CN109059037A

CN109059037A - 一种热风炉的控制方法及其控制系统

Info

Publication number: CN109059037A
Application number: CN201810717353.1A
Authority: CN
Inventors: 谢尚臻; 段贤伍; 于武; 檀应霞
Original assignee: ANHUI CHENYU MECHANICAL Co Ltd
Current assignee: ANHUI CHENYU MECHANICAL Co Ltd
Priority date: 2018-07-03
Filing date: 2018-07-03
Publication date: 2018-12-21

Abstract

本发明属于热风炉技术领域并公开了一种热风炉的控制方法及其控制系统；包括控制模块、动作执行模块、动作驱动模块、传感器模块、信号处理电路、上位机模块和电源模块；所述的动作执行模块包括鼓风机、燃气阀和点火器，所述的动作驱动模块包括用于调节鼓风机输出功率的鼓风机驱动电路、用于调节燃气阀大小的燃气阀驱动电路、用于控制点火器开启或关闭的点火器驱动电路；所述的传感器模块包括氧气浓度传感器、一氧化碳浓度传感器和温度传感器；所述的上位机模块包括上位机驱动电路和上位机。本控制系统及控制方法科学、合理、易于实施，具有广泛的应用前景。

Description

一种热风炉的控制方法及其控制系统

技术领域

本发明涉及热风炉技术领域，尤其涉及一种热风炉的控制方法及其控制系统。

背景技术

农业上收获的各种谷物均要进行除湿干燥处理，而除湿干燥处理的目的是为减少其内部的水分、降低谷物中的含水量，降低含水量一方面可以减少谷物自行呼吸作用而消耗能量；另一方面避免水分含量过高导致谷物发芽、霉变。现有技术中大规模的谷物干燥主要采用谷物干燥机，其具有脱水时间短、干燥处理效率高的优点，有效保证了谷物存储的质量，降低了谷物霉变、发芽的几率，对确保粮食安全起到了至关重要的作用，近年来谷物干燥机发展迅速，越来越受到广大用户的欢迎。

而谷物干燥机的使用过程中必须配合热风炉输入大量的热风才能达到充分干燥的目的。目前市场上的热风炉体积较大，工作的自动化程度较低，通常由工人手动添加燃料、手动控制风量，不能根据实际需要来准确控制输出风量大小和输出热风的温度。鉴于此，如何提供一种热风炉的控制方法及其控制系统以提高热风炉的自动化控制水平是本领域技术人员需要解决的技术难题。

发明内容

针对现有技术中的上述不足之处，本发明提供了一种自动化控制水平高的热风炉的控制方法及其控制系统。

本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：

设计一种热风炉的控制系统，包括控制模块、动作执行模块、动作驱动模块、传感器模块、信号处理电路、上位机模块和电源模块；所述的动作执行模块包括鼓风机、燃气阀和点火器，所述的动作驱动模块包括用于调节鼓风机输出功率的鼓风机驱动电路、用于调节燃气阀大小的燃气阀驱动电路、用于控制点火器开启或关闭的点火器驱动电路；所述的传感器模块包括氧气浓度传感器、一氧化碳浓度传感器和温度传感器；所述的上位机模块包括上位机驱动电路和上位机；所述的鼓风机与鼓风机驱动的电路连接，所述的燃气阀与燃气阀驱动电路连接，所述的点火器与点火器驱动电路连接，所述的氧气浓度传感器、一氧化碳浓度传感器和温度传感器与信号处理电路连接；所述的鼓风机驱动的电路、燃气阀驱动电路、点火器驱动电路、信号处理电路和上位机驱动电路与控制模块连接，所述的上位机与上位机驱动电路连接；所述的电源模块与控制模块、鼓风机、点火器、鼓风机驱动电路、燃气阀驱动电路、点火器驱动电路、信号处理电路和上位机模块进行连接，其用于给控制模块、鼓风机、点火器、鼓风机驱动电路、燃气阀驱动电路、点火器驱动电路、信号处理电路和上位机模块提供工作电压。

优选的，所述的控制模块为单片机、PLC、MCU中的一种。

优选的，所述的鼓风机设置在热风炉外侧，其用于给热风炉燃料燃烧提供空气。

优选的，所述的燃气阀设置在热风炉外侧，用于调节燃气的输入速率。

优选的，所述的点火器设置在热风炉炉膛内，用于给燃气进行点火。

优选的，所述电源模块输出电压为包括220V、50Hz交流电、+5V直流电、+24V直流电，所述上位机模块中的上位机、鼓风机由220V、50Hz交流电供电；所述控制模块、鼓风机驱动电路、燃气阀驱动电路、点火器驱动电路、信号处理电路由+5V直流电供电，所述点火器由+24V直流电供电。

