基于質(zhì)流法的連續(xù)式谷物干燥水分在線測控方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種谷物干燥機水分在線測控方法，特別設(shè)及一種適合于連續(xù)式谷物 干燥機的基于質(zhì)流法的水分在線測控方法和一種基于質(zhì)流法的谷物干燥水分的時間調(diào)控 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 糧食干燥的基本目標是保持干燥過程穩(wěn)定的前提下，W最低的干燥成本和能耗去 除糧食中的水分。因此，糧食干燥過程中水分的在線測控對糧食干燥工作至關(guān)重要。
[0003] 傳統(tǒng)的糧食干燥水分在線測控是基于電容法或電阻法水分在線測控的基礎(chǔ)上，采 用開關(guān)控制、經(jīng)典PID控制或現(xiàn)代智能預(yù)測控制方法進行的。但檢測受溫濕度影響，穩(wěn)定性 差，控制精度不高。近年來，國內(nèi)出現(xiàn)了采用總重法進行水分在線檢測和控制的新研究和新 廣品。
[0004] 在先申請的"一種連續(xù)式谷物干燥過程水分在線檢測方法"專利號CN103808591A， 該專利設(shè)及一種連續(xù)式谷物干燥機的基于總重檢測的水分在線檢測方法，該方法利用水分 和容重的關(guān)系計算水分，該方法基于重量檢測方法具有精度高和穩(wěn)定性好等優(yōu)點。但該方 法只能計算干燥過程中干燥機內(nèi)糧食的平均水分，而不能直接得出出口水分，出口水分需 要用干燥模型推算，造成一定的誤差。而且該方法通過采用激光或阻旋式料位傳感器測量 干燥機內(nèi)部谷物的實時料位變化，計算對應(yīng)的體積，受谷物料堆形狀不確定等因素影響，體 積計算不準確，也會導(dǎo)致水分計算出現(xiàn)偏差。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽0化]本發(fā)明的一個目的是提供一種可計算經(jīng)干燥后谷物的實時水分的方法。
[0006] 本發(fā)明還有一個目的提供一種可調(diào)控干燥機干燥時間的方法，通過小步慢調(diào)的方 法調(diào)整干燥時間，即通過若干步小幅度調(diào)整，控制干燥后實際谷物水分與目標水分在誤差 范圍內(nèi)，避免單次調(diào)整幅度過大造成調(diào)節(jié)過度。
[0007] 本發(fā)明還有一個目的提供一種連續(xù)式谷物干燥自動作業(yè)系統(tǒng)，采用間歇進糧和排 糧的干燥作業(yè)方式。
[0008] 為了實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的運些目的和其它優(yōu)點，提供了一種基于質(zhì)流法的連續(xù)式谷 物干燥水分在線測控方法，包括W下步驟：
[0009] 步驟一，啟動干燥機開始干燥，經(jīng)進糧時間及進糧穩(wěn)定時間Δζ。、空閑時間 Aζ。,、排糧時間及排糧穩(wěn)定時間Δζ21后完成一個干燥周期Δζ1，計算第i個周期的進糧 質(zhì)量Wii:
[0010]Wii=WH1-WLi1+ ((WHi-WMi) /Δξai) ·Δξ11 W11] 其中，WHi為第i次進糧及進糧穩(wěn)定時間后干燥機的高料位質(zhì)量；WL11為第i-1次 排糧及排糧穩(wěn)定時間后干燥機的低料位質(zhì)量；WMi為第i次空閑時間后干燥機質(zhì)量；Aζ11 為第i次進糧時間及進糧穩(wěn)定時間；Aζ。1為第i次空閑時間；i表示干燥周期；
[0012] 步驟二，計算第i個周期的排糧質(zhì)量胖21: 陽01 引 胖21 =WHi-WLi- ((WHi-WMi) /Δξai) · (Δξ21+Δξai)
