海带自然晾晒与热泵烘干级联干燥自动控制系统研制
发布时间：2021-09-03 18:14
干燥是海带加工过程中的工序之一,为进一步解决海带干燥过程中劳动强度大、能耗高等问题,该研究设计了自然晾晒与热泵烘干级联的干燥模式并研制了海带全程自动搬运、协调工作的码垛自动控制系统,其由晾晒棚、热泵房、码垛装置、桥接装置与控制室组成。采用USS协议与G120变频器通讯,采集信号通过485通讯口送到可编程逻辑控制器PLC的寄存器,PLC对行走电机进行加减速判断;同时利用Profibus协议实现PLC与Sick条码定位传感器通讯,实现晾晒杆准确定位;然后编程控制气动抓手,实现海带晾晒杆的自动抓放等动作;利用限位开关作为数据传递的触发信号,晾晒棚与热泵房导轨自动对接,实现海带自然晾晒与热泵烘干结合。试验结果表明,该控制系统总运行时间为5.7 h,晾晒杆定位误差±1 cm,高速运行速度20 m/min,晴天自然晾晒可减少海带含水率至60%,烘干后海带含水率为15.2%左右,泥沙、杂质率为0%,为一级品。系统运行稳定,节约人工,保证海带干燥的品质。该研究有助于为藻类加工产业提供高品质、低能耗、绿色环保新模式与样板。
【文章来源】：农业工程学报. 2020,36(19)北大核心EICSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
自动搬运码垛系统
海带全程自动化搬运控制系统，主要控制海带晾晒杆自动搬运，实现自动变频调速和扫码定位功能。采用3个控制箱，其中提升装置和摆放装置上各装1个，控制室安装1个。该海带干燥控制系统设备主要有PLC（型号：1212C、1215C，德国西门子股份公司）、触摸屏（型号：GP-4500，普洛菲斯国际贸易上海有限公司）、抓放装置、电葫芦、行走电机、限位开关、条码定位传感器（型号：OLM 200，广州市西克传感器有限公司）等，其中创新性技术包括自动变频调速技术、定位技术、晾晒棚和热泵房对接技术、信息采集技术。自动变频技术采用西门子USS协议，实现行走电机自动变速；准确定位技术，采用Profibus协议通讯，进行晾晒杆放置距离测定；晾晒棚和热泵房对接技术，将2个空间精准对接保证动作准确；信息采集技术，采用温湿度传感器、光照度传感器（型号：HSTL-102WS、HSTL-GZD，北京华控兴业科技发展有限公司）、风速传感器（型号：RS-FSJT、山东建大仁科测控技术有限公司）测量晾晒棚内不同位置的温湿度、风速、光照度等信息。控制系统如图2所示。2.1 码垛装置
采用多个温度传感器、湿度传感器、风速传感器、光照度传感器等，安装在晾晒棚各位置，准确测量不同位置温湿度、风速变化情况，然后将测得传感器信号接入控制室的处理器单元，经过软件编程和GP-Pro EX 4.0软件对Proface GP-4500触摸屏人机界面编辑[31-32]，实现数据实时显示。通过后期对数据分析，可得对应各时间段、各环境条件下晾晒海带干燥环境情况。传感器安装位置如图3所示。2.4 称量装置
【参考文献】：
期刊论文
[1]太阳能辅助闭式热源塔热泵系统冬季制热性能[J]. 冯荣,刘晔,方俊飞,孟欣. 农业工程学报. 2020(11)
[2]海带结热泵干燥特性及数学模型研究[J]. 胡自成,秦浩,鲍全,葛凤华,高绪浩. 江苏大学学报(自然科学版). 2019(06)
[3]南瓜片太阳能—热泵联合干燥特性及动力学模型[J]. 代亚萍,邓凯波,郑宝东. 福建农林大学学报(自然科学版). 2019(02)
[4]不同干燥方式、存储温度对羊栖菜中岩藻黄素稳定性的影响[J]. 赵子硕,李红,苗祚庥,张金荣,崔巍,骆其君,严小军. 天然产物研究与开发. 2019(04)