优选的，所述的氧气浓度传感器、一氧化碳浓度传感器和温度传感器设置在热风炉炉膛内。

设计一种热风炉的控制方法，包括如下步骤：首先将热风炉与鼓风机、燃气阀以及谷物干燥机连接好，并通过上位机输入控制参数；然后通过上位机依次启动鼓风机、燃气阀和点火器开启加热工作；最后在加热过程中氧气浓度传感器、一氧化碳浓度传感器和温度传感器实时采集热风炉内的氧气浓度、一氧化碳浓度和温度信息并将信息由信号处理电路传输至控制模块，由控制模块调节鼓风机、燃气阀和点火器进行调整。

优选的，所述的控制参数包括输出风量的大小以及输出热风的温度。

本发明提出的一种热风炉的控制方法及其控制系统，有益效果在于：

(1)北风那么热风炉控制系统通过对炉膛内氧气浓度、一氧化碳浓度和温度的检测并将检测结果实时传递至上位机中与输入的控制信息进行比对，以此作为依据来控制鼓风机、燃气阀的动作，相比现有技术具有输出风量和输出热风温度精确的有益效果；

(2)本控制系统能有效提高热风炉的工作效率，避免燃料的不充分燃烧及由此带来的一氧化碳危险，有效提高了燃料的使用效率，提高了热风炉的自动化控制水平；

(3)本控制系统及控制方法科学、合理、易于实施，具有广泛的应用前景。

附图说明

下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。

图1为本发明装置的结构示意图。

图中：控制模块1、动作执行模块2、鼓风机21、燃气阀22、点火器23、动作驱动模块3、鼓风机驱动电路31、燃气阀驱动电路32、点火器驱动电路33、传感器模块4、氧气浓度传感器41、一氧化碳浓度传感器42、温度传感器43、信号处理电路5、上位机模块6、上位机驱动电路61、上位机62、电源模块7。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

参阅附图1-所示，本发明的一种热风炉的控制系统，包括控制模块1、动作执行模块2、动作驱动模块3、传感器模块4、信号处理电路5、上位机模块6和电源模块7；所述的动作执行模块2包括鼓风机21、燃气阀22和点火器23，所述的动作驱动模块3包括用于调节鼓风机21输出功率的鼓风机驱动电路31、用于调节燃气阀22大小的燃气阀驱动电路32、用于控制点火器23开启或关闭的点火器驱动电路33；所述的传感器模块4包括氧气浓度传感器41、一氧化碳浓度传感器42和温度传感器43；所述的上位机模块6包括上位机驱动电路61和上位机62；所述的鼓风机21与鼓风机驱动的电路31连接，所述的燃气阀22与燃气阀驱动电路32连接，所述的点火器23与点火器驱动电路33连接，所述的氧气浓度传感器41、一氧化碳浓度传感器42和温度传感器43与信号处理电路5连接；所述的鼓风机驱动的电路31、燃气阀驱动电路32、点火器驱动电路33、信号处理电路5和上位机驱动电路61与控制模块1连接，所述的上位机62与上位机驱动电路61连接；所述的电源模块7与控制模块1、鼓风机21、点火器23、鼓风机驱动电路31、燃气阀驱动电路32、点火器驱动电路33、信号处理电路5和上位机模块6进行连接，其用于给控制模块1、鼓风机21、点火器23、鼓风机驱动电路31、燃气阀驱动电路32、点火器驱动电路33、信号处理电路5和上位机模块6提供工作电压，所述的控制模块1为单片机，所述的鼓风机21设置在热风炉外侧，其用于给热风炉燃料燃烧提供空气，所述的燃气阀22设置在热风炉外侧，用于调节燃气的输入速率，所述的点火器23设置在热风炉炉膛内，用于给燃气进行点火，所述电源模块7输出电压为包括220V、50Hz交流电、+5V直流电、+24V直流电，所述上位机模块6中的上位机62、鼓风机21由220V、50Hz交流电供电；所述控制模块1、鼓风机驱动电路31、燃气阀驱动电路32、点火器驱动电路33、信号处理电路5由+5V直流电供电，所述点火器23由+24V直流电供电，所述的氧气浓度传感器41、一氧化碳浓度传感器42和温度传感器43设置在热风炉炉膛内。

本发明的一种热风炉的控制方法，包括如下步骤：首先将热风炉与鼓风机21、燃气阀22以及谷物干燥机连接好，并通过上位机63输入控制参数，所述的控制参数包括输出风量的大小以及输出热风的温度；然后通过上位机62依次启动鼓风机21、燃气阀22和点火器23开启加热工作；最后在加热过程中氧气浓度传感器41、一氧化碳浓度传感器42和温度传感器43实时采集热风炉内的氧气浓度、一氧化碳浓度和温度信息并将信息由信号处理电路5传输至控制模块1，由控制模块1调节鼓风机21、燃气阀22和点火器23进行调整。

