KR20020038169A - Automatic wood drying system - Google Patents

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KR20020038169A
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Abstract

PURPOSE: An automatic timber drying system is provided to simply dry the timber by automatically applying a drying schedule suitable to various timbers by databasing the timber drying schedule. CONSTITUTION: A software comprises a drying schedule database(1), an automatic timber drying program(2) and the drying process setup data(3) and a hardware comprises a data obtain and card connector(4), an A/D converter(5), a D/A converter(6), a digital I/O(7), an amplifier and multiple transmission board(8), a wet and drying bulb temperature sensor(9), a humidity sensor(10), an electronic scale(11), a thermocouple temperature sensor(12) and a converter(13), an open/close device of a ventilator(14), a fan(15), a watt-time meter(16), an electronic open/close device of the solid state(17), a heater(18), and a humidifier(19). The drying schedule database is constructed by classifying the timbers into a large class, a middle class, a small class, an English name, a scientific name and a thickness and discriminating into the domestic, the north America, the Asia/Oceania, the Africa, the middle and south America and the others, and dividing into various thickness.

Description

목재건조 자동화 시스템 {Automatic wood drying system}Automatic wood drying system

본 발명은 목재건조 자동화 시스템에 관한 것으로, 특히 본 발명은 목재건조 스케줄을 데이터베이스화하여 목재에 적합한 건조 스케줄을 자동으로 적용함으로서 간단하게 목재를 건조시키는 자동화 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a wood drying automation system, and in particular, the present invention relates to an automated system for simply drying wood by automatically applying a drying schedule suitable for wood by making a wood drying schedule into a database.

종래의 데드릭(Dedrick)은 기존의 다단계적 온도상승 스케줄을 탈피하여 건조중 목재의 함수율에 따라 온도를 연속적으로 상승시키는 연속온도 상승스케줄 (Continuously rising temperature schedule)이라는 신개념의 목재건조스케줄을 개발하였고 나시프(Nassif)는 연속온도 상승스케줄을 약간 변형한 연소 변화형 스케줄 (Continuously varying schedule)를 제시한 바 있었다.The conventional Dedrick has developed a new concept of wood drying schedule, called continuously rising temperature schedule, which continuously raises the temperature according to the moisture content of wood during drying by breaking the existing multi-stage temperature rise schedule. Nasif had proposed a continuously varying schedule with a slight modification of the schedule of continuous temperature rise.

상기와 같은 신개념의 건조스케줄은 건조 중 조건변화에 따라 능동적으로 공기의 조건을 결정, 제어해야만 가능함으로 목재건조시스템의 자동화가 선행되지 않으면 실제 적용이 거의 불가능하였다.The new concept of the drying schedule can only be determined and controlled by air conditions in accordance with the change of conditions during drying, so that the practical application is almost impossible unless the automation of the wood drying system is preceded.

또한, 최근 급상승한 임금과 함께 열악한 노동조건을 기피하려하는 사회현상은 비교적 근무환경이 좋지 못한 목재산업계에 커다란 부담이 되고 목재건조 자동화 분야는 1980년대 들어서 급속히 발전된 컴퓨터산업에 힘입어 미국을 중심으로 많은 연구가 수행되었으며, 건조기 제작업체를 중심으로 다양한 형태의 목재건조자동화시스템이 개발되고 있었다.In addition, social phenomena trying to avoid poor working conditions along with the recent rise in wages are a great burden for the wood industry, which has a relatively poor working environment, and the wood drying automation field has been led by the computer industry, which was developed rapidly in the 1980s. Many studies have been carried out, and various types of wood drying automation systems have been developed, mainly from dryer manufacturers.

현재, 목재건조용 자동제어장치를 생산하고 있는 업체는 전세계적으로 수십개에 달하며, 각 제품들을 대별하면 현존 건조시스템에서 가장 많이 사용되고 있는 건습구온도센서가 장착된 전자식 온/습도기록계를 들 수 있고 저항식 수분계, 전기식 온/습도계 및 풍속센서 등을 이용하는 유럽식은 보다 진보한 형태이며, 프로그램 기능 논리 제어장치(PLC)나 범용 디지털 제어장치(UDC)를 이용하는 프로그램 계통에서는 원하는 건조스케줄을 입력, 자동제어 할 수 있다.At present, there are dozens of companies producing automatic control equipment for drying wood, and each product is an electronic temperature / humidity recorder equipped with a wet and dry bulb temperature sensor, which is most used in existing drying systems. The European style, which uses a resistive moisture meter, an electric temperature / hygrometer, and a wind speed sensor, is a more advanced form. In the program system that uses a programmable logic controller (PLC) or a universal digital controller (UDC), the desired drying schedule can be entered and automatically entered. Can be controlled.

