CN109662138A - 一种无碱枸杞干燥机智能控制系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无碱枸杞干燥技术领域，具体涉及一种无碱枸杞干燥机智能控制系统及其控制方法，其中，无碱枸杞干燥机智能控制系统包括干燥室、真空泵、加热器、触屏数显控制器以及热交换机组；所述干燥室为密封的长方体结构腔体；所述干燥室的内腔左侧壁上固定安装有加热器，干燥室的内腔前侧壁上固定安装有用于探测干燥室内部压力的压力传感器、以及用于探测干燥室内部温度和湿度的温湿度传感器；所述干燥室外部密闭连通有用于干燥室抽真空的真空泵；所述干燥室的右侧顶壁开设有用于观察干燥室内腔枸杞干燥情形的方形观察窗，所述观察窗内部固定密封安装有透明钢化玻璃。本发明枸杞干燥效果好，控制方便，智能化程度较高，具有较好的实用价值及推广价值。
Description
技术领域
本发明涉及无碱枸杞干燥技术领域，具体涉及一种无碱枸杞干燥机智能控制系统及其控制方法。
背景技术
枸杞，是茄科、枸杞属植物，枸杞为人们对商品枸杞子、植物宁夏枸杞、中华枸杞等枸杞属下物种的统称。人们日常食用和药用的枸杞子多为宁夏枸杞的果实"枸杞子"，而且宁夏枸杞是唯一载入《2010年版中国药典》的品种。
在当前的枸杞干燥方面，通常需要专用的枸杞烘干设备进行干燥，使枸杞能够方便储存和食用。然而，现有的枸杞干燥设备，通常对枸杞干燥控制不够方便，控制系统智能化程度相对较低，致使枸杞干燥的工艺控制相对比较麻烦。
因此，基于上述，本发明提供一种无碱枸杞干燥机智能控制系统及其控制方法，通过对控制系统的整体设计，使枸杞干燥过程中十分重要的关键参数：温度、湿度以及真空度能够得到有效的智能化控制，提高控制系统的智能化水平，进而解决现有技术存在的不足和缺陷。
发明内容
本发明的目的就在于：针对目前存在的上述问题，提供一种无碱枸杞干燥智机能控制系统及其控制方法，通过对控制系统的整体设计，使枸杞干燥过程中十分重要的关键参数：温度、湿度以及真空度能够得到有效的智能化控制，提高控制系统的智能化水平，进而解决现有技术存在的不足和缺陷。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种无碱枸杞干燥机智能控制系统，包括干燥室、真空泵、加热器、触屏数显控制器以及热交换机组；所述干燥室为密封的长方体结构腔体；所述干燥室的内腔左侧壁上固定安装有加热器，干燥室的内腔前侧壁上固定安装有用于探测干燥室内部压力的压力传感器、以及用于探测干燥室内部温度和湿度的温湿度传感器；所述干燥室外部密闭连通有用于干燥室抽真空的真空泵；所述干燥室的右侧顶壁开设有用于观察干燥室内腔枸杞干燥情形的方形观察窗，所述观察窗内部固定密封安装有透明钢化玻璃；所述观察窗上方固定安装有用于监控枸杞干燥状况的摄像头；所述干燥室左侧外部安装有与所述加热器相互连接的热交换机组；所述热交换机组、压力传感器、温湿度传感器、真空泵以及摄像头均与数显控制器建立信号连接；所述数显控制器还与数据转换器以及存储器相互连接；所述数据转换器的另一端接口同时连接图像处理器和存储器，所述图像处理器连接有显示器，所述显示器同时连接存储器；所述数显控制器内部开发设计有参数设置模块、信号接收模块、数据传输模块以及逻辑控制模块。
如上所述的一种无碱枸杞干燥机智能控制系统的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)在数显控制器的控制界面，打开参数设置模块，在参数设置模块设置限定的负压数据范围以及温湿度控制范围；
(2)将需要干燥的枸杞放入干燥室内部，将干燥室密封关闭，打开数显控制器开关，通过温湿度传感器和压力传感器将干燥室内部的压力数值、温度数值以及湿度数值传输给数显控制器，通过数显控制器将探测数值进行显示；
(3)数显控制器通过信号接收模块接收传感器信号之后，通过逻辑控制模块进行数据信号判断，当探测的温度低于设定温度范围时，通过逻辑控制模块向热交换机组发送指令，开启制热模式，通过热交换机组将热水循环经过加热器，通过加热器的热辐射对干燥室内腔进行加热；当探测温度达到设定的温度范围时，逻辑控制模块向热交换机组发送指令，停止制热模式；当探测的压力高于设定的负压范围时，逻辑控制器向真空泵发送控制指令信号，开启真空泵进行抽真空，直至达到设定的负压真空度范围为止；同样的道理，通过温湿度传感器探测到的干燥室湿度大于设定的湿度范围时，真空泵开启，对干燥室内部抽真空进行除湿，直至湿度达到设定的范围为止；
