一种基于质流法的连续式谷物干燥自动作业系统的制作方法_2

文档序号:10214686阅读:来源:国知局
此时引入概念:滚动累加,即在前i个干燥周期中,将其中m个干燥周期的相应数据 进行加和。滚动累加平均,即前i个干燥周期中m个干燥周期的相应数据滚动累加后除以m。
[0043] 将进粮质量、进入干物质质量、进入水质量、排粮质量、排出水质量、脱水质量与干 燥周期进行滚动累加,即求出进粮质量滚动累加 WBu、进入干物质质量滚动累加平均WBGu、 进入水质量滚动累加 WBSu、排粮质量滚动累加 WB2i、排出水质量滚动累加 WBS2i、脱水质量滚 动累加 WBTi与干燥周期滚动累加△ GBi,即公式(9)-(15)。

[0051]根据公式(8)-( 14)计算排粮水分滚动累加平均MB21:
[0054]其中,WBli为前i个干燥周期中m个干燥周期的进粮质量滚动累加,kg; WBGli为前i 个干燥周期中m个干燥周期的进入干物质质量滚动累加平均,kg;WBSu为前i个干燥周期中m 个干燥周期的进入水质量滚动累加,kg;WB2l为前i个干燥周期中m个干燥周期的排粮质量滚 动累加,kg;WBS 2i为前i个干燥周期中m个干燥周期的排出水质量滚动累加,kg;WBTi为前i个 干燥周期中m个干燥周期的脱水质量滚动累加,kg; MB2i为前i个干燥周期中m个干燥周期的 排粮水分滚动累加的平均值;A GB1为前i个干燥周期中m个干燥周期时间滚动累加,s;m为 滚动累加次数,m=l,2,3L L n;a = i-m+l,正整数。
[0055]步骤六、控制连续干燥过程:通过计算排粮水分滚动累加 MB21与目标水分Mt的比 较,控制空闲时间A Gai,即谷物在干燥机中的驻留时间,也就是谷物干燥的速度,使谷物的 水分维持在设定水分值合理范围内。出口水分高,增加空闲时间,即增加谷物在干燥机中的 单周期操作时间;出口水分低,减少空闲时间,即减少粮食在干燥机中的单周期操作时间。 [0056] 当MB2i-MT>S时,则增加谷物在干燥机内的时间,Δ (a(i+1)= Δ ζ^+Δ ;
[0057] 当MB2i-MT = S时,则谷物在干燥机内的时间不变,Δζ3(?+1)= Δζ^;
[0058] 当MB2i-MT<4时,则减少谷物在干燥机内的时间,Δ ζ3(?+1)= Δ Gai-A ;
[0059] 其中,δ为排粮水分滚动累加水分偏差;Δ ζ3(?+υ为第i + 1次空闲时间,s; Δ为单次 调整时间,s;
[0060] 以下步骤均以MB2i-MT>S时为例进行计算。
[0061] 假设进粮时间及进粮稳定时间△ ζη和排粮时间及排粮稳定时间不变,根据公式 (18)计算第i+Ι次周期的时间:
[0063] 步骤七、等重时间调节:
[0064] ①根据待干燥谷物的进粮平均水分Mu、目标水分值Μτ、单次进粮质量W11及进粮质 量滚动累加 WBu,计算得出单次应脱水质量WYTi以及应脱水质量的滚动累加 WBYTi,即公式 (19)-(21);
[0068]其中,WYTi是单次干燥周期中为达到目标水分值Mt的应脱水质量,kg;WBYTi是前i 个干燥周期中m个干燥周期的应脱水质量的滚动累加,kg;
[0069] ②假设干燥的环境和工艺条件不变,去除高低水分的单位能耗相同,根据实际脱 水质量滚动累加 WBT1与其对应的周期操作时间滚动累加△ GB1推导出下一周期应脱水质量 滚动累加 WBYTi所对应的周期操作时间滚动累加△ GBi+1,即公式(22)。
[0070] WBTi: Δ ζΒι=¥ΒΥΤ?+ι: Δ ζΒι+ι=¥ΒΥΤ?+ι: ( Δ ζΒ?+mX Δ iarge) (22)
