基于质流法的连续式谷物干燥水分在线测控方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种谷物干燥机水分在线测控方法，特别设及一种适合于连续式谷物 干燥机的基于质流法的水分在线测控方法和一种基于质流法的谷物干燥水分的时间调控 方法。
【背景技术】
[0002] 粮食干燥的基本目标是保持干燥过程稳定的前提下，W最低的干燥成本和能耗去 除粮食中的水分。因此，粮食干燥过程中水分的在线测控对粮食干燥工作至关重要。
[0003] 传统的粮食干燥水分在线测控是基于电容法或电阻法水分在线测控的基础上，采 用开关控制、经典PID控制或现代智能预测控制方法进行的。但检测受溫湿度影响，稳定性 差，控制精度不高。近年来，国内出现了采用总重法进行水分在线检测和控制的新研究和新 广品。
[0004] 在先申请的"一种连续式谷物干燥过程水分在线检测方法"专利号CN103808591A， 该专利设及一种连续式谷物干燥机的基于总重检测的水分在线检测方法，该方法利用水分 和容重的关系计算水分，该方法基于重量检测方法具有精度高和稳定性好等优点。但该方 法只能计算干燥过程中干燥机内粮食的平均水分，而不能直接得出出口水分，出口水分需 要用干燥模型推算，造成一定的误差。而且该方法通过采用激光或阻旋式料位传感器测量 干燥机内部谷物的实时料位变化，计算对应的体积，受谷物料堆形状不确定等因素影响，体 积计算不准确，也会导致水分计算出现偏差。
【发明内容】
阳0化]本发明的一个目的是提供一种可计算经干燥后谷物的实时水分的方法。
[0006] 本发明还有一个目的提供一种可调控干燥机干燥时间的方法，通过小步慢调的方 法调整干燥时间，即通过若干步小幅度调整，控制干燥后实际谷物水分与目标水分在误差 范围内，避免单次调整幅度过大造成调节过度。
[0007] 本发明还有一个目的提供一种连续式谷物干燥自动作业系统，采用间歇进粮和排 粮的干燥作业方式。
[0008] 为了实现根据本发明的运些目的和其它优点，提供了一种基于质流法的连续式谷 物干燥水分在线测控方法，包括W下步骤：
[0009] 步骤一，启动干燥机开始干燥，经进粮时间及进粮稳定时间Δζ。、空闲时间 Aζ。,、排粮时间及排粮稳定时间Δζ21后完成一个干燥周期Δζ1，计算第i个周期的进粮 质量Wii:
[0010]Wii=WH1-WLi1+ ((WHi-WMi) /Δξai) ·Δξ11 W11] 其中，WHi为第i次进粮及进粮稳定时间后干燥机的高料位质量；WL11为第i-1次 排粮及排粮稳定时间后干燥机的低料位质量；WMi为第i次空闲时间后干燥机质量；Aζ11 为第i次进粮时间及进粮稳定时间；Aζ。1为第i次空闲时间；i表示干燥周期；
[0012] 步骤二，计算第i个周期的排粮质量胖21: 阳01 引 胖21 =WHi-WLi- ((WHi-WMi) /Δξai) · (Δξ21+Δξai)
[0014] 其中，WLi为第i次排粮及排粮稳定时间后干燥机的低料位质量；Aζ21为第i次 排粮时间与排粮稳定时间；
[0015] 步骤Ξ，计算干燥机第i次排粮水分Mzi:
[0016]
阳017] 其中，M。为第i次进入干燥机的粮食水分。
[0018] 优选的是，其中，所述干燥机经过进粮及稳定时间Δζ11后停止进粮，经空闲时间 A 后开始排粮，经排粮及排粮稳定时间Δζ21后停止排粮，进粮与排粮间歇交替进行， 并在干燥周期Aζι内都在进行连续干燥作业。
[0019] 优选的是，其中，所述干燥周期Δζ1的计算公式为：
[0020] Δζi=Δζ11+Δζ2i+Δζai
[0021] 其中，Δζ1为干燥机的第i个干燥周期。
[0022] 优选的是，其中，所述干燥机采用双限料位间歇排粮的作业方式，当干粮仓内粮食 达到上限位料位传感器位置，自动启动排粮输送机，开始排粮；当干粮仓内粮食低于下限料 位传感器位置，自动停止排粮输送机，停止排粮。
[0023] 本发明的目的还可通过一种基于质流法的谷物干燥水分的时间调控方法来实现， 包括W下步骤：
[0024] 步骤一，计算前i个干燥周期中m个干燥周期排粮水分滚动累加平均MB21; 阳0巧]
[00%] 其中，m为滚动累加次数;WBii为前i个干燥周期中m个干燥周期的进粮质量滚动 累加；WB21为前i个干燥周期中m个干燥周期的排粮质量滚动累加；
[0027] 步骤二，当|MB2i-Mt| >δ时，计算下一周期即i+1次周期的最大调整时间Δι。^。：
[0028]