그리고 대규모 목재건조공장은 중앙컴퓨터에서 여러 개의 건조실을 동시에 제어할 수 있는 분산제어형(Distributed control)이나 중앙집중제어형(Centralized control) 등이 실제 현장에 적용되고 있었다.In large-scale wood drying plants, distributed control or centralized control, which can control several drying chambers simultaneously from a central computer, was applied to actual sites.

그러나, 건조대상물인 목재는 수종과 두께 및 그 산지에 따라서 지닌 특성이 다를 정도로 건조스케줄이 매우 다양하여 대상 수종과 두께 및 기타 특성에 알맞은적정 건조스케줄을 찾아 적용하기가 어렵다는 문제점이 있었다.However, there is a problem that it is difficult to find a suitable drying schedule suitable for the target species, thickness and other characteristics because the drying schedule is very diverse enough to have different characteristics depending on the species and thickness and the place of origin.

다른 문제점은 목재건조에 종사하고 있는 노동자들이 목재건조에 관한 이론적 지식을 충분히 지니지 못하고 있는 실정이므로 부적절한 건조조건이 적용될 가능성이 높은 문제점이 있다.Another problem is that workers engaged in wood drying do not have sufficient theoretical knowledge about wood drying, so there is a high possibility of improper drying conditions being applied.

따라서, 본 발명의 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 본 발명의 목적은 목재건조 스케줄을 데이터베이스화하여 다양한 목재에 적합한 건조 스케줄을 자동으로 적용함으로서 간단하게 목재를 건조시키는 자동화 시스템을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an automated system for simply drying wood by automatically applying a drying schedule suitable for a variety of wood by the database of the wood drying schedule.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 목재건조 스케줄을 데이터베이스화하여 간단한 조작만으로도 건조대상 목재에 적절한 건조스케줄을 적용할 수 있고 건조중 건조실내 공기와 목재 등에 관련된 거의 모든 조건들에 대한 상황변화를 한눈에 살펴볼 수 있는 목재건조 자동화시스템을 개발하고 목재자원국의 자원보호정책으로 인해 이미 겪고 있는 원자재 공급부족의 어려움이 앞으로 더욱 심화될 것이 분명하므로 미래에 닥쳐올 국산재 이용시대에 대비하여 지금까지 파악된 국산재의 건조스케줄도 데이터베이스를 상기 개발한 목재건조 자동화시스템에 추가하였으며 지금까지 건조스케줄이 파악되지 못한 수종의 경우에는 그 비중만을 측정하면 자동적으로 건조스케줄을 추정 및 적용해주는 기능을 달성하였다.The present invention for achieving the above object can be applied to the appropriate drying schedule to the drying target wood only by simple operation by database the wood drying schedule, and at a glance the situation change for almost all conditions related to air and wood in the drying room during drying It is clear that the shortage of raw material supply already experienced by the Wood Resources Bureau's resource protection policy will be further developed in the future. The drying schedule database of domestic materials was added to the wood drying automation system developed above, and in the case of species that have not been identified so far, it only achieved the function of automatically estimating and applying the drying schedule by measuring its specific gravity.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예의 목재건조 자동화 시스템의 소프트웨어 및 하드웨어 구성의 블럭도,1 is a block diagram of a software and hardware configuration of a wood drying automation system of a preferred embodiment of the present invention;

도 2a는 본 발명의 바람직한 실시예의 목재건조 자동화 시스템의 소프트웨어 메인화면 예시도,Figure 2a is an exemplary view of the software main screen of the wood drying automation system of the preferred embodiment of the present invention,

도 2b는 본 발명의 바람직한 실시예의 목재건조 자동화 시스템의 건조 스케줄표 데이터베이스 예시도,Figure 2b is an illustration of a drying schedule table database of the wood drying automation system of the preferred embodiment of the present invention,

도 2c는 본 발명의 바람직한 실시예의 목재건조 자동화 시스템의 체널 설정 예시도,Figure 2c is an exemplary channel setting of the wood drying automation system of the preferred embodiment of the present invention,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예의 목재건조 자동화 시스템의 프로그램 순서도,Figure 3 is a program flow diagram of the wood drying automation system of the preferred embodiment of the present invention,

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예의 목재건조 자동화 시스템의 건조특성 및 건조응력과 최적 건조 스케줄 흐름도이다.Figure 4 is a flow chart of drying characteristics and drying stress and optimum drying schedule of the wood drying automation system of a preferred embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1 : 건조 스케줄 데이터 베이스2 : 목재 건조 자동화 프로그램1: drying schedule database 2: wood drying automation program

3 : 건조과정 셋업 데이터4 : 데이터 획득 및 카드 접속3: drying process setup data 4: data acquisition and card access

5 : 아날로그/디지털 컨버터6 : 디지털/아날로그 컨버터5: analog / digital converter 6: digital / analog converter

7 : 디지털 입/출력8 : 증폭기 다중 수신보드7: digital input / output 8: amplifier multiple receiving board

9 : 건습구 온도 센서10 : 습도 센서9: wet and dry bulb temperature sensor 10: humidity sensor

11 : 전자 저울12 : 열전대 온도센서11: electronic scale 12: thermocouple temperature sensor

13 : 전환기14 : 환기구 개폐장치13: switch 14: ventilation opening and closing device

15 : 팬16 : 와트, 시간, 미터 115: Fan 16: Watt, Hour, Meter 1

17 : 고체상태의 전자식 개폐기17: solid state electronic switch

18 : 히터19 : 와트, 시간, 미터 218: heater 19: watts, hours, meters 2

20 : 가습기20: humidifier

이하, 본 발명의 구성을 바람직한 실시예를 들어 첨부된 도면을 참고로 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings for a preferred embodiment.

