JPH05322444A - 穀粒乾燥機の穀粒乾燥制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】熱風乾燥を中止して休止乾燥するこの休止乾燥
時間をファジイ制御により、算出させようとするもので
ある。 【構成】水分センサ２で検出した検出穀粒水分から穀粒
水分のばらつきの縮まり量が算出され、このばらつきの
縮まり量から穀粒相互の水分移動値が予測され、又検出
穀粒水分から穀粒乾燥速度が算出され、この乾燥速度か
ら穀粒そのものの内外水分格差が予測され、これらの予
測値からファジイ制御によって熱風乾燥を中止して休止
乾燥する休止乾燥時間が算出される。 【効果】穀粒の状態により、休止乾燥時間が設定されて
休止乾燥が行われることにより、乾燥効率が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、穀粒乾燥機の穀粒乾
燥制御方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来は、穀粒貯留室から穀粒乾燥室へ穀
粒は、繰出し流下されて循環されながら、熱風装置から
発生する熱風は、該乾燥室を通過することにより、循環
中の穀粒は、この熱風に晒されて乾燥され、この乾燥中
の一部の穀粒は、水分センサで穀粒水分が検出され、こ
の検出穀粒水分が設定した仕上目標水分に達すると、穀
粒の乾燥が終了したとして乾燥が停止される。

【０００３】この穀粒乾燥作業中は、穀粒の熱風乾燥が
開始され、設定した所定時間が経過すると、熱風乾燥が
中止され、設定した所定時間は、穀粒は循環しない停止
状態で、なお熱風も停止状態で穀粒は休止乾燥され、こ
の休止乾燥が設定された所定時間経過すると、再度熱風
乾燥が開始されて、穀粒は熱風乾燥される方式であっ
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】穀粒乾燥機の穀粒貯留
室内へ収容された穀粒は、この貯留室から穀粒乾燥室へ
繰出し流下されて循環されながら、熱風装置から発生す
る熱風は、該乾燥室を通過することにより、該乾燥室内
を流下中の穀粒は、この熱風に晒されて乾燥され、この
乾燥中の一部の穀粒は、水分センサで穀粒水分が検出さ
れ、この検出穀粒水分が仕上目標水分に達すると、該乾
燥機が停止制御されて穀粒の乾燥が停止される。

【０００５】この穀粒乾燥作業中は、穀粒の熱風乾燥が
開始され、設定された所定時間が経過すると、熱風乾燥
が中止され、設定した所定時間は、穀粒は循環しない停
止状態ど、なおかつ熱風も停止状態で穀粒は休止乾燥さ
れて、穀粒のテンパーリングが行われ、この休止乾燥が
設定された所定時間が経過すると、再度熱風乾燥が開始
されて、穀粒は熱風乾燥される。

【０００６】検出されてた穀粒水分から穀粒相互の水分
移動と穀粒そのものの内外水分格差とを予測させ、これ
らの予測値から、ファジイ制御によって休止乾燥時間を
算出させて、このファジイ制御で算出させたこの休止乾
燥時間に制御させて、乾燥効率の向上及び良質な乾燥済
穀粒を得ようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、上部の穀粒
貯留室８から下部の穀粒乾燥室９へ穀粒を繰出し流下さ
せながら熱風装置３から発生する熱風を該乾燥室９へ通
風して乾燥すると共に、乾燥中の穀粒水分を検出する水
分センサ２を設けた穀粒乾燥機において、該水分センサ
２が検出した穀粒水分から算出される水分ばらつきの縮
まり量から穀粒相互の水分移動を予測し、又算出される
乾燥速度から穀粒そのものの内外水分格差を予測し、こ
れら予測された穀粒間の水分移動、及び内外水分格差と
によって該熱風乾燥を中止して休止乾燥するこの休止乾
燥時間を算出して穀粒を乾燥することを特徴とする穀粒
乾燥制御方式の構成とする。

