CN106125660A - 粮食烘干的控制系统及其烘干控制方法 - Google Patents

Abstract

粮食烘干的控制系统及其烘干控制方法，属于粮食烘干控制领域。现有粮食烘干设备自动化程度低，人工操作和控制设备的运行存在操作易失误、成本高的问题。一种粮食烘干的控制系统，塔体上安装的前期环保处理模块、能量输送模块、换热配风模块、温控锅炉模块、给煤系统模块、净化处理模块、监视模块、数字采集模块、计量模块以及数字化模块都与塔体外PLC模块连接，并通过电源控制模块供电；电源控制模块连接PLC模块连接和通讯模块，粮食烘干控制方法，塔体内水分、温度以及塔体外部风速、温度和湿度的值与标准值进行对比，通过PLC模块控制自动供煤装置和锅炉进行继续供热和停止供热的操作。本发明具有能够自动化控制、热交换率大和成本低的优点。

Description

粮食烘干的控制系统及其烘干控制方法

技术领域

本发明涉及一种粮食烘干的控制系统及其烘干控制方法。

背景技术

黑龙江省是全国粮食大省，随着经济技术的发展，多面来粮食产量不断增加，而粮食顺价销售存在困难，造成仓储压力增大。现有粮食仓储过程重要的烘干环节明显存在能力不足现象。例如，烘干设备自动控制程度低，运行可靠性差，存储高水分粮食时，由于影响因素复杂，难以实现在线快速测量，存在依靠牙咬断粮食粒进行水分测定，和手动操作来滞后烘干完成时间的落后现象；烘干塔的辅机热风炉为收烧热风炉，虽然成本低，但由于膨胀系数解决不理想，热风炉的可靠性差，效率低，寿命短，常常出现焦糊粒和着火现象，影响烘干质量或加长烘干期；近些年烘干机市场扩大，利润高，出现仿冒、抄袭低质量产品，这些烘干设备不具有粮食初清辅助功能，则待烘干粮食质量差、含杂率高、水分不均匀现象，导致烘干过程存在能源浪费、生产率低、混入的杂草绳头等杂物易在塔内搅状管处膨胀而起火，烘干后不清选，长期保存易霉变，带来经济损失；最后人工操作和控制，因操作人员技术平不齐，对烘干干燥机理和机器性能不熟悉、责任心不强等影响设备性能和烘干质量。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有粮食烘干设备自动化程度低，人工操作和控制设备的运行存在操作易失误、成本高的问题，而提出一种粮食烘干的控制系统及其烘干控制方法。

一种粮食烘干的控制系统，其组成包括：塔体、用于前期煤源和粮源初级质量管理的前期环保处理模块、用于控制阀门输送热源和风源的能量输送模块、用于控制温度和风量交换的换热配风模块、用于控制锅炉产生合适温度的温控锅炉模块、用于控制自动供煤装置进行供煤的给煤系统模块、用于控制气液净化装置进行尾端废气废物净化处理的净化处理模块、用于控制反馈信号及监控的监视模块、用于实时在线采集生产状态的数字采集模块、用于出粮量统计的计量模块、用于烘干技术参数模数转换的数字化模块、用于控制模块工作的PLC模块、用于控制信号传输的通讯模块、用于控制各用电设备电源供应的电源控制模块；其中，

塔体上安装的前期环保处理模块、能量输送模块、换热配风模块、温控锅炉模块、给煤系统模块、净化处理模块、监视模块、数字采集模块、计量模块以及数字化模块都与塔体外PLC模块连接，并通过电源控制模块供电；且电源控制模块连接PLC模块连接和通讯模块。

一种粮食烘干控制方法，

步骤一、通过前期环保处理模块自动进行煤源内大块砂石的初级筛选、前期脱硫、脱硝和粉尘的处理，主动进行粮源内杂物的初级挑选；

步骤二、通过换热配风模块感知塔体内获得的热空气的状态，通过监视模块监测塔体外部风速、温度和湿度的模拟信号的值，通过数字采集模块实时在线采集塔体内水分和温度的模拟信号的值，并通过数字化模块将采集的模拟信号的值转换为数字信号值；