도 1은 바람직한 실시예의 목재건조 자동화 시스템의 소프트웨어 및 하드웨어 구성을 나타낸 블록도로 다음과 같이 구성되어 있다.Figure 1 is a block diagram showing the software and hardware configuration of the wood drying automation system of the preferred embodiment is configured as follows.

소프트웨어는 건조스케줄 데이터베이스와, 목재 건조자동프로그램과, 건조과정 셋업 데이터로 구성되어 있으며 하드웨어는 데이터 획득 및 카드접속부와, A/D 컨버터와, D/A 컨버터와, 디지털 I/O와, 증폭기 및 다중송신보드와, 건습구 온도센서와, 습도센서와, 전자저울과, 열전대 온도센서와 전환기와, 환기구 개페장치와, 팬과, 와트/시간/미터와, 환기구 개페장치와, 고체상태의 전자식 개페기와, 히터와, 가습기와, 와트/시간/미터로 구성되어 있다.The software consists of a drying schedule database, automatic wood drying program, drying process setup data. The hardware includes data acquisition and card connection, A / D converter, D / A converter, digital I / O, amplifier and Multiple transmitter board, wet and dry bulb temperature sensor, humidity sensor, electronic scale, thermocouple temperature sensor and converter, vent opening device, fan, watt / hour / meter, vent opening device, solid state electronic It consists of an opener, a heater, a humidifier, and a watt / hour / meter.

상기 소프트웨어의 건조스케줄 데이터베이스는 건조스케줄의 데이터베이스화를 위하여 대분류, 중분류, 소분류, 영문, 학명, 두께로 항목을 나누고 국산, 북미산, 아시아/오세아니아산, 아프리카산, 유럽산, 중남미산 기타 등으로 구분하고 여러가지 규격별 두께로 구분하여 약 100여 수종에 대한 건조스케줄을 입력하고 이렇게 구축된 데이터베이스는 본 프로그램의 건조스케줄 설정부분에서 수종과 두께 선택만으로도 건조 스케줄표가 작성되는 소프트웨어이다.The dry schedule database of the software is divided into large category, middle category, small category, English, scientific name, thickness, and domestic, North American, Asian / Oceania, African, European, Latin American, etc. Enter the drying schedule for about 100 species by dividing the thickness by various standards, and the database is built so that the drying schedule can be created by simply selecting the species and thickness in the drying schedule setting part of the program.

상기 소프트웨어의 목재 건조자동화 프로그램은 도 2a에 도시한 바람직한 실시예와 같이 목조건조 자동화시스템의 주화면으로 건조 진행상황을 한눈에 볼 수 있도록 제작된 모니터링 창이고 함수율, 온도, 습도, 풍속을 A/D(아날로그/디지털)채널에서 읽어내어 수치와 막대바로 표시하고 그래프로 나타내어 전체적인 건조 진행상황을 알 수 있고 TDAL(Temp Drop Across the Lumber pile)항은 잔적 취입구와 취출구간 공기 온도차를 표시하며 공기로부터 목재로 전달된 열에너지의 양을 표현해 주는 것이다.Wood drying automation program of the software is a monitoring window made to see the drying progress at a glance as the main screen of the wood conditioning system as shown in the preferred embodiment shown in Figure 2a A / water content, temperature, humidity, wind speed It reads from the D (analog / digital) channel and displays it in numerical value and bar bar and shows the overall drying progress. The TDAL (Temp Drop Across the Lumber pile) term indicates the air temperature difference between the residual inlet and the outlet. It represents the amount of heat energy transferred from the wood to the wood.

또한, 도 2b는 바람직한 실시예의 건조 스케줄 코드를 이용하여 생성된 건조스케줄표를 도시한 것으로 건조기에서 얻어낸 목재 시험편의 무게와 미리 측정된 전건무게를 이용하여 함수율을 산출해내고 건조 스케줄표에서 산출된 함수율의 구간을 알아내어 구간에 맞는 공기 조건과 비교하여 가열기, 중습기 등을 ON/OFF를 결정하고 이것을 전자식 개페기(relay)로 보내어 제어하는 것이다.In addition, Figure 2b shows a drying schedule table generated using the drying schedule code of the preferred embodiment to calculate the moisture content using the weight of the wood test piece obtained from the dryer and the pre-measured total dry weight and calculated from the drying schedule table It finds the section of the moisture content and compares it with the air condition for the section and decides the heater / humidifier to ON / OFF and sends it to an electronic relay to control it.