[0029] 其中，WBTi为前i次循环周期中m个干燥周期实际脱水质量滚动累加；ΔζΒ1为 前i个干燥周期中m个干燥周期的干燥时间滚动累加；WBYTw为前i+1次干燥周期中m个 干燥周期的目标脱水质量滚动累加；Μτ为目标水分值；δ为水分偏差；
[0030] 步骤Ξ:对最大调整时间Abfg。采用小步慢调的方式进行调整：
[0031]
阳0巧其中，Δsmall为单次最小调整时间；1为小步慢调的步数；
[0033] 步骤四，计算第i+1次周期的周期时间ΔζW:
[0034] 当ΜΒ2ι-Μτ>δ时，则增加干燥机的空闲时间，Δζa(w)=Δζai+Asmall; 阳ο对当ΜΒ2ι-Μτ=δ时，则干燥机的空闲时间不变，Δζa(w)=Δζai;
[0036] 当ΜΒ2ι-Μτ<-δ时，则减少干燥机的空闲时间，Δζa(w)=Δζ3ι-Δ_ιι;
[0037] 步骤五：计算前i+1个干燥周期中m个干燥周期排粮水分滚动累加平均MB2w>，只 要|MB2;w：)-MtI>S，重复步骤一到步骤四，直至|MB2;w：)-MtI《δ时，停止调整。
[003引优选的是，其中，所述步骤Ξ中ΔζBi计算公式为：
[0039]
[0040] 其中，ΔζBi为i个干燥周期中m个干燥周期的时间滚动累加。
[0041] 优选的是，其中，所述步骤Ξ中前i次循环周期中m个干燥周期的脱水质量滚动累 加WBTi计算公式为：
[0042]
阳0创式中，W。为j次进入粮食质量;W2j为j次排出粮食质量。
[0044] 优选的是，其中，所述步骤Ξ中的应脱水质量滚动累加WYBTi计算方法如下：
[0045]
[0046] 其中，WB。为前i个干燥周期中m个干燥周期的进粮质量滚动累加。
[0047] 本发明的目的还可通过一种连续式谷物干燥自动作业系统来实现，包括：塔前湿 粮储粮仓，其底部安装的插板用于控制谷物间歇进入干燥机主体，所述塔前湿粮储粮仓位 于干燥机主体的一侧；
[0048] 塔后干粮暂储仓，其用于储存干燥后的粮食，所述塔后干粮暂储仓位于干燥机主 体的另一侧；
[0049] 干燥机主体，其内由上至下分为储粮段、干燥段、冷却段和排粮机构，用于干燥粮 食；
[0050] 称重传感器，其用于称取干燥机主体内粮食的质量变化，所述称重传感器安装在 干燥机主体的底部。
[0051] 优选的是，其采用间歇进粮和排粮的干燥作业方式，通过控制插板，控制谷物间歇 进入干燥机主体内进行干燥，通过控制排粮机构运转，控制谷物间歇排出干燥机主体结束 干燥。
[0052] 本发明至少包括W下有益效果：1、通过称重传感器实时监测干燥机的重量，直接 得出干燥后谷物水分，从而调整干燥时间来控制干燥后谷物水分与目标水分在误差范围 内，精准控制的谷物干燥水分。2、水分检测全域的精度优于±0.5%，对干燥过程实施目标 控制、限速控制和等速控制，不仅提高了干燥机的自动化程度，而且能够实现节能干燥和保 质干燥。
[0053] 本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本 发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
【附图说明】
[0054] 图1为本发明所述的干燥系统作业流程图。 阳化5] 图2为本发明所述的干燥系统上部结构示意图。
[0056] 图3为本发明所述的干燥系统下部结构示意图。
【具体实施方式】
[0057] 下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，W令本领域技术人员参照说明书文 字能够据W实施。
[005引应当理，本文所使用的诸如"具有"、"包含及"包括"术语并不配出一个或多个 其它元件或其组合的存在或添加。
[0059] 步骤一、作业初始化：向干燥机的控制显示单元内输入和存储待干燥谷物的初始 平均水分值M。，目标水分值Μτ、热介质溫湿度T、排粮频率Gg;
[0060] 步骤二、检测皮重：干燥机下部安装称重传感器组，称重传感器检测干燥机的重 量，干燥机的重量包括干燥机主体和其内谷物的重量；在干燥机内部无粮的状态下，利用称 重传感器组检测到电信号，称重传感器组连接信号检测与转换单元，信号检测与转换单元 将电信号转换为重量信号，信号检测与转换单元连接控制显示单元，由控制显示单元检测、 读取和存储皮重Wb;
[0061] 步骤Ξ、首次进粮作业：采用双限料位控制启动进粮作业，手动或自动启动干燥机 进粮，向干燥机内输送待干燥高水分谷物，当干燥机内谷物达到上料位传感器位置，自动停 止进粮；当干燥机内谷物低于下料位传感器位置，再次启动进粮装置；