔离变压器的输出端接PLC控制器的电源输入口；开关电源的直流输出端分别接入PLC控制器和温湿变送器（14）的电源输入口，变频器的通讯接口（601）经屏蔽电缆连接到PLC控制器的通讯接口二（232）上；所述的干燥热风机及其送风系统包括热风机、消音柜进风口（15）、出风管道（17），热风机安装在消音柜（2）内，消音柜内装消音材料（18），消音柜上设有消音柜进风口，出风管道连通至烘干室内；所述的温湿度传感器检测系统包括温湿度检测探头和温湿变送器，温湿度检测探头安装在烘干室内，温湿度变送器安装在控制柜内，温湿变送器的通讯接口（141）经屏蔽电缆连接到PLC控制器的通讯接口一上。
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