【０００８】

【発明の作用】穀粒乾燥機の穀粒貯留室８内へ収容され
た穀粒は、この貯留室８から穀粒乾燥室９へ繰出し流下
されて循環されながら、熱風装置３から発生する熱風
は、該乾燥室９を通過することにより、該乾燥室９内を
流下中の穀粒は、この熱風に晒されて乾燥され、この乾
燥中の一部の穀粒は、水分センサ２で穀粒水分が検出さ
れ、この検出穀粒水分から穀粒水分のばらつきの縮まり
量もが算出され、このばらつきの縮まり量から穀粒相互
の水分移動が予測され、又この検出穀粒水分から穀粒の
乾燥速度が算出され、この乾燥速度から穀粒そのものの
内外水分格差が予測され、これら予測された穀粒間の水
分移動値及び内外水分格差値から、ファジイ制御によっ
て熱風乾燥を中止して休止乾燥する休止乾燥時間が算出
される。

【０００９】穀粒の熱風乾燥が開始されて、設定された
所定時間が経過すると、熱風乾燥が中止され、前段で算
出された休止乾燥時間は、穀粒は循環しない停止状態に
制御され、なおかつ該熱風装置３から発生する熱風も停
止状態に制御され、穀粒は休止乾燥されて、穀粒のテン
パリングが行われ、この休止乾燥が算出された所定時間
が経過すると、再度熱風乾燥が開始され、該水分センサ
２が検出した検出穀粒水分が仕上目標水分に達すると、
該乾燥機が停止制御されて穀粒の乾燥が停止される。

【００１０】

【発明の効果】従来は、乾燥開始されて所定時間が経過
すると、所定時間休止乾燥が行われていたが、この発明
により、検出された穀粒水分から穀粒間の水分移動値及
び穀粒そのものの内外水分格差値が予測され、これらの
予測値からファジイ制御によって休止乾燥時間が算出さ
れて休止乾燥が行われることにより、従来の一律の休止
乾燥時間に比較して、穀粒の状態によって休止乾燥の時
間が算出されて、休止乾燥が行われることにより、この
ため穀粒の水分移行が確実に行われて乾燥効率は向上す
るし、又穀粒水分のばらつきが少なくなって良質な乾燥
済穀粒を得ることができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図例は、穀粒を乾燥する循環型の穀粒乾燥機１
に穀粒の水分を検出する水分センサ２及び熱風が発生す
るバーナ４等を内装した熱風装置３を装着した状態を示
すものである。

【００１２】前記乾燥機１は、前後方向に長い長方形状
で機壁５上部には、移送螺旋を回転自在に内装した移送
樋６及び天井板７を設け、この天井板７下側には穀粒を
貯留する穀粒貯留室８を形成している。穀粒乾燥室９，
９は、該貯留室８下側において、左右両側の排風室１
０，１０と中央の送風室１１との間に設け、これら乾燥
室９，９下部には、穀粒を繰出し流下させる繰出バルブ
１２を夫々回転自在に軸支している。該送風室１１内に
は熱風温度を検出する熱風温センサ１１′を設けてい
る。

【００１３】集穀樋１３は、移送螺旋を回転自在に軸支
し、該各乾燥室９，９下側に設けて連通させている。前
記熱風装置３の前記バーナ４は、バーナケース１４に内
装して設け、このバーナケース１４は、前記機壁５正面
側において、前記送風室１１入口側に対応すべくこの機
壁５外側面に着脱自在に設け、又このバーナ４、前記水
分センサ２及び前記乾燥機１を張込、乾燥及び排出の各
作業別に始動及び停止操作する操作装置１５を前側の該
機壁５に着脱自在に設けている。

【００１４】排風機１６は、前記背面側の機壁５で、左
右の前記排風室１０，１０に連通すべく設けた排風路室
１７中央後部側排風胴１８に設け、又この背面側の機壁
５には、この排風機１６を回転駆動する排風機モータ１
９を設けている。２０は、バルブモータで前記繰出バル
ブ１２，１２を減速機構を介して回転駆動させている。

【００１５】燃料ポンプ２１は、燃料バルブを有して、
前記バーナケース１４下板外側に設け、この燃料バルブ
の開閉により、この燃料ポンプ２１で燃料タンク２２内
の燃料を吸入して、前記バーナ４へ供給させている。送
風機２３は、上板外側に設け、変速用の送風機モータ２
４で変速回転駆動させ、供給燃料量に見合った燃焼用空
気を該バーナ４へこの送風機２３で送風させている。