(4)通过摄像头对干燥工况进行监控，摄像头将干燥室内部的枸杞干燥状况进行实时拍摄，并不断将拍摄图像或视频信号传输给控制器，控制器将数据传输给数据转换器进行转换，转换之后的信号再次传输给图像处理器进行处理，最后传输给显示器进行显示，方便用户实时监控枸杞干燥情况；
(5)通过存储器将图像信号以及温湿度传感器、压力传感器探测的信号进行储存，必要时方便用户调取监控和检测数据，利于工艺调整和控制。
优选的，所述数显控制器为PLC触屏控制器；所述控制器的外形为长方体结构，控制器外侧开设有多个用于数据线连接的数据接口。
优选的，所述真空泵为罗茨真空泵，真空泵与干燥室之间通过真空管密闭连接。
优选的，所述热交换机组包括能量回收机和能量交换机；能量回收机与能量交换机之间通过换热器进行热量交换。
优选的，所述干燥室内腔压力设置范围为-0.05MPa到-0.1MPa，所述干燥室内部相对湿度设置范围为10％-30％；干燥室内部温度设置范围为50℃-70℃。
需要说明的是，本申请中的数显控制器选用优力品牌的PLC兼容FX2N/FXIN型文本PLC触屏控制器，采用优力UN2070系列产品；需要说明的是，该控制器自带电源开关，无需进行额外电源开关设置。
本申请中的摄像头采用HIKVISION/海康威视品牌的摄像头，具体型号采用清晰度为1080p。
本申请中的显示器采用清华紫光品牌的A190型显示器进行配套使用。
数据转换器采用Lenovo/联想品牌的C200型转换器。
图像处理器采用兆显品牌的FLD-WP-8080设备进行使用。
所述热交换机组为本公司自行开发组装的机组产品。压力传感器、温湿度传感器均为市面普通产品，都可以进行市面订购或订制。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
一方面，本申请通过采用数显控制器的形式，在数显控制器上可以进行相应的参数触屏设置，接收到的温度、湿度、压力信号，都可以通过数显控制器进行显示，方便用户实时了解干燥室内部的工艺参数情况，操作相对比较方便，用户无需进行人工控制设备运行，相对控制操作工艺简单，智能化程度较强。
另一方面，本申请通过摄像头的设置，可以实时了解干燥室内部的枸杞干燥情况，对干燥室的枸杞进行监控显示，同时也能够在干燥室内部出现意外的情况下，实时了解突发状况，即使采取有用措施进行解决。通过摄像头将数据采集拍摄之后，通过数据转换和数据处理，最后通过显示器进行显示，利于用户监控干燥情况。同时，采集数据和图像、视频均可以通过存储器进行储存，方便用户后期调取相关数据进行分析，利于工艺优化和改进。
再一方面，本申请采用的是加热器热辐射加热，再通过抽真空进行脉动真空干燥的技术方案，相比于当前的加入碳酸钠进行破蜡干燥的技术方案来说，本发明无需加入碱性物质，直接真空干燥，控制工艺参数和时间即可，更加利于保证干燥枸杞的色泽度以及营养成分。因此，本申请的技术方案不仅干燥操作方便，智能化程度高，而且干燥效果好，具有较好的实用价值及推广价值。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：1、干燥室；2、真空泵；3、加热器；4、热交换机组；5、观察窗；6、摄像头；7、压力传感器；8、温湿度传感器；9、数显控制器；10、数据转换器；11、图像处理器；12、存储器；13、显示器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例1，如图1所示：
一种无碱枸杞干燥机智能控制系统，包括干燥室1、真空泵2、加热器、触屏数显控制器9以及热交换机组4；所述干燥室1为密封的长方体结构腔体；所述干燥室1的内腔左侧壁上固定安装有加热器，干燥室1的内腔前侧壁上固定安装有用于探测干燥室1内部压力的压力传感器7、以及用于探测干燥室1内部温度和湿度的温湿度传感器8；所述干燥室1外部密闭连通有用于干燥室1抽真空的真空泵2；所述干燥室1的右侧顶壁开设有用于观察干燥室1内腔枸杞干燥情形的方形观察窗5，所述观察窗5内部固定密封安装有透明钢化玻璃；所述观察窗5上方固定安装有用于监控枸杞干燥状况的摄像头5；所述干燥室1左侧外部安装有与所述加热器相互连接的热交换机组4；所述热交换机组4、压力传感器7、温湿度传感器8、真空泵2以及摄像头5均与数显控制器9建立信号连接；所述数显控制器9还与数据转换器10以及存储器12相互连接；所述数据转换器10的另一端接口同时连接图像处理器11和存储器12，所述图像处理器11连接有显示器13，所述显示器13同时连接存储器12；所述数显控制器9内部开发设计有参数设置模块、信号接收模块、数据传输模块以及逻辑控制模块。