[0014] 其中，WLi為第i次排糧及排糧穩(wěn)定時間后干燥機的低料位質(zhì)量；Aζ21為第i次 排糧時間與排糧穩(wěn)定時間；
[0015] 步驟Ξ，計算干燥機第i次排糧水分Mzi:
[0016]
陽017] 其中，M。為第i次進入干燥機的糧食水分。
[0018] 優(yōu)選的是，其中，所述干燥機經(jīng)過進糧及穩(wěn)定時間Δζ11后停止進糧，經(jīng)空閑時間 A 后開始排糧，經(jīng)排糧及排糧穩(wěn)定時間Δζ21后停止排糧，進糧與排糧間歇交替進行， 并在干燥周期Aζι內(nèi)都在進行連續(xù)干燥作業(yè)。
[0019] 優(yōu)選的是，其中，所述干燥周期Δζ1的計算公式為：
[0020] Δζi=Δζ11+Δζ2i+Δζai
[0021] 其中，Δζ1為干燥機的第i個干燥周期。
[0022] 優(yōu)選的是，其中，所述干燥機采用雙限料位間歇排糧的作業(yè)方式，當(dāng)干糧倉內(nèi)糧食 達到上限位料位傳感器位置，自動啟動排糧輸送機，開始排糧；當(dāng)干糧倉內(nèi)糧食低于下限料 位傳感器位置，自動停止排糧輸送機，停止排糧。
[0023] 本發(fā)明的目的還可通過一種基于質(zhì)流法的谷物干燥水分的時間調(diào)控方法來實現(xiàn)， 包括W下步驟：
[0024] 步驟一，計算前i個干燥周期中m個干燥周期排糧水分滾動累加平均MB21; 陽0巧]
[00%] 其中，m為滾動累加次數(shù);WBii為前i個干燥周期中m個干燥周期的進糧質(zhì)量滾動 累加；WB21為前i個干燥周期中m個干燥周期的排糧質(zhì)量滾動累加；
[0027] 步驟二，當(dāng)|MB2i-Mt| >δ時，計算下一周期即i+1次周期的最大調(diào)整時間Δι。^。：
[0028]
[0029] 其中，WBTi為前i次循環(huán)周期中m個干燥周期實際脫水質(zhì)量滾動累加；ΔζΒ1為 前i個干燥周期中m個干燥周期的干燥時間滾動累加；WBYTw為前i+1次干燥周期中m個 干燥周期的目標脫水質(zhì)量滾動累加；Μτ為目標水分值；δ為水分偏差；
[0030] 步驟Ξ:對最大調(diào)整時間Abfg。采用小步慢調(diào)的方式進行調(diào)整：
[0031]
陽0巧其中，Δsmall為單次最小調(diào)整時間；1為小步慢調(diào)的步數(shù)；
[0033] 步驟四，計算第i+1次周期的周期時間ΔζW:
[0034] 當(dāng)ΜΒ2ι-Μτ>δ時，則增加干燥機的空閑時間，Δζa(w)=Δζai+Asmall; 陽ο對當(dāng)ΜΒ2ι-Μτ=δ時，則干燥機的空閑時間不變，Δζa(w)=Δζai;
[0036] 當(dāng)ΜΒ2ι-Μτ<-δ時，則減少干燥機的空閑時間，Δζa(w)=Δζ3ι-Δ_ιι;
[0037] 步驟五：計算前i+1個干燥周期中m個干燥周期排糧水分滾動累加平均MB2w>，只 要|MB2;w：)-MtI>S，重復(fù)步驟一到步驟四，直至|MB2;w：)-MtI《δ時，停止調(diào)整。
[003引優(yōu)選的是，其中，所述步驟Ξ中ΔζBi計算公式為：
[0039]
[0040] 其中，ΔζBi為i個干燥周期中m個干燥周期的時間滾動累加。
[0041] 優(yōu)選的是，其中，所述步驟Ξ中前i次循環(huán)周期中m個干燥周期的脫水質(zhì)量滾動累 加WBTi計算公式為：
[0042]
陽0創(chuàng)式中，W。為j次進入糧食質(zhì)量;W2j為j次排出糧食質(zhì)量。
[0044] 優(yōu)選的是，其中，所述步驟Ξ中的應(yīng)脫水質(zhì)量滾動累加WYBTi計算方法如下：
[0045]
[0046] 其中，WB。為前i個干燥周期中m個干燥周期的進糧質(zhì)量滾動累加。