【００１６】拡散盤２５は、前記移送樋６底板の前後方
向中央部で、移送穀粒を前記貯留室８へ供給する供給口
の下面に設け、該貯留室８へ穀粒を均等に拡散還元させ
ている。昇穀機２６は、前記機壁５前側外部に設けら
れ、内部にはバケットコンベア２７付ベルトを張設して
なり、上端部は、前記移送樋６始端部との間において投
出筒２８を設けて連通させ、下端部は、前記集穀樋１３
終端部との間において供給樋２９を設けて連通させてい
る。

【００１７】３０は昇穀機モータで、該バケットコンベ
ア２７付ベルト、前記移送樋６内の前記移送螺旋、前記
拡散盤２５及び前記集穀樋１３内の前記移送螺旋等を回
転駆動させている。前記水分センサ２は、前記昇穀機２
６の上下方向ほぼ中央部に設け、この水分センサ２は、
前記操作装置１５からの電気的測定信号の発信により、
水分モータ３１が回転してこの水分センサ２の各部が回
転駆動され、前記バケットコンベア２７で上部へ搬送中
に落下する穀粒を受け、繰込ロール３２で一粒づつ繰込
み検出ロール３３，３３間で、例えば３２粒の穀粒を挾
圧粉砕しながら、この粉砕穀粒３２粒の平均値を算出さ
せて一回の平均穀粒水分とし、この検出を３回繰返して
この３回の平均穀粒水分を算出させ、この算出の平均穀
粒水分を検出穀粒水分として表示させている。

【００１８】前記操作装置１５は、箱形状でこの箱体の
表面板には、前記乾燥機１、前記水分センサ２及び前記
バーナ４等を張込、乾燥及び排出の各作業別に始動操作
する各始動スイッチ３４、停止操作する停止スイッチ３
５、穀粒の仕上目標水分を操作位置によって設定する水
分設定抓み３６、該バーナ４から発生する熱風温度を操
作位置によって設定する穀物種類設定抓み３７及び張込
量設定抓み３８、各種表示項目をデジタル表示する表示
部３９及びモニタ表示等を設けている。

【００１９】制御装置４０は、前記操作装置１５内に設
けられ、前記水分センサ２及び前記熱風温センサ１１′
等が検出する検出値、該各スイッチ３４，３５の操作及
び該各設定抓み３６，３７，３８の操作等が入力され、
これらの入力を算術論理演算及び比較演算するＣＰＵ４
１等よりなり、該ＣＰＵ４１内にはファジイ制御器を有
し、又このＣＰＵ４１で前記各モータ１９，２０，２
４，３０，３１、前記燃料バルブ及び前記燃料ポンプ２
１等を始動、停止及び制御等を行う構成である。該各設
定抓み３６，３７，３８はロータリースイッチ方式と
し、操作位置によって所定の数値及び種類等が設定され
る。

【００２０】前記制御装置４０による穀粒乾燥制御の休
止乾燥の休止乾燥時間制御は、下記の如く行われる。即
ち、前記水分センサ２の前記検出ロール３３，３３間で
穀粒を１回に、例えば３２粒挾圧粉砕のときの１粒ごと
の電圧値が検出されて、該ＣＰＵ４１へ入力されて穀粒
水分値に置換され、この入力から３２粒の穀粒水分の平
均値が算出され、この検出が３回繰返し行われ、この３
回の平均穀粒水分値（ＭＳ）が算出され、この３回の平
均穀粒水分値（ＭＳ）が、１回の検出穀粒水分（ＭＳ）
として前記表示部３９へ表示される。

【００２１】この検出された３２粒の検出穀粒水分から
穀粒水分のばらつきが算出され、この算出された穀粒水
分ばらつきから、単位時間あたりの穀粒水分ばらつきの
縮まり量（Ｍ）が算出され、この算出された縮まり量
（Ｍ）から穀粒相互の水分移動値を予測させている。こ
の検出された検出穀粒水分（ＭＳ）から乾燥速度（Ｓ）
が算出され、この算出された乾燥速度Ｓから穀粒そのも
のの内外水分格差値を予測させている。