[0071] 其中,ΔζΒ?为前i个干燥周期中m个干燥周期的时间累加,s; /UBi+1为前i + 1个干 燥周期中m个干燥周期的时间累加,s; △ Iarge3S单次最大调整时间,s。
[0072] 根据公式(15)、(18)和(22)计算得到单次调整时间Alarge3:
[0074]步骤八:采用"小步慢调"的方式对下一操作周期时间进行调整,当|ΜΒ2(1+1)-Μτ| < δ时停止调整。"小步慢调"是指将一次所需调整的时间平均分为若干步调整,避免单次调整 幅度过大造成调节过度。
[0076] 其中,Asmall为单次最小调整时间,S;1为一次调整的步数,整数。
[0077] 根据公式(9)-(14)、(21)_(24)计算 Asmall:
[0079]②下一周期操作时间Δζ?+1为:
[0081 ] 步骤九:
[0082]计算前i + Ι个干燥周期中m个干燥周期排粮水分滚动累加平均ΜΒ2(1 + 1),只要 MB2(i+1)-MT I >δ,重复步骤一到步骤四,直至I ΜΒ2(?+υ-Μτ I < δ时,停止调整。
[0083]如图1、2和3所示的一种基于质流法的连续式谷物干燥水分在线测控系统案例。该 系统主要包括塔前湿粮进粮装置、干燥装置、塔后干粮暂储装置、传感器组和控制单元。
[0084]塔前湿粮进粮装置包括:初清筛前输送机111、初清筛112、湿粮仓底输送机113、湿 粮储粮仓仓体下插板114、进粮料斗115、湿粮仓肖U提升机116、塔肖U湿粮储粮仓117、湿粮仓 进粮溜粮管118和塔前进粮提升机119。
[0085]干燥装置包括:干燥机进粮溜粮管121、储粮段122、干燥段123、热风道124、冷却段 125、排粮机构126、塔底输送机127、热风机128、干燥机主体129。
[0086] 塔后干粮暂储装置包括:塔后排粮提升机131、干粮仓进粮溜粮管132、塔后干粮仓 133、干粮仓底输送机134;干粮罩棚135和干粮仓后排粮输送机136。
[0087] 控制单元包括:控制与显示单元141、信号检测与转换单元142。
[0088] 传感器组包括:干燥机总重(含谷物)称重传感器组151、料位传感器152和温度探 测头组。
[0089]干燥机主体129自上而下依次为储粮段122、干燥段123、冷却段125、排粮机构126。 储粮段122作用是将进入干燥机内部的粮食暂储,等待进入干燥段123中进行干燥。作为一 种优选,干燥机主体料位传感器组152安装在储粮段122上。作为一种优选,为增加干燥机干 燥能力和干燥速率,干燥机内部设有多个干燥段123,谷物经多级干燥后,进入冷却段125冷 却,如果谷物的水分符合要求,谷物经排粮机构126、塔底输送机127、塔底输送机131和干粮 仓进粮溜粮管132进入塔后干粮仓133。作为一种优选,塔后干粮仓料位传感器组152安装在 塔后干粮仓133上部,料位传感器组152包括上料位传感器和下料位传感器。
[0090] 干燥机总重(含谷物)称重传感器组151包括若干个称重传感器,安装于干燥机底 座的立柱底端或立柱之上。称重传感器的安装方式可以根据传感器的类型确定。作为进一 步优选,称重传感器组151以采用原理、结构、尺寸、材质、量程和精度均相同的4支以上的称 重传感器组成。当干燥机主体129内谷物重量变化时,干燥机底座立柱承受压力产生形变, 此时称重传感器151亦产生形变,应变片阻值发生变化,经过电桥电路转化为电压信号,电 压信号传输给信号转换和检测单元142。
[0091] 信号检测和转换单元142将电压信号收集与转换。该单元由放大滤波线路、模数转 换电路、看门狗线路、MCU信号处理器、RS485串行通讯线路构
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