그리고, 도 2c는 바람직한 실시예의 체널 설정 부분을 도시한 것으로 체널설정 부분은 프로그램과 하드웨어간의 올바른 통신을 하도록 환경을 설정해 주는 부분이고 제어 프로그램은 A/D(아날로그/디지털) 변환기능을 아날로그-디지털 변환장치와 통신하여 데이터가 입력되도록 하고 16개의 A/D(아날로그/디지털) 체널에 대해 각각 어떠한 센서가 연결되었는가를 입력해주고 증폭치(gain value)를 설정하는 것이고 하드웨어의 연결상태로써 시험작동버튼을 눌러 출력치를 확인해 본 것으로 열전대 J형 3개, 건조중 목재함수율 측정용 전자저울, 건습구온도, 상대습도, IR센서(정보검색센서) 각각 1개가 연결된 것을 도시한 것이다.In addition, FIG. 2C illustrates a channel setting portion of a preferred embodiment, in which the channel setting portion is configured to set up an environment for proper communication between a program and hardware, and the control program has an analog-to-digital (A / D) conversion function. It communicates with the converter to input data, inputs which sensors are connected to each of the 16 A / D (analog / digital) channels, sets the gain value, and operates the test buttons as the hardware connection. Pressing to check the output value, it shows three thermocouples J type, electronic scale for measuring wood moisture content during drying, wet and dry bulb temperature, relative humidity, IR sensor (information retrieval sensor), respectively.

건조 스케줄과 미지 수종 건조스케줄 추정은 하기와 같이 설명한다.The drying schedule and the estimation of the unknown tree drying schedule are described as follows.

건조스케줄은 미리 입력된 데이터베이스로부터 건조하고자 하는 수종을 선택한 후 해당 두께를 선택하면 건조 스케줄 코드가 생성되고 이렇게 생성된 건조 스케줄 코드를 스케줄 작성버튼으로 누르면 건조스케줄이 자동으로 작성되며 이 스케줄표는 함수율 구간, 건구 온도 및 건습구온도차, 습구 온도 항목이 있어, 건조기로부터 입력된 자료들과 비교하는 것이다.The drying schedule is selected from the pre-entered database and the corresponding thickness is selected. If the thickness is selected, the drying schedule code is created. If the dry schedule code is pressed with the schedule creation button, the drying schedule is automatically created. There are interval, dry bulb temperature and wet bulb temperature difference, and wet bulb temperature items, which are compared with the data input from the dryer.

다음, 본 발명의 미지 수종 건조스케줄 추정은 건조대상 수종의 건조스케줄이 알려지지 않았거나 그에 관한 정보를 얻기 어려울 경우를 대비하여 건조 대상 목재의 비중을 측정, 입력하면 적절한 스케줄을 제시해줄 수 있도록 하였고 이것의 관계식은 다음과 같다.Next, the unknown species drying schedule of the present invention is to measure the specific gravity of the wood to be dried in case the drying schedule of the species to be dried is unknown or it is difficult to obtain information about it, it is possible to present an appropriate schedule The relation of is as follows.

Ti= 1/(0.00115 + 0.0167Gb)T i = 1 / (0.00115 + 0.0167 Gb)

Di= 1/(0.0832 + 0.509Gb)D i = 1 / (0.0832 + 0.509 Gb)

Gb: 비중(Oven dry weight(g)/Volume of green wood(㎤))G b : Specific gravity (Oven dry weight (g) / Volume of green wood (cm 3))

Ti: 초기 건구 온도(℃)T i : Initial dry bulb temperature (℃)

Gi: 건습구 온도차(℃)G i : Wet bulb temperature difference (℃)

건구온도는 함수율 30%부터 함수율 감소 5%마다 5.6℃증가하다가 함수율 15%이하에서는 말기온도를 적용하게 된다. 이때 비중이 0.75미만인 경우 말기온도로 82℃를 적용하며, 비중이 0.75이상인 경우에는 71℃를 적용하도록 하였다. 한편, 건습구온도차는 함수율 45%부터 점차 증가하게 되며 각 함수율 단계별 건습구온도차는 하기 식에 의해 결정된다.The dry bulb temperature is increased by 5.6 ° C for every 5% of water content decrease from 30% of water content, and the terminal temperature is applied at 15% or less of water content. In this case, if the specific gravity is less than 0.75, 82 ℃ is applied as the terminal temperature, and if the specific gravity is more than 0.75, 71 ℃ is applied. On the other hand, the wet and dry bulb temperature difference is gradually increased from the water content 45% and the wet and dry bulb temperature difference for each moisture content step is determined by the following equation.