【００２２】これら予測された水分値及び内外水分格差
値からファジイ制御によって、熱風乾燥を中止して休止
乾燥するこの休止乾燥時間が算出される。ファジイ制御
のメンバーシップ関数として、例えば図２の如く単位時
間あたりの穀粒水分ばらつきの縮まり量（Ｍ）及び図３
の如く乾燥速度を複数のグレードに分割して前記ＣＰＵ
４１へ設定して記憶させている。

【００２３】上記の如く、設定記憶のメンバーシップ関
数の図２、図３及び図４の如く制御ルールマップ等によ
り、休止乾燥時間の算出制御は下記のように行われる。
図６の如く上記の単位時間あたりの穀粒水分ばらつきの
縮まり量（Ｍ）からの穀粒相互の水分移動値及び乾燥速
度（Ｓ）からの穀粒そのものの内外水分格差値から、図
４のグレード別の休止乾燥時間（Ｔ）が選定されて、図
５の各グレード別の休止乾燥時間（Ｔ）が検出され、図
６のグレード別の休止乾燥時間（Ｔ）（斜視線部）が検
出され、この各グレード別の休止乾燥時間（Ｔ）（斜視
線部）が合成されて、この合成休止乾燥時間（ＴＡ）
（斜視線部）のＸ軸方向とＹ軸方向との両者の重心位置
（ＹＡ）が検出される。例えば図６の如く０（Ｚ₀）位
置からこの検出されたＹ軸方向の重心位置（ＹＡ）まで
の休止乾燥時間（Ｔ）が１４時間であると検出され、こ
の休止乾燥時間（Ｔ）１４時間の間は穀粒は休止乾燥さ
れる。

【００２４】尚、図６は、ＭＡＸ−ＭＩＮ法によって一
番低い項目が採用されて、休止乾燥時間（Ｔ）が検出さ
れる。図６は図４のグレードの内の一部のみを記載した
図であり、縮まり量（Ｍ）および乾燥速度（Ｓ）共に、
各グレードの範囲内にないと検出されたときは、データ
なしと処理される。また乾燥終了後の放冷時間（籾すり
作業待機時間）の算出方法を示す。

【００２５】休止乾燥後の再熱風乾燥開始後の前記水分
センサ２が検出した穀粒水分のばらつきの縮まり量と休
止乾燥前の該水分センサ２が検出した穀粒水分のばらつ
きの縮まり量とが比較されて、休止乾燥中における単位
時間あたりの穀粒水分ばらつきの縮まり量（Ｍ）が算出
される。ファジイ制御のメンバーシップ関数として、例
えば図７の如く休止乾燥中における単位時間あたりの穀
粒水分ばらつきの縮まり量（Ｍ）及び図３の如く乾燥速
度を複数のグレードに分割して前記ＣＰＵ４１へ設定し
て記憶させている。

【００２６】上記の如く、設定記憶のメンバーシップ関
数の図３、図７及び図８の如く制御ルールマップ等によ
り、放冷時間の算出制御は下記のように行なわれる。図
１０の如く上記の休止乾燥中における単位時間あたりの
穀粒水分ばらつきの縮まり量（Ｍ）及び乾燥速度（Ｓ）
から、図８の各グレード別の放冷時間（Ｔ）が選定され
て、図９の各グレード別の放冷時間（Ｔ）が検出され、
図１０の各グレード別の放冷時間（Ｔ）（斜視線部）が
検出され、この各グレード別の放冷時間（Ｔ）（斜視線
部）が合成されて、この合成放冷時間（ＴＡ）（斜視線
部）のＸ軸方向とＹ軸方向との両者の重心位置（ＹＡ）
が検出される。例えば図１０の如く０（Ｚ₀）位置から
この検出されたＹ軸方向の重心位置（ＹＡ）までの放冷
時間（Ｔ）が１３時間であると検出され、この放冷時間
（Ｔ）１３時間の間は穀粒は放冷され、この放冷時間
（Ｔ）１３時間が経過後に穀粒は籾摺される。この放冷
時間（Ｔ）は乾燥終了後に前記表示部３９へ表示され
る。又前記により籾摺作業開始までの総乾燥時間を短縮
することができる。