[0047] 本發(fā)明的目的還可通過一種連續(xù)式谷物干燥自動作業(yè)系統(tǒng)來實現(xiàn)，包括：塔前濕 糧儲糧倉，其底部安裝的插板用于控制谷物間歇進入干燥機主體，所述塔前濕糧儲糧倉位 于干燥機主體的一側(cè)；
[0048] 塔后干糧暫儲倉，其用于儲存干燥后的糧食，所述塔后干糧暫儲倉位于干燥機主 體的另一側(cè)；
[0049] 干燥機主體，其內(nèi)由上至下分為儲糧段、干燥段、冷卻段和排糧機構(gòu)，用于干燥糧 食；
[0050] 稱重傳感器，其用于稱取干燥機主體內(nèi)糧食的質(zhì)量變化，所述稱重傳感器安裝在 干燥機主體的底部。
[0051] 優(yōu)選的是，其采用間歇進糧和排糧的干燥作業(yè)方式，通過控制插板，控制谷物間歇 進入干燥機主體內(nèi)進行干燥，通過控制排糧機構(gòu)運轉(zhuǎn)，控制谷物間歇排出干燥機主體結(jié)束 干燥。
[0052] 本發(fā)明至少包括W下有益效果：1、通過稱重傳感器實時監(jiān)測干燥機的重量，直接 得出干燥后谷物水分，從而調(diào)整干燥時間來控制干燥后谷物水分與目標水分在誤差范圍 內(nèi)，精準控制的谷物干燥水分。2、水分檢測全域的精度優(yōu)于±0.5%，對干燥過程實施目標 控制、限速控制和等速控制，不僅提高了干燥機的自動化程度，而且能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能干燥和保 質(zhì)干燥。
[0053] 本發(fā)明的其它優(yōu)點、目標和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本 發(fā)明的研究和實踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
【附圖說明】
[0054] 圖1為本發(fā)明所述的干燥系統(tǒng)作業(yè)流程圖。 陽化5] 圖2為本發(fā)明所述的干燥系統(tǒng)上部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0056] 圖3為本發(fā)明所述的干燥系統(tǒng)下部結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0057] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細說明，W令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文 字能夠據(jù)W實施。
[005引應(yīng)當(dāng)理，本文所使用的諸如"具有"、"包含及"包括"術(shù)語并不配出一個或多個 其它元件或其組合的存在或添加。
[0059] 步驟一、作業(yè)初始化：向干燥機的控制顯示單元內(nèi)輸入和存儲待干燥谷物的初始 平均水分值M。，目標水分值Μτ、熱介質(zhì)溫濕度T、排糧頻率Gg;
[0060] 步驟二、檢測皮重：干燥機下部安裝稱重傳感器組，稱重傳感器檢測干燥機的重 量，干燥機的重量包括干燥機主體和其內(nèi)谷物的重量；在干燥機內(nèi)部無糧的狀態(tài)下，利用稱 重傳感器組檢測到電信號，稱重傳感器組連接信號檢測與轉(zhuǎn)換單元，信號檢測與轉(zhuǎn)換單元 將電信號轉(zhuǎn)換為重量信號，信號檢測與轉(zhuǎn)換單元連接控制顯示單元，由控制顯示單元檢測、 讀取和存儲皮重Wb;
[0061] 步驟Ξ、首次進糧作業(yè)：采用雙限料位控制啟動進糧作業(yè)，手動或自動啟動干燥機 進糧，向干燥機內(nèi)輸送待干燥高水分谷物，當(dāng)干燥機內(nèi)谷物達到上料位傳感器位置，自動停 止進糧；當(dāng)干燥機內(nèi)谷物低于下料位傳感器位置，再次啟動進糧裝置；