단, 허용가능한 최대 건습구온도차는 27.8℃이며, 허용가능한 최저 습구온도는 32℃로 하였다.However, the maximum allowable wet bulb temperature difference was 27.8 占 폚, and the minimum allowable wet bulb temperature was 32 占 폚.

D = a exp(-bM)D = a exp (-bM)

D = 건습구 온도차(℃)D = wet and dry bulb temperature difference (℃)

M = 함수율(%)M = moisture content (%)

a = 1/(0.0011 + 0.00124Di)a = 1 / (0.0011 + 0.00124 Di)

b = 1/0.14 - 0.0458ln(Di)b = 1 / 0.14-0.0458 ln (Di)

상기 소프트웨어의 건조과정 셋업 데이터는 도 6의 채널설정부분을 프로그램과 하드웨어간의 올바른 통신을 하도록 환경을 설정해주는 것을 도시한 것으로 제어프로그램은 A/D 변환가능을 하는 아날로그 디지털 변환장치와 통신하여 데이터가 입력되도록 하고 16개의 A/D 채널에 대해 각각 어떠한 센서가 연결되었는가를 입력해주고 증폭치(gain value)를 설정하면 되고 하드웨어의 연결상태를 시험작동버튼을 눌러 출력치를 확인해 본 것으로 열전대 J형 3개, 건조중 목재함수율 측정용 전자 저울, 건습구온도, 상대습도, 정보 검색(Information Retrieval) 센서 각각 1개가 연결되었다.The drying process setup data of the software shows an environment setting for proper communication between the program and the hardware in the channel setting portion of FIG. 6. The control program communicates with an analog-to-digital converter capable of A / D conversion to obtain data. Input the sensor and input the sensor for each of the 16 A / D channels, set the gain value, and check the output value by pressing the test button to check the output value. An electronic scale for measuring wood moisture content during drying, a dry / wet bulb temperature, relative humidity, and an information retrieval sensor were connected.

상기 하드웨어의 데이터 획득 및 카드 접속부는 상기 목재건조 자동화 프로그램에서 데이터를 받아들이고 A/D컨버터와 D/A컨버터와 디지털 입출력 카드로 접속하는 것이다.The data acquisition and card connection unit of the hardware receives data from the wood drying automation program and connects the A / D converter, the D / A converter, and the digital input / output card.

상기 하드웨어의 A/D 컨버터는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 것으로 증폭기 및 다중 수신보드와, 건습구 온도센서와, 습도 센서와, 전자 저울과, 열전대 온도센서로 구성되어 있다.The A / D converter of the hardware converts an analog signal into a digital signal, and is composed of an amplifier, a multiple reception board, a wet and dry bulb temperature sensor, a humidity sensor, an electronic scale, and a thermocouple temperature sensor.

상기 하드웨어의 A/D 컨버터 중 증폭기 및 다중 수신보드는 각종 센서로부터 출력되는 전기적 신호를 증폭하는데 사용되는 것이다.Among the A / D converters of the hardware, amplifiers and multiple reception boards are used to amplify electrical signals output from various sensors.

상기 하드에어의 A/D 컨버터 중 건습구 온도센서는 목재내부 온도나 TDAL (Temperature Drop Across the Load : 잔적 취입구와 취출구간 온도차) 등 기타 온도측정을 위해서는 열전대(J형)를 사용하도록 설계하였으며 건조중 목재표면의 온도측정은 적외선 온도센서를 사용한 것이다.The dry / wet bulb temperature sensor of the A / D converter of the hard air is designed to use a thermocouple (J type) for measuring the temperature inside the wood or other temperature such as TDAL (Temperature Drop Across the Load). The temperature measurement of the wood surface during drying is done using an infrared temperature sensor.

상기 하드웨어의 A/D 컨버터 중 습도센서는 건습구 온도계 방식에 의한 습도측정은 응답속도가 느릴 뿐만 아니라, 습구부분에 적절한 공기유동이 이루어지지 않게 되면 측정치의 신뢰도가 떨어지므로 고온용 전자식 습도센서를 사용한 것이다.Humidity sensor in the A / D converter of the hardware is a humidity measurement by the wet and dry bulb thermometer method is not only a slow response speed, but if the proper air flow is not made in the wet bulb portion, the reliability of the measured value is low, so use the electronic humidity sensor for high temperature. I used it.

상기 하드웨어의 A/D 컨버터 중 전자저울은 건조중 목재의 함수율을 자동 계측하기 위한 압축형 전자 저울인 것이다.The electronic balance of the A / D converter of the hardware is a compression type electronic scale for automatically measuring the moisture content of wood during drying.

상기 하드웨어의 A/D 컨버터 중 열전대 온도센서는 온도 80℃ 이상에서도 출력이 안정되도록 설계하고 약간의 오차도 줄이기 위해서 각 온도조절에서 출력신호의 보정자료를 입력한 것이다.The thermocouple temperature sensor of the A / D converter of the hardware is designed to stabilize the output even at a temperature of 80 ° C. or higher, and input correction data of the output signal at each temperature control to reduce a slight error.