步骤三、将获得的塔体内水分和温度值，以及塔体外部风速、温度和湿度的值与标准值进行对比，通过PLC模块控制自动供煤装置和锅炉进行继续供热和停止供热的操作；

步骤四、当判断出继续为塔体内供热后，通过能量输送模块控制进热阀门和进风阀门开启，每级烘干段和缓苏段内热风穿透粮食中的水分转成湿空气排除；

当判断出停止为塔体内供热后，通过能量输送模块控制进热阀门和进风阀门闭合，等待塔体内粮食中的水分转成湿空气排除；

步骤五、依靠锅炉向塔体内输送的热空气进行烘干粮食操作后，通过净化处理模块启动气液净化装置，处理烘干产生的废气和废物；

步骤六、通过数字采集模块采集塔体内烘干处理过程涉及的水分、温度值，对比目标值合格后，通过PLC模块启动塔体出粮端的计量模块统计出粮量；

其中，电源控制模块为烘干过程中涉及的前期环保处理模块、能量输送模块、换热配风模块、温控锅炉模块、给煤系统模块、净化处理模块、监视模块、数字采集模块、计量模块、数字化模块、PLC模块连接以及通讯模块进行供电。

本发明的有益效果为：

本发明是加强水分和温度的在线监测，选用水分传感器进行烘干塔内缓苏段水分的测量，选用温度传感器进行烘干塔内加热段内温度的测量。通过自动化采集塔内外的环境、自动化的进行换热，可以及时的为锅炉供应燃料，提高热交换率大90-95％，可以节约燃料成本大致在65％左右。

本发明采用传感器信号实现烘干过程的自动化控制，采用电磁感应与锅炉运行频率相结合，通过PLC程序化管理，根据实际需要的烘干粮食程度编制烘干目标值和烘干环境标准值，并给予指令，达到最低成本的运行效果。另外，煤源和粮源进入烘干塔前进行了初级筛选，降低塔内扬尘现象和有毒有害物质的含量，也减少有害物质的排放，提高对环 境污染。

本发明采用无人值守智能化控制下生产，采用自动化有人监控生产，避免人为因素对生产的影响。

本发明系统功能齐全，烘干生产稳定，热效率高于现在同行业生产量的4倍，一次性可将35％含水量的粮食降至安全水分范围内，设备耗损低，延长设备使用时间长，避免维修产生的费用。

并经过外部PLC模块的硬件系统，实现烘干塔温度、水分监测系统，有效的监测烘干塔内粮食的温度和湿度，降低霉变造成的经济损失。本系统将玉米烘干成本节省20-25元/吨，智能化系统运行成本比人工成本节省约28-30元/吨。

附图说明

图1为本发明的流程图；

具体实施方式

具体实施方式一：

本实施方式的粮食烘干的控制系统，其组成包括：塔体、用于前期煤源和粮源初级质量管理的前期环保处理模块、用于控制阀门输送热源和风源的能量输送模块、用于控制温度和风量交换的换热配风模块、用于控制锅炉产生合适温度的温控锅炉模块、用于控制自动供煤装置进行供煤的给煤系统模块、用于控制气液净化装置进行尾端废气废物净化处理的净化处理模块、用于控制反馈信号及监控的监视模块、用于实时在线采集生产状态的数字采集模块、用于出粮量统计的计量模块、用于烘干技术参数模数转换的数字化模块、用于控制模块工作的PLC模块、用于控制信号传输的通讯模块、用于控制各用电设备电源供应的电源控制模块；其中，

塔体上安装的前期环保处理模块、能量输送模块、换热配风模块、温控锅炉模块、给煤系统模块、净化处理模块、监视模块、数字采集模块、计量模块以及数字化模块都与塔体外PLC模块连接，并通过电源控制模块供电；且电源控制模块连接PLC模块连接和通讯模块。