【００２７】尚、図１０は、ＭＡＸ−ＭＩＮ法によって
一番低い項目が採用されて、放冷時間（Ｔ）が検出され
る。図１０は図８のグレード内の一部のみを記載した図
であり、縮まり量（Ｍ）及び乾燥速度（Ｓ）共に、各グ
レード範囲内にないと検出されたときは、データなしと
処理される。併せて、前記制御装置４０は次の機能をす
る。前記各設定抓み３７，３８の操作で設定された設定
熱風温度、又は補正されて設定された補正設定熱風温度
と前記熱風温センサ１１′が検出する検出熱風温度とが
比較され、相違しているとこれら設定熱風温度と同じ温
度になるように、前記燃料バルブの開閉回数が増減制御
され、前記燃料ポンプ２１で吸入して前記バーナ４へ供
給する燃料量が増減制御される。

【００２８】又前記水分センサ２が前記水分設定抓み３
６を操作して設定した仕上目標水分と同じ穀粒水分を検
出すると、穀粒の乾燥が終了したとして、前記乾燥機１
を自動停止して穀粒の乾燥が停止される。図１６は、他
の実施例を示す図であり、図１６の状態変数入力部４２
へは入力信号の状態変数が入力され、４３の条件部メン
バシップ値演算ニューロン部は、該状態変数入力部４２
及び定数変数部４４から各条件部シナプス荷重４５を経
て入力される。この各条件部メンバーシップ値演算ニュ
ーロン部４３へは、穀粒水分ばらつきの縮まり量（Ｍ）
及び乾燥速度等のメンバーシップ関数の変数を決定し、
又ルールの見直し等が行われる。又この各条件部メンバ
ーシップ値演算ニューロン部４３から各条件部適合度演
算ニューロン部４６へ入力される間におき、制御規則等
の適合性を演算してファジイ変数を決定し、又関数の見
直し等が行われる。又この演算値は結論部演算ニューロ
ン部４７へ入力され、この結論部演算ニューロン部４７
から結論部シナプス荷重４８を経て制御規則及びファジ
イ変数の最終チューニングを終える。これらチューニン
グ後の演算値は、ファジイコントローラに入力されて制
御量が決定され、非ファジイ化部４９へ入力される。こ
れらチューニングされた制御量をもとに、前記水分セン
サ２の作動等が行われる。

【００２９】誤算変数部５０へは、穀粒乾燥終了の排出
のときの前記水分センサ２が検出した穀粒水分から穀粒
水分ばらつきが算出され、この算出された穀粒水分ばら
つきが教師信号として入力され、又基準水分ばらつきと
測定水分ばらつきとの差が算出されて入力される。又該
誤算変数部５５から誤差信号として、該非ファジイ化部
４９及び該状態変数入力部４２へ入力される。これによ
りファジイ制御の精度を向上させることができ、又実際
の仕上時のデータを基にしてファジイ制御の内容を学習
することができる。

【００３０】以下、上記実施例の作用について説明す
る。操作装置１５の各設定抓み３６，３７，３８を所定
位置へ操作し、乾燥作業を開始する始動スイッチ３４を
操作することにより、穀粒乾燥機１の各部、熱風装置３
のバーナ４及び水分センサ２等が始動し、該バーナ４か
ら熱風が発生し、この熱風は送風室１１から各穀粒乾燥
室９，９を通過して各排風室１０，１０及び排風路室１
７を経て排風機１６で吸引排風される。

【００３１】穀粒貯留室８内へ収容された穀粒は、この
貯留室８から該各乾燥室９，９内を流下中にこの熱風に
晒されて乾燥され、各繰出バルブ１２，１２で下部へと
繰出されて流下して集穀樋１３から供給樋２９を経て昇
穀機２６内へ下部の移送螺旋で移送供給され、バケット
コンベア２７で上部へ搬送されて投出筒２８を経て移送
樋６内へ供給され、この移送樋６から拡散盤２５上へ上
部の移送螺旋で移送供給され、この拡散盤２５で該貯留
室８内へ均等に拡散還元されて循環乾燥される。