상기 하드웨어의 D/A 컨버터는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 것으로 전환기와, 팬과, 와트/신간/미터와, 환기구 개페장치로 구성되어 있다.The D / A converter of the hardware converts a digital signal into an analog signal and is composed of a converter, a fan, a watt / new / meter, and a vent opening device.

상기 하드웨어의 D/A 컨버터 중 전환기는 주파수 변조방식에 의해 모터의 회전수를 조절하는 것이다.The converter of the D / A converter of the hardware adjusts the rotation speed of the motor by a frequency modulation method.

상기 하드웨어의 D/A 컨버터 중 팬은 전환기로 회전수가 제어되어 모터에 장착되어 적당한 풍속을 내어준다.The fan of the D / A converter of the hardware is controlled by the rotation speed is mounted on the motor to give a proper wind speed.

상기 하드웨어의 D/A 컨버터 중 와트/시간/미터는 팬의 가동에 소요되는 에너지를 측정한다.Watt / hour / meter in the D / A converter of the hardware measures the energy required to operate the fan.

상기 하드웨어의 D/A 컨버터 중 환기구 개페장치는 환기구에 차풍판을 두어 그 개폐의 정도를 뎀프 모터(damp motor)를 통하여 조절하는 것이다.Ventilation opening and closing device of the D / A converter of the hardware is to place the windshield in the ventilation opening to adjust the degree of opening and closing through a damp motor (damp motor).

상기 하드웨어의 디지털 I/O는 디지털 입출력부로 건조 과정에 대한 입력과 출력을 처리하는 것으로 고체상태의 전자식 개페기와, 히터와, 가습기와, 와트/시간/미터로 구성되어 있다.The digital I / O of the hardware is a digital input / output unit that processes inputs and outputs for a drying process, and is composed of a solid state electronic opener, a heater, a humidifier, and a watt / hour / meter.

상기 하드웨어의 디지털 I/O 중 고체상태의 전자식 개페기는 습한 공기의 배출과 건조공기의 유입은 건조 소요 에너지에 커다란 영향을 미치므로 과도한 배기나 흡기는 에너지의 낭비를 초래하므로 환기구에 차풍판을 두어 그 개폐의 정도를 뎀프 모토(damp motor)를 통하여 조절하도록 하였다.The electronic electronic opener in the solid state of the digital I / O of the hardware has a large impact on the dry energy due to the discharge of wet air and the inflow of dry air, so excessive exhaust or intake causes waste of energy. The degree of opening and closing was controlled by a damp motor.

상기 하드웨어의 디지털 I/O 중 히터는 목재를 건조하는데 있어서 그 열량을 조절하는 것이다.The heater in the digital I / O of the hardware controls the amount of heat in drying wood.

상기 하드웨어의 디지털 I/O 중 가습기는 건조스케줄에 따라 함수율 수준에 적정한 상대습도를 적용해주어야 함으로 습도의 양을 조절하는 것이다.The humidifier in the digital I / O of the hardware is to adjust the amount of humidity by applying an appropriate relative humidity to the moisture content level according to the drying schedule.

상기 하드웨어의 디지털 I/O 중 와트/시간/미터는 건조 중 소요되는 에너지를 측정하는 것이다.Watt / hour / meter of the digital I / O of the hardware is to measure the energy required during drying.

도 3a는 바람직한 실시예의 목재건조 자동화 프로그램 순서도로 다음과 같은 단계로 이루어져 있다.Figure 3a is a flow chart of the wood drying automation program of the preferred embodiment consists of the following steps.

수종, 두께, 목표함수율 입력 단계와;Inputting species, thickness, target function rate;

데이터베이스 검색 단계와;A database search step;

건조 스케줄 작성 프로그램 단계와;A drying schedule creation program step;

비중 입력 또는 보정 단계와;Specific gravity input or correction step;

건조 스케줄 프로그램 추정 단계와;A drying schedule program estimating step;

추정 스켄줄 검토와;Estimated scan review;

건조기 가동 단계와;A dryer operating step;

함수율 측정 단계와;A moisture content measuring step;

함수율 단계별 온도, 습도, 풍속 적용단계와;Applying temperature, humidity, and wind speed for each moisture content step;

함수율 ≤ 목표함수율 단계와;Moisture content ≤ target moisture content step;

건조 종료 단계로 이루어져 있다.It consists of a drying termination step.

상기 수종, 두께, 목표함수율 입력 단계는 대분류, 중분류, 소분류, 영문, 학명과 국산, 북미산, 아시아/오세아니아산, 아프리카산, 유럽산, 중남미산 기타로 분류된 수목과 여러 가지 규격별 두께로 분류된 수목과, 수목의 원하는 목표함수율을 입력하는 것이다.The species, thickness, and target function rate input step are classified into major classification, middle classification, small classification, English, scientific names, domestic, North American, Asian / Oceania, African, European, Latin American, etc., and various standard thicknesses. Enter the tree and the desired target function rate for the tree.