具体实施方式二：

与具体实施方式1不同是的，本实施方式的粮食烘干的控制系统，所述的数字采集模块包括温度和水分传感器

具体实施方式三：

本实施方式的粮食烘干控制方法，

步骤一、通过前期环保处理模块自动进行煤源内大块砂石的初级筛选、前期脱硫、脱硝和粉尘的处理，主动进行粮源内杂物的初级挑选；

步骤二、通过换热配风模块感知塔体内获得的热空气的状态，通过监视模块监测塔体外部风速、温度和湿度的模拟信号的值，通过数字采集模块实时在线采集塔体内水分和温度的模拟信号的值，并通过数字化模块将采集的模拟信号的值转换为数字信号值；

步骤三、将获得的塔体内水分和温度值，以及塔体外部风速、温度和湿度的值与标准值进行对比，通过PLC模块控制自动供煤装置和锅炉进行继续供热和停止供热的操作；

步骤四、当判断出继续为塔体内供热后，通过能量输送模块控制进热阀门和进风阀门开启，每级烘干段和缓苏段内热风穿透粮食中的水分转成湿空气排除；

当判断出停止为塔体内供热后，通过能量输送模块控制进热阀门和进风阀门闭合，等待塔体内粮食中的水分转成湿空气排除；

步骤五、依靠锅炉向塔体内输送的热空气进行烘干粮食操作后，通过净化处理模块启动气液净化装置，处理烘干产生的废气和废物；

步骤六、通过数字采集模块采集塔体内烘干处理过程涉及的水分、温度值，对比目标值合格后，通过PLC模块启动塔体出粮端的计量模块统计出粮量；

其中，电源控制模块为烘干过程中涉及的前期环保处理模块、能量输送模块、换热配风模块、温控锅炉模块、给煤系统模块、净化处理模块、监视模块、数字采集模块、计量模块、数字化模块、PLC模块连接以及通讯模块进行供电。

具体实施方式四：

与具体实施方式三不同的是，本实施方式的粮食烘干的控制系统进行的粮食烘干控制方法，步骤三所述通过PLC模块控制自动供煤装置和锅炉进行继续供热和停止供热的操作的过程为，

当塔体外部风速、温度和湿度的值低于设定的标准值，塔体内水分和温度值低于设定的标准值，通过PLC模块启动温控锅炉模块和给煤系统模块，控制自动供煤装置为锅炉自动提供煤源，锅炉运行产生热量并向塔体内输送；

当塔体外部风速、温度和湿度的值高于设定的标准值，塔体内水分和温度值高于设定的标准值，通过PLC模块启动温控锅炉模块和给煤系统模块，停止自动供煤装置为锅炉自动提供煤源，锅炉停止运行，不再产生热量。

具体实施方式五：

与具体实施方式三或四不同的是，本实施方式的粮食烘干的控制系统进行的粮食烘干 控制方法，步骤四所述的每级烘干段和缓苏段内热风穿透粮食中的水分转成湿空气排除的过程为，采用顺混流结合的烘干工艺，进行塔体内热空气的分段输送，多次烘干、多次缓苏，令每级烘干段和缓苏段内热风穿透粮食中的水分转成湿空气排除。

具体实施方式六：

与具体实施方式五不同的是，本实施方式的粮食烘干的控制系统进行的粮食烘干控制方法，步骤四所述塔体内热空气的分段输送的方式为负压输送方式。

本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，本领域技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种粮食烘干的控制系统，其特征在于：其组成包括：塔体、用于前期煤源和粮源初级质量管理的前期环保处理模块、用于控制阀门输送热源和风源的能量输送模块、用于控制温度和风量交换的换热配风模块、用于控制锅炉产生合适温度的温控锅炉模块、用于控制自动供煤装置进行供煤的给煤系统模块、用于控制气液净化装置进行尾端废气废物净化处理的净化处理模块、用于控制反馈信号及监控的监视模块、用于实时在线采集生产状态的数字采集模块、用于出粮量统计的计量模块、用于烘干技术参数模数转换的数字化模块、用于控制模块工作的PLC模块、用于控制信号传输的通讯模块、用于控制各用电设备电源供应的电源控制模块；其中，