【００３２】この乾燥中の一部の穀粒は、前記水分セン
サ２で穀粒水分が検出され、この検出穀粒水分から穀粒
水分のばらつきの縮まり量が算出され、このばらつきの
縮まり量から穀粒相互の水分移動が予測され、又この検
出穀粒水分から穀粒の乾燥速度が算出され、この乾燥速
度から穀粒そのものの内外水分格差が予測され、これら
の予測された穀粒間の水分移動値及び内外水分格差値か
ら、ファジイ制御によって熱風乾燥を中止して休止乾燥
する休止乾燥時間が算出される。

【００３３】穀粒の熱風乾燥が開始されて、設定された
所定時間が経過すると、熱風乾燥が中止され、前段で算
出された休止乾燥時間は、穀粒は循環しない停止状態に
制御され、又前記バーナ４から発生する熱風も停止状態
に制御され、穀粒は休止乾燥されて、穀粒のテンパリン
グが行われ、この休止乾燥が算出された所定時間が経過
すると、再度熱風乾燥が開始される。熱風乾燥が再開始
されたときに、穀粒水分の縮まり量と乾燥速度とからフ
ァジイ制御により算出された籾すり作業待機時間が、前
記表示部３９へ表示される。

【００３４】前記水分センサ２で検出される穀粒水分
が、前記水分設定抓み３６を操作して設定した仕上目標
水分と同じ穀粒水分が検出されると、乾燥が終了したと
検出され、制御装置４０で自動制御して前記乾燥機１が
自動停止され、穀粒の乾燥が停止される。又乾燥終了時
の測定された水分ばらつき量と設定ばらつき量の差によ
り、ニューラルネットワークシステムを用いファジイ制
御をチューニングすることで、ファジイの精度向上及び
実際の仕上り時のデータを基にファジイ制御の内容を学
習可能とした。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の一実施例を示す。

【図１】ブロック図。

【図２】単位時間あたりの穀粒水分ばらつきの縮まり量
とグレードとの関係図。

【図３】穀粒乾燥速度とグレードとの関係図。

【図４】単位時間あたりの穀粒水分ばらつきの縮まり量
と穀粒乾燥速度との関係図。

【図５】休止乾燥時間とグレードとの関係図。

【図６】縮まり量及び乾燥速度と休止乾燥時間との関係
図。

【図７】休止乾燥中における単位時間あたりの穀粒水分
ばらつきの縮まり量とグレードとの関係図。

【図８】休止乾燥中における単位時間あたりの穀粒水分
ばらつきの縮まり量と穀粒乾燥速度との関係図。

【図９】放冷時間とグレードとの関係図。

【図１０】縮まり量及び乾燥速度と放冷時間との関係
図。

【図１１】穀粒乾燥機の一部破断せる全体側面図。

【図１２】図１１のＡ−Ａ拡大断面図。

【図１３】穀粒乾燥機の一部の一部破断せる拡大正面
図。

【図１４】水分センサの拡大側断面図。

【図１５】水分センサの拡大背面図。

【図１６】他の実施例を示すニューラルネットワークの
チューニング状態を示すブロック図。

【符号の説明】

２ 水分センサ ３ 熱風装置 ８ 穀粒貯留室 ９ 穀粒乾燥室

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部の穀粒貯留室８から下部の穀粒乾燥
   室９へ穀粒を繰出し流下させながら熱風装置３から発生
   する熱風を該乾燥室９へ通風して乾燥すると共に、乾燥
   中の穀粒水分を検出する水分センサ２を設けた穀粒乾燥
   機において、該水分センサ２が検出した穀粒水分から算
   出される水分ばらつきの縮まり量から穀粒相互の水分移
   動を予測し、又算出される乾燥速度から穀粒そのものの
   内外水分格差を予測し、これら予測された穀粒間の水分
   移動、及び内外水分格差とによって該熱風乾燥を中止し
   て休止乾燥するこの休止乾燥時間を算出して穀粒を乾燥
   することを特徴とする穀粒乾燥制御方式。