상기 데이터베이스 검색 단계는 상기 수종, 두께, 목표함수율이 입력되면 이 입력된 내용으로 건조할 수 있나 없나를 판단하는 것이다.The database search step is to determine whether it is possible to dry with the inputted contents when the species, thickness, and target function ratio are input.

상기 건조 스케줄 작성 프로그램 단계는 상기 데이터베이스 검색 단계에 들어온 목재의 데이터를 코드화하여 수종과 두께에 따라 건조스케줄 작성 프로그램을 수행하는 것이다.The drying schedule creation program step is to code the data of the wood entered in the database search step to perform the drying schedule creation program according to the species and thickness.

상기 비중 입력 또는 보정 단계는 상기 데이터베이스 검색 단계에 입력된 데이터로 건조할 수 없을 때 비중을 이용하여 목재를 건조하는 것이다.The specific gravity input or correction step is to dry wood using specific gravity when it cannot dry with the data input in the database search step.

상기 건조 스케줄 프로그램 추정 단계는 미지의 수종을 비중을 이용하여 건조할 수 있는 추정 프로그램을 수정하는 것이다.The drying schedule program estimating step is to modify an estimation program for drying unknown species using specific gravity.

상기 추정 스케줄 검토는 수목의 비중을 잘못 입력하였을 경우는 다시 비중을 입력하는 단계에서 시작하고 추정스케줄에 있을 경우는 건조기 가동 단계로 진행하는 것이다.The estimation of the estimated schedule starts with inputting the weight again if the weight of the tree is incorrectly entered, and proceeds to the operation of the dryer if it is in the estimated schedule.

상기 건조기 가동 단계는 상기 수종, 두께를 입력한 것과 비중을 입력한 데이터를 가지고 수목에 대하여 알맞게 건조기를 가동하는 것이다.The dryer operation step is to operate the dryer appropriately for the tree with the data of inputting the species, the thickness and the specific gravity.

상기 함수율 측정 단계는 건조 중의 함수율을 측정하는 것으로 그 식은 다음과 같다.The moisture content measurement step is to measure the moisture content during drying, the formula is as follows.

건량기준 함수율 계산법 = (현재무게 - 전건무게/전건무게 ) × 100%Dry matter-based moisture content calculation method = (current weight-full weight / total weight) × 100%

상기 함수율 단계별 온도, 습도, 풍속 적용단계는 상기 함수율 측정 단계에서 함수율을 산출해내고 건조 스케줄표에서 산출된 함수율의 구간을 알아내어 구간에 맞는 온도, 습도, 풍속, 공기조건과 비교하여 가열기, 중습기 등을 온/오프를 결정하고 이것을 전자식 개폐기로 보내어 제어하는 것이다.The application of temperature, humidity, and wind speed for each moisture content step calculates the moisture content in the moisture content measurement step, finds the interval of the moisture content calculated from the drying schedule table, and compares the temperature, humidity, wind speed, and air conditions with the heater, Moisture, etc. to determine the on / off and send it to the electronic switch to control.

상기 함수율 ≤ 목표함수율 단계는 측정된 목표함수율이 함수율 보다 같거나 크지 않을 경우는 다시 함수율 측정 단계에서 다시 진행하고 그렇지 않을 경우는 건조 종료 단계로 진행한다.If the moisture content ≤ target moisture content step is the same as or greater than the measured moisture content, the process proceeds again in the water content measurement step, otherwise proceeds to the drying end step.

상기 건조 종료 단계는 건조시스템에 대해서 가동을 중단하거나 알람기능을작동하는 것이다.The drying end step is to stop the operation of the drying system or to activate the alarm function.

도 4는 바람직한 실시예의 건조 특성 및 건조응력과 최적 건조 스케줄을 도시한 흐름도이며 과대 건조속도는 최대 건조 응력이 허용응력보다 커야하며 이것은 건조촉진과 품질의 악화를 가져오며 과소 건조속도는 최대 건조 응력이 허용응력보다 작아야하며 이것은 건조지연과 경제성 악화를 가져오게 된다.4 is a flowchart showing the drying characteristics and the drying stress and the optimum drying schedule of the preferred embodiment, the excess drying rate should be the maximum drying stress is greater than the allowable stress, which leads to deterioration of the drying and quality and under-drying rate is the maximum drying stress It must be smaller than this allowable stress, which leads to delayed drying and economic deterioration.

이상에서 설명한 바와 같이, 목재 건조과정에서 소요되는 많은 시간과 인력이 소요됨으로 인건비를 절감할 수 있는 효과가 있고 목재의 두께나 수종만의 입력 또는 목재 비중만의 입력으로 자동적으로 최적의 건조스케줄을 적용해 주는 효과가 있으므로 목재 건조산업상 매우 유용한 발명인 것이다.As described above, the labor cost is reduced due to the large amount of time and manpower required in the wood drying process, and the optimal drying schedule is automatically obtained by inputting only the thickness of the wood, the number of species, or only the specific gravity of wood. Because it has the effect of applying it is very useful invention in the wood drying industry.

