CN201387562Y

CN201387562Y - 一种烟叶密集烤房自动监控系统

Info

Publication number: CN201387562Y
Application number: CN200920085449U
Authority: CN
Inventors: 杨凯; 朱钊
Original assignee: Huazhong University of Science and Technology
Current assignee: Huazhong University of Science and Technology
Priority date: 2009-04-30
Filing date: 2009-04-30
Publication date: 2010-01-20
Anticipated expiration: 2019-04-30

Abstract

本实用新型提供了一种烟叶密集烤房自动监控系统，包括第一控制器和第二控制器，第一控制器包括干球温度传感器、湿球温度传感器和第一处理器，第一处理器分别连接干球温度传感器、湿球温度度传感器和第二控制器；第二控制器包括串联的整流桥、滤波稳压电路和三相逆变桥，第二处理器一端与三相逆变桥相接，另一端与第一处理器相接。本实用新型实现供电由单相转三相，对烤房温湿度、循环风机的变频调速以及烤烟周期中用煤量进行全自动控制，达到在提高烟叶质量的同时节省人力、能源和成本的目的。

Description

一种烟叶密集烤房自动监控系统

技术领域

本实用新型涉及烟叶密集烤房领域，特别是涉一种自动监控系统，用于对烤房温度、湿度的实时调控，并实现单相电向三相电的转换。

背景技术

烟叶的干燥过程涉及到对烤房温度和湿度的调控。烤烟工艺上，使用机械辅助通风达到热风循环，增加烤房内烟叶间隙风速，加快湿热传递和交换速度。温湿度分布均匀、通风排湿顺畅，有利于烟叶变黄更充分，装入定色干叶后，烤后烟叶内在和外在计量均得到较大改进和提高。

现用于拖动烤烟用热风循环风机的动力系统多为三相异步电动机，而广大农村地区只有单相电源，因此不少用户面临拥有三相异步电机而没有三相电源的尴尬局面。

现有烤房风机主要有高低两个转速档，转速调整由工人依据经验手工操作实现。此外，供热加煤也由工人手工完成。只有排湿窗开合控制依赖湿度传感自动实现。由此可见，现有温湿度控制系统实施主动调节的只有一个自由度，即排湿窗口的开合。这样难以实现温湿度的高精度控制，影响烟叶烘烤质量。

为了解决这一问题，人们试图构造一种烤房温湿度自动控制系统，避免由于温湿过高或过低影响烘烤质量。中国实用新型专利02130917.5公开了一种“烤烟温湿度自动控制方法及其装置”(公开日期2003年4月9日)，该控制系统通过测量干湿温度值，经CPU计算后得到相对湿度值，并以此相对值控制鼓风机工作，进行温度控制，控制排湿风机，进行控湿。上述自动控制系统存在一些不足，首先，仍然无法解决三相异步电机供电问题。其次，风机调速无法自动平滑控制，而手动控制存在精度差、滞后严重等不足。风机转速过大则电能浪费较大，转速过小则会导致烘烤曲线与设定值偏离较大，降低黄烟率，上等烟比率也少于预期值。再者，加煤由人工完成，费工费时，也不可避免地出现多加或少加的情形，影响烟叶烘烤质量，浪费能源。

实用新型内容

本实用新型提供一种烟叶密集烤房自动监控系统，实现供电由单相转三相，对烤房温湿度、循环风机的变频调速以及烤烟周期中用煤量进行全自动控制，以达到在提高烟叶质量的同时节省人力、能源和成本的目的。

一种烟叶密集烤房自动监控系统，包括第一控制器和第二控制器，第一控制器包括干球温度传感器、湿球温度传感器和第一处理器，第一处理器分别连接干球温度传感器、湿球温度度传感器和第二控制器；第二控制器包括串联的整流桥、滤波稳压电路和三相逆变桥，第二处理器一端与三相逆变桥相接，另一端与所述第一处理器相接。

