[实用新型]一种PLC控制的片状农业物料干燥控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及农产品加工技术领域，特别是一种运用PLC控制的片状农业物料干燥控制装置。

背景技术

农业物料干燥是一个复杂的过程，它不仅受物料特性和介质参数的影响，而且还与干燥工艺有重要的关系。对干燥的要求不仅是去除水分，而且要保留它的营养成分和化学成分，有时还要保留它的色香味。物料干燥的质量主要取决于温度的变化，但是在干燥过程中温度变化的规律难以控制，致使物料的最终干燥品质难以达到要求。随着电子计算机的迅速发展，农业物料的干燥控制已逐步实现自动化控制，干燥设备正向自动化和低能耗方向发展。我国物料干燥的研制工作起步较晚，目前存在着技术水平低等特点。传统的干燥控制的方法是根据经验所得的时间-温度函数曲线，进行编程实现其控制，但是每一次干燥的物料数量都是不相同的，所以通常提供的时间-温度函数往往不能满足每一次的干燥过程按照最优特性曲线进行。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的问题，提供了一种运用PLC控制农业物料(如片状玫瑰花瓣)干燥控制装置。

本实用新型的控制装置分为三个部分：PLC的输出单元，PLC的数字量输入单元，模拟量输入单元；输出单元有两路输出：一路接(控制)加热器，另一路接(控制)排湿气。模拟量输入单元连接重力传感器(输入)、温度传感器(输入)和湿度传感器(输入)。

其中重力传感器测量范围为0-49牛顿时，线性输出0-5V的直流电压，湿度传感器的相对湿度测量范围为0-100％时，线性输出0-5V的直流电压。

本实用新型所使用的PLC能够将上述三种传感器的模拟信号转化为数字信号。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1.环境适应性强。普通工业控制计算机一般对使用环境要求较高，由于本实用新型采用的PLC是专为现场应用而设计的控制产品，对使用环境的要求相对较低。

2.使用方便、灵活。工业控制计算机一般采用特殊的编程语言及编程软件，其程序的编制需要由专业计算机编程人员完成，且现场一般不能修改。而PLC一般采用的梯形语言、手持式编程器，编程可由非计算机专业人员在使用现场完成，且程序可以修改。

3.控制精度高。PLC系统除了能应用于单一的逻辑控制外，还能完成顺序控制、分散控制等各种复杂的控制功能。从而使物料的干燥控制过程的精确变的更高。

附图说明

图1为本实用新型PLC控制单元连接示意图；

图2为玫瑰花瓣的干燥曲线图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型中PLC控制装置分为三个部分：PLC的输出单元1，PLC的数字量输入单元2(输入阀门的位置信号)，模拟量输入单元3。输出单元有两路输出，一路控制加热器4，另一路控制排湿气6。模拟量输入单元包括：重力传感器输入5，PT100温度传感器输入7和湿度传感器输入8；其中重力传感器测量范围为0-49牛顿时，线性输出0-5V的直流电压，湿度传感器的相对湿度测量范围为0-100％时，线性输0-5V的直流电压。

PLC采用信捷电子公司生产的XPC330系列小型PLC；重力传感器采用安徽蚌埠金诺传感测控工程有限公司生产的JLBS-II S型重力传感器；温度传感器为PT100型铂温度传感器；湿度传感器采用北京九纯键科技发展有限公司生产的JAJ200A分体式湿度传感器。加热器和排湿器均为现有技术。

本实用新型所使用的PLC能够将上述三种传感器的模拟信号转化为数字信号。

应用：首先得到干燥对象的理想的时间-重量百分比的函数曲线，把曲线分为几个部分，用最小二乘法拟合每一段的斜率即失重速率作为速度设定写入程序。在干燥开始时称量并记录采样物料的初始重量，之后实时计算样品物料的重量百分比，与设定的数值相比较，根据误差调整加热器的功率和排湿过程，使控制过程能够精确地按照干燥曲线进行，至重量设定的下限结束，以保证干燥后的片状农业物料最大限度地保留原有的营养成分。

下面以待干燥的玫瑰花瓣为实例进一步描述本实用新型的实施方式：

如图2所示为玫瑰花瓣的最优干燥曲线。将干燥曲线分为三段，用最小二乘法拟合每一段的斜率，即失重速率分别为k1、k2、k3。控制系统将实时测得的采样花瓣的重力、温度、湿度传送给PLC，对PLC在oa、ab和剩余的阶段分别编制相应的程序，以控制其失重速率分别为k1、k2和k3。并设定其湿度上限值。当样品花瓣的重量降至原有重量的18％时，将停止进行干燥。