如上所述的一种无碱枸杞干燥机智能控制系统的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)在数显控制器9的控制界面，打开参数设置模块，在参数设置模块设置限定的负压数据范围以及温湿度控制范围；
(2)将需要干燥的枸杞放入干燥室1内部，将干燥室1密封关闭，打开数显控制器9开关，通过温湿度传感器8和压力传感器7将干燥室1内部的压力数值、温度数值以及湿度数值传输给数显控制器9，通过数显控制器9将探测数值进行显示；
(3)数显控制器9通过信号接收模块接收传感器信号之后，通过逻辑控制模块进行数据信号判断，当探测的温度低于设定温度范围时，通过逻辑控制模块向热交换机组4发送指令，开启制热模式，通过热交换机组4将热水循环经过加热器，通过加热器的热辐射对干燥室1内腔进行加热；当探测温度达到设定的温度范围时，逻辑控制模块向热交换机组4发送指令，停止制热模式；当探测的压力高于设定的负压范围时，逻辑控制器向真空泵2发送控制指令信号，开启真空泵2进行抽真空，直至达到设定的负压真空度范围为止；同样的道理，通过温湿度传感器8探测到的干燥室1湿度大于设定的湿度范围时，真空泵2开启，对干燥室1内部抽真空进行除湿，直至湿度达到设定的范围为止；
(4)通过摄像头5对干燥工况进行监控，摄像头5将干燥室1内部的枸杞干燥状况进行实时拍摄，并不断将拍摄图像或视频信号传输给控制器，控制器将数据传输给数据转换器10进行转换，转换之后的信号再次传输给图像处理器11进行处理，最后传输给显示器13进行显示，方便用户实时监控枸杞干燥情况；
(5)通过存储器12将图像信号以及温湿度传感器8、压力传感器7探测的信号进行储存，必要时方便用户调取监控和检测数据，利于工艺调整和控制。
优选的，所述数显控制器9为PLC触屏控制器；所述控制器的外形为长方体结构，控制器外侧开设有多个用于数据线连接的数据接口。
优选的，所述真空泵2为罗茨真空泵，真空泵2与干燥室1之间通过真空管密闭连接。
优选的，所述热交换机组4包括能量回收机和能量交换机；能量回收机与能量交换机之间通过换热器进行热量交换。
优选的，所述干燥室1内腔压力设置范围为-0.05MPa到-0.1MPa，所述干燥室1内部相对湿度设置范围为10％-30％；干燥室1内部温度设置范围为50℃-70℃。
需要说明的是，本申请中的数显控制器9选用优力品牌的PLC兼容FX2N/FXIN型文本PLC触屏控制器，采用优力UN2070系列产品；需要说明的是，该控制器自带电源开关，无需进行额外电源开关设置。
本申请中的摄像头5采用HIKVISION/海康威视品牌的摄像头5，具体型号采用清晰度为1080p。
本申请中的显示器13采用清华紫光品牌的A190型显示器13进行配套使用。
数据转换器10采用Lenovo/联想品牌的C200型转换器。
图像处理器11采用兆显品牌的FLD-WP-8080设备进行使用。
所述热交换机组4为本公司自行开发组装的机组产品。压力传感器7、温湿度传感器8均为市面普通产品，都可以进行市面订购或订制。
一方面，本申请通过采用数显控制器9的形式，在数显控制器9上可以进行相应的参数触屏设置，接收到的温度、湿度、压力信号，都可以通过数显控制器9进行显示，方便用户实时了解干燥室1内部的工艺参数情况，操作相对比较方便，用户无需进行人工控制设备运行，相对控制操作工艺简单，智能化程度较强。
另一方面，本申请通过摄像头5的设置，可以实时了解干燥室1内部的枸杞干燥情况，对干燥室1的枸杞进行监控显示，同时也能够在干燥室1内部出现意外的情况下，实时了解突发状况，即使采取有用措施进行解决。通过摄像头5将数据采集拍摄之后，通过数据转换和数据处理，最后通过显示器13进行显示，利于用户监控干燥情况。