作为本实用新型的改进，第二控制器还包括电流电压检测电路，电流电压检测电路一端与所述整流桥的输出端相接，另一端与所述第二处理器相接。

本实用新型具有以下技术效果：

(1)第二控制器通过三相逆变器实现了单相电转三相电，解决了现有技术只有单相电而无法使用三相异步电动机作为动力系统的困难。

(2)直接启动循环风机时，启动瞬间过大的电流会对循环风机产生较大冲击，多次启动后电机容易损坏。本实用新型中的第二处理器通过三相逆变桥控制电压和频率缓慢上升，实现对电机的软启动，有效防止电流过大对电机的冲击。

(3)第一处理器向第二处理器发出循环风机控制信号，若循环风机控制信号提示需要改变风机转速，则第二处理器在电压频率比恒定条件下变频调速，实现对风机的平滑调速。

(4)在第二控制器中加入电压电流检测电路，对循环风机实现过电压、过电流、短路和缺相保护，无需另外配备循环风机保护箱，节省成本。

(5)第一控制器根据检测获得温度值和湿度值，与烤烟工艺要求温度值和湿度值相比较，实现对烤房温湿度的全自动调节，避免人工操作的滞后，提高烟叶烘烤质量，同时减少人力。

(6)每隔等时间，由第一控制器根据烤房实时温度调控加煤机向炉灶加煤，合理控制加煤量，能够减少人力，以及实现对煤燃料的合理利用。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

具体实施方式

下面参见图1对本实用新型作详细说明。

第一控制器是主控制器，控制加煤机、鼓风机、排湿口步进电机以及向第二控制器发送循环风机控制信号。

在第一控制器中，预设干球温度和湿球温度的温差-湿度曲线、烘烤湿度曲线和烘烤温度曲线。以一个烤烟周期开始为计时起点，t时刻，温度传感器分别测得干球温度T1和湿球温度T2。

将T1和T2的温度差与温差-湿度曲线对照后，得到烤房湿度Q1。将湿度值Q1与预设的烘烤湿度曲线中t时刻湿度值Q进行比较，当Q1＞Q，控制步进电机，使排湿口打开幅度增大；当Q1＜Q，使排湿口打开幅度减小。

同时，将t时刻干球温度T1与预设的烘烤温度曲线中t时刻要求温度值T相比较，当T1＞T，发出鼓风机关闭信号以降低烤房温度；当T1＜T，发出鼓风机打开，信号提高烤房温度。另外，比较T1与T，通过比例积分微分(PID)调节，将循环风机转速控制信号发送到第二控制器2，以控制循环风机变频调速，实现温度自动调节。

第一处理器控制加煤机等时间间隔向炉灶加煤，设t时刻为加煤时刻，若t时刻温度与烘烤温度曲线t时刻温度T一致，令加煤基准量为V。加煤量受烤房温度值T1和T影响，影响量为ΔV(预存入第一处理器1)，加煤量等于V+ΔV，具体为：当T1＞T，ΔV为负，即t时刻加煤量小于V；当T1＜T，ΔV为正，即t时刻加煤量大于V；当T1＝T，ΔV为0，即t时刻加煤量为V。

第二控制器一方面实现单相向三相的转换，另一方面实现对循环风机的软启动，变频调速以及对循环风机的过电压、过电流、短路和缺相保护。

在第二控制器中，单相电经整流桥整流滤波后，再经三相逆变桥逆变，得到三相电。三相逆变桥工作时，第二处理器控制逆变桥开关管的通断，使得电压和频率缓慢上升，实现对电机的软启动。第二处理器还接收来自第一处理器的循环风机转速控制信号，在电压频率比恒定条件下对风机作变频调速。增设电压电流检测电路，电压电流检测电路将采集的单相电在整流后的电流和电压传送给第二处理器，第二处理器作出相应处理控制三相逆变桥，实现对循环风机过电压、过电流、短路和缺相保护。

Claims

1、一种烟叶密集烤房自动监控系统，包括第一控制器和第二控制器，第一控制器包括干球温度传感器、湿球温度传感器和第一处理器，第一处理器分别连接干球温度传感器、湿球温度度传感器和第二控制器；第二控制器包括串联的整流桥、滤波稳压电路和三相逆变桥，第二处理器一端与三相逆变桥相接，另一端与所述第一处理器相接。

2、根据权利要求1所述的烟叶密集烤房自动监控系统，第二控制器还包括电流电压检测电路，电流电压检测电路一端与所述整流桥的输出端相接，另一端与所述第二处理器相接。