Claims (5)

목재 건조 자동화 시스템은 소프트웨어와 하드웨어로 이루어져 두께와 수종으로 데이터베이스를 구축하여 자동적으로 최적의 건조 스케줄을 탐색 적정하고 수종과 두께로 파악되지 못한 수종에 대해서는 비중만으로 건조 스케줄을 추정할 수 있는 것을 특징으로 하는 목재건조 자동화 시스템.The wood drying automation system consists of software and hardware to build a database of thickness and species to automatically search for the optimal drying schedule. It is possible to estimate the drying schedule by weight only for species not identified by species and thickness. Wood drying automation systems. 제 1 항에 있어서, 상기 목재 건조 시스템의 소프트웨어는 대분류, 중분류, 소분류, 영문, 학명, 두께로 항목을 나누어 데이터베이스를 구축하여 두께와 수종으로 건조 스케줄표를 작성할 수 있는 건조스케줄 데이터베이스와, 함수율, 온도, 습도, 풍속을 A/D체널로 전체적인 진행상황을 알고 TDAL은 공기로부터 목재로 전달된 열에너지의 양를 표현해 주는 목조건조 자동화 프로그램과, 건조 스케줄 코드를 이용하여 생성하는 건조스케줄표와, 프로그램과 하드웨어간 올바른 통신을 할 수 있는 환경을 설정하는 체널설정부 및 건조과정 셋업 데이터로 이루어진 것을 특징으로 하는 목재건조 자동화 시스템.The method of claim 1, wherein the software of the wood drying system is divided into categories, subclassification, English, scientific name, thickness, the drying schedule database and the moisture content, Knowing the overall progress of the temperature, humidity, and wind speed through the A / D channel, TDAL is a wood conditioner automation program that expresses the amount of heat energy transferred from the air to wood, a drying schedule table created using the drying schedule code, Wood drying automation system, characterized in that consisting of the channel setting unit and the drying process set-up data to set the environment for the correct communication between hardware. 제 2 항에 있어서, 상기 목조 건조 시스템의 하드웨어는 데이터를 받아들여 A/D컨버터와 D/A컨버터와 디지털 입출력 카드로 접속하는 데이터 획득 및 카드 접속부와, 증폭기 및 다중 수신보드와, 건습구 온도센서와 습도 센서와 전자 저울과, 열전대와, 온도센서로 구성된 상기 A/D 컨버터와, 전환기와, 팬과, 와트/시간/미터와, 환기구 개페장치로 구성된 상기 D/A컨버터와, 전자식 개페기와, 히터와, 가습기와, 와트/시간/미터와 환기구 개페장치로 구성된 것을 특징으로 하는 목재건조 자동화 시스템.The hardware of claim 2, wherein the hardware of the wooden drying system receives data and connects the data to an A / D converter, a D / A converter, and a digital input / output card, an amplifier, a multiple receiving board, a wet and dry bulb temperature. The A / D converter consisting of a sensor, a humidity sensor, an electronic scale, a thermocouple, a temperature sensor, a converter, a fan, a watt / hour / meter, a vent opening device, an electronic dog A wood drying automation system comprising a waste machine, a heater, a humidifier, a watt / hour / meter, and an air vent opening device. 제 1 항에 있어서, 상기 목재 건조 자동화 프로그램은The method of claim 1, wherein the wood drying automation program 수종, 두께, 목표함수율 입력 단계와;Inputting species, thickness, target function rate; 데이터베이스 검색 단계와;A database search step; 건조 스케줄 작성 프로그램 단계와;A drying schedule creation program step; 비중 입력 또는 보정 단계와;Specific gravity input or correction step; 건조 스케줄 프로그램 추정 단계와;A drying schedule program estimating step; 추정 스켄줄 검토와;Estimated scan review; 건조기 가동 단계와;A dryer operating step; 함수율 측정 단계와;A moisture content measuring step; 함수율 단계별 온도, 습도, 풍속 적용단계와;Applying temperature, humidity, and wind speed for each moisture content step; 함수율 ≤ 목표함수율 단계와;Moisture content ≤ target moisture content step; 건조 종료 단계로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 목재건조 자동화 시스템.Wood drying automation system, characterized in that consisting of a drying end step. 제 4 항에 있어서, 상기 함수율 측정 단계는 함수율 측정 프로그램 함수의 건량기준 함수율 계산법이 (현재무게 - 전건무게/전건무게) ×100%인 것을 특징으로 하는 목재건조 자동화 시스템.5. The wood drying automation system according to claim 4, wherein the moisture content measuring step is a dry weight reference moisture content calculation method of the moisture content measuring program function (current weight-total dry weight / total dry weight) x 100%.
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