塔体上安装的前期环保处理模块、能量输送模块、换热配风模块、温控锅炉模块、给煤系统模块、净化处理模块、监视模块、数字采集模块、计量模块以及数字化模块都与塔体外PLC模块连接，并通过电源控制模块供电；且电源控制模块连接PLC模块连接和通讯模块。

2.根据权利要求1所述的粮食烘干的控制系统进行的粮食烘干控制方法，其特征在于：所述的数字采集模块包括温度和水分传感器。

3.一种利用上述权利要求所述的粮食烘干的控制系统进行的粮食烘干控制方法，其特征在于：

步骤一、通过前期环保处理模块自动进行煤源内大块砂石的初级筛选、前期脱硫、脱硝和粉尘的处理，主动进行粮源内杂物的初级挑选；

步骤二、通过换热配风模块感知塔体内获得的热空气的状态，通过监视模块监测塔体外部风速、温度和湿度的模拟信号的值，通过数字采集模块实时在线采集塔体内水分和温度的模拟信号的值，并通过数字化模块将采集的模拟信号的值转换为数字信号值；

步骤三、将获得的塔体内水分和温度值，以及塔体外部风速、温度和湿度的值与标准值进行对比，通过PLC模块控制自动供煤装置和锅炉进行继续供热和停止供热的操作；

步骤四、当判断出继续为塔体内供热后，通过能量输送模块控制进热阀门和进风阀门开启，每级烘干段和缓苏段内热风穿透粮食中的水分转成湿空气排除；

当判断出停止为塔体内供热后，通过能量输送模块控制进热阀门和进风阀门闭合，等待塔体内粮食中的水分转成湿空气排除；

步骤五、依靠锅炉向塔体内输送的热空气进行烘干粮食操作后，通过净化处理模块启动气液净化装置，处理烘干产生的废气和废物；

步骤六、通过数字采集模块采集塔体内烘干处理过程涉及的水分、温度值，对比目标值合格后，通过PLC模块启动塔体出粮端的计量模块统计出粮量；

其中，电源控制模块为烘干过程中涉及的前期环保处理模块、能量输送模块、换热配风模块、温控锅炉模块、给煤系统模块、净化处理模块、监视模块、数字采集模块、计量模块、数字化模块、PLC模块连接以及通讯模块进行供电。

4.根据权利要求3所述的粮食烘干的控制系统进行的粮食烘干控制方法，其特征在于：步骤三所述通过PLC模块控制自动供煤装置和锅炉进行继续供热和停止供热的操作的过程为，

当塔体外部风速、温度和湿度的值低于设定的标准值，塔体内水分和温度值低于设定的标准值，通过PLC模块启动温控锅炉模块和给煤系统模块，控制自动供煤装置为锅炉自动提供煤源，锅炉运行产生热量并向塔体内输送；

当塔体外部风速、温度和湿度的值高于设定的标准值，塔体内水分和温度值高于设定的标准值，通过PLC模块启动温控锅炉模块和给煤系统模块，停止自动供煤装置为锅炉自动提供煤源，锅炉停止运行，不再产生热量。

5.根据权利要求3或4所述粮食烘干的控制系统进行的粮食烘干控制方法，其特征在于：步骤四所述的每级烘干段和缓苏段内热风穿透粮食中的水分转成湿空气排除的过程为，采用顺混流结合的烘干工艺，进行塔体内热空气的分段输送，多次烘干、多次缓苏，令每级烘干段和缓苏段内热风穿透粮食中的水分转成湿空气排除。

6.根据权利要求5所述粮食烘干的控制系统进行的粮食烘干控制方法，其特征在于：步骤四所述塔体内热空气的分段输送的方式为负压输送方式。