再一方面，本申请采用的是加热器热辐射加热，再通过抽真空进行脉动真空干燥的技术方案，相比于当前的加入碳酸钠进行破蜡干燥的技术方案来说，本发明无需加入碱性物质，直接真空干燥，控制工艺参数和时间即可，更加利于保证干燥枸杞的色泽度以及营养成分。因此，本申请的技术方案不仅干燥操作方便，智能化程度高，而且干燥效果好，具有较好的实用价值及推广价值。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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以权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种无碱枸杞干燥机智能控制系统，其特征在于：包括干燥室、真空泵、加热器、触屏数显控制器以及热交换机组；所述干燥室为密封的长方体结构腔体；所述干燥室的内腔左侧壁上固定安装有加热器，干燥室的内腔前侧壁上固定安装有用于探测干燥室内部压力的压力传感器、以及用于探测干燥室内部温度和湿度的温湿度传感器；所述干燥室外部密闭连通有用于干燥室抽真空的真空泵；所述干燥室的右侧顶壁开设有用于观察干燥室内腔枸杞干燥情形的方形观察窗，所述观察窗内部固定密封安装有透明钢化玻璃；所述观察窗上方固定安装有用于监控枸杞干燥状况的摄像头；所述干燥室左侧外部安装有与所述加热器相互连接的热交换机组；所述热交换机组、压力传感器、温湿度传感器、真空泵以及摄像头均与数显控制器建立信号连接；所述数显控制器还与数据转换器以及存储器相互连接；所述数据转换器的另一端接口同时连接图像处理器和存储器，所述图像处理器连接有显示器，所述显示器同时连接存储器；所述数显控制器内部开发设计有参数设置模块、信号接收模块、数据传输模块以及逻辑控制模块。
2.如权利要求1所述的一种无碱枸杞干燥机智能控制系统的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)在数显控制器的控制界面，打开参数设置模块，在参数设置模块设置限定的负压数据范围以及温湿度控制范围；
(2)将需要干燥的枸杞放入干燥室内部，将干燥室密封关闭，打开数显控制器开关，通过温湿度传感器和压力传感器将干燥室内部的压力数值、温度数值以及湿度数值传输给数显控制器，通过数显控制器将探测数值进行显示；
(3)数显控制器通过信号接收模块接收传感器信号之后，通过逻辑控制模块进行数据信号判断，当探测的温度低于设定温度范围时，通过逻辑控制模块向热交换机组发送指令，开启制热模式，通过热交换机组将热水循环经过加热器，通过加热器的热辐射对干燥室内腔进行加热；当探测温度达到设定的温度范围时，逻辑控制模块向热交换机组发送指令，停止制热模式；当探测的压力高于设定的负压范围时，逻辑控制器向真空泵发送控制指令信号，开启真空泵进行抽真空，直至达到设定的负压真空度范围为止；同样的道理，通过温湿度传感器探测到的干燥室湿度大于设定的湿度范围时，真空泵开启，对干燥室内部抽真空进行除湿，直至湿度达到设定的范围为止；
(4)通过摄像头对干燥工况进行监控，摄像头将干燥室内部的枸杞干燥状况进行实时拍摄，并不断将拍摄图像或视频信号传输给控制器，控制器将数据传输给数据转换器进行转换，转换之后的信号再次传输给图像处理器进行处理，最后传输给显示器进行显示，方便用户实时监控枸杞干燥情况；
(5)通过存储器将图像信号以及温湿度传感器、压力传感器探测的信号进行储存，必要时方便用户调取监控和检测数据，利于工艺调整和控制。
3.如权利要求1所述的一种无碱枸杞干燥智能控制系统，其特征在于：所述数显控制器为PLC触屏控制器；所述控制器的外形为长方体结构，控制器外侧开设有多个用于数据线连接的数据接口。
4.如权利要求1所述的一种无碱枸杞干燥智能控制系统，其特征在于：所述真空泵为罗茨真空泵，真空泵与干燥室之间通过真空管密闭连接。
5.如权利要求1所述的一种无碱枸杞干燥智能控制系统，其特征在于：所述热交换机组包括能量回收机和能量交换机；能量回收机与能量交换机之间通过换热器进行热量交换。
6.如权利要求2所述的一种无碱枸杞干燥智能控制系统的控制方法，其特征在于：所述干燥室内腔压力设置范围为-0.05MPa到-0.1MPa，所述干燥室内部相对湿度设置范围为10％-30％；干燥室内部温度设置范围为50℃-70℃。
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