工作原理：本发明的热风炉控制系统通过在热风炉炉膛内设置的氧气浓度传感器41、一氧化碳浓度传感器42、温度传感器43实时采集炉膛内氧气浓度、一氧化碳浓度和温度信息并通过信号处理电路5、控制模块1、上位机驱动电路61将信息传递至上位机62中，通过温度传感器43来感知输出热风的温度，若输出热风温度低于或高于设定值时，上位机62便通过控制模块1、燃气阀驱动电路32来调节燃气阀22开启的大小，进而输入的燃气量便发生了改变，输出的热风温度便与实际设定值达到一致；另外通过上位机62来控制鼓风机21的输出功率便得到想要的输出风量；同时设置的氧气浓度传感器41能实时检测炉膛内的氧气含量，避免氧气含量过低导致燃烧不充分、浪费能源的情况发生，而且设置的一氧化碳浓度传感器42实时检测炉膛内一氧化碳浓度，避免燃烧不充分导致一氧化碳浓度过高引起危险发生。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims

1.一种热风炉的控制系统，其特征在于，包括控制模块(1)、动作执行模块(2)、动作驱动模块(3)、传感器模块(4)、信号处理电路(5)、上位机模块(6)和电源模块(7)；所述的动作执行模块(2)包括鼓风机(21)、燃气阀(22)和点火器(23)，所述的动作驱动模块(3)包括用于调节鼓风机(21)输出功率的鼓风机驱动电路(31)、用于调节燃气阀(22)大小的燃气阀驱动电路(32)、用于控制点火器(23)开启或关闭的点火器驱动电路(33)；所述的传感器模块(4)包括氧气浓度传感器(41)、一氧化碳浓度传感器(42)和温度传感器(43)；所述的上位机模块(6)包括上位机驱动电路(61)和上位机(62)；所述的鼓风机(21)与鼓风机驱动的电路(31)连接，所述的燃气阀(22)与燃气阀驱动电路(32)连接，所述的点火器(23)与点火器驱动电路(33)连接，所述的氧气浓度传感器(41)、一氧化碳浓度传感器(42)和温度传感器(43)与信号处理电路(5)连接；所述的鼓风机驱动的电路(31)、燃气阀驱动电路(32)、点火器驱动电路(33)、信号处理电路(5)和上位机驱动电路(61)与控制模块(1)连接，所述的上位机(62)与上位机驱动电路(61)连接；所述的电源模块(7)与控制模块(1)、鼓风机(21)、点火器(23)、鼓风机驱动电路(31)、燃气阀驱动电路(32)、点火器驱动电路(33)、信号处理电路(5)和上位机模块(6)进行连接，其用于给控制模块(1)、鼓风机(21)、点火器(23)、鼓风机驱动电路(31)、燃气阀驱动电路(32)、点火器驱动电路(33)、信号处理电路(5)和上位机模块(6)提供工作电压。

2.根据权利要求1所述的一种热风炉的控制系统，其特征在于，所述的控制模块(1)为单片机、PLC、MCU中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种热风炉的控制系统，其特征在于，所述的鼓风机(21)设置在热风炉外侧，其用于给热风炉燃料燃烧提供空气。

4.根据权利要求1所述的一种热风炉的控制系统，其特征在于，所述的燃气阀(22)设置在热风炉外侧，用于调节燃气的输入速率。

5.根据权利要求1所述的一种热风炉的控制系统，其特征在于，所述的点火器(23)设置在热风炉炉膛内，用于给燃气进行点火。

6.根据权利要求1所述的一种热风炉的控制系统，其特征在于，所述电源模块(7)输出电压为包括220V、50Hz交流电、+5V直流电、+24V直流电，所述上位机模块(6)中的上位机(62)、鼓风机(21)由220V、50Hz交流电供电；所述控制模块(1)、鼓风机驱动电路(31)、燃气阀驱动电路(32)、点火器驱动电路(33)、信号处理电路(5)由+5V直流电供电，所述点火器(23)由+24V直流电供电。

7.根据权利要求1所述的一种热风炉的控制系统，其特征在于，所述的氧气浓度传感器(41)、一氧化碳浓度传感器(42)和温度传感器(43)设置在热风炉炉膛内。

8.一种热风炉的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：首先将热风炉与鼓风机(21)、燃气阀(22)以及谷物干燥机连接好，并通过上位机(62)输入控制参数；然后通过上位机(62)依次启动鼓风机(21)、燃气阀(22)和点火器(23)开启加热工作；最后在加热过程中氧气浓度传感器(41)、一氧化碳浓度传感器(42)和温度传感器(43)实时采集热风炉内的氧气浓度、一氧化碳浓度和温度信息并将信息由信号处理电路(5)传输至控制模块(1)，由控制模块(1)调节鼓风机(21)、燃气阀(22)和点火器(23)进行调整。

9.根据权利要求8所述的一种热风炉的控制方法，其特征在于，所述的控制参数包括输出风量的大小以及输出热风的温度。