[5]太阳能热泵干燥技术研究进展[J]. 李亚伦,李保国,朱传辉. 包装与食品机械. 2018(06)
[6]基于PROFIBUS-DP的高位码垛生产线系统设计[J]. 袁志林,马振中,张东升,尹志彬,郭衍臣. 包装与食品机械. 2018(05)
[7]海带太阳能辅热耦合干燥系统的设计与试验[J]. 朱烨,江涛,洪扬,陈超,邹海生,邢精珠. 渔业现代化. 2018(05)
[8]西门子推出TIA博途V15工程软件平台:聚焦应用、数字化和效率[J]. 刘星. 电气技术. 2018(03)
[9]变频环境下异步电机实际转速快速计算方法[J]. 刘志峰,石方亮,刘晓鹏,李磊. 机械设计与制造. 2018(03)
[10]热管联合多级串联热泵玉米干燥系统性能试验[J]. 李伟钊,盛伟,张振涛,杨鲁伟,张冲,魏娟,李博. 农业工程学报. 2018(04)
硕士论文
[1]空气源热泵联合太阳能供暖运行策略及评价[D]. 杨永鲁.山东大学 2018
[2]太阳能—热泵联合干燥菊花装置设计[D]. 袁焰华.南昌大学 2017
本文编号：3381610
【文章来源】：农业工程学报. 2020,36(19)北大核心EICSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
自动搬运码垛系统
海带全程自动化搬运控制系统，主要控制海带晾晒杆自动搬运，实现自动变频调速和扫码定位功能。采用3个控制箱，其中提升装置和摆放装置上各装1个，控制室安装1个。该海带干燥控制系统设备主要有PLC（型号：1212C、1215C，德国西门子股份公司）、触摸屏（型号：GP-4500，普洛菲斯国际贸易上海有限公司）、抓放装置、电葫芦、行走电机、限位开关、条码定位传感器（型号：OLM 200，广州市西克传感器有限公司）等，其中创新性技术包括自动变频调速技术、定位技术、晾晒棚和热泵房对接技术、信息采集技术。自动变频技术采用西门子USS协议，实现行走电机自动变速；准确定位技术，采用Profibus协议通讯，进行晾晒杆放置距离测定；晾晒棚和热泵房对接技术，将2个空间精准对接保证动作准确；信息采集技术，采用温湿度传感器、光照度传感器（型号：HSTL-102WS、HSTL-GZD，北京华控兴业科技发展有限公司）、风速传感器（型号：RS-FSJT、山东建大仁科测控技术有限公司）测量晾晒棚内不同位置的温湿度、风速、光照度等信息。控制系统如图2所示。2.1 码垛装置
采用多个温度传感器、湿度传感器、风速传感器、光照度传感器等，安装在晾晒棚各位置，准确测量不同位置温湿度、风速变化情况，然后将测得传感器信号接入控制室的处理器单元，经过软件编程和GP-Pro EX 4.0软件对Proface GP-4500触摸屏人机界面编辑[31-32]，实现数据实时显示。通过后期对数据分析，可得对应各时间段、各环境条件下晾晒海带干燥环境情况。传感器安装位置如图3所示。2.4 称量装置
【参考文献】：
期刊论文
[1]太阳能辅助闭式热源塔热泵系统冬季制热性能[J]. 冯荣,刘晔,方俊飞,孟欣. 农业工程学报. 2020(11)
[2]海带结热泵干燥特性及数学模型研究[J]. 胡自成,秦浩,鲍全,葛凤华,高绪浩. 江苏大学学报(自然科学版). 2019(06)
[3]南瓜片太阳能—热泵联合干燥特性及动力学模型[J]. 代亚萍,邓凯波,郑宝东. 福建农林大学学报(自然科学版). 2019(02)
[4]不同干燥方式、存储温度对羊栖菜中岩藻黄素稳定性的影响[J]. 赵子硕,李红,苗祚庥,张金荣,崔巍,骆其君,严小军. 天然产物研究与开发. 2019(04)
[5]太阳能热泵干燥技术研究进展[J]. 李亚伦,李保国,朱传辉. 包装与食品机械. 2018(06)
[6]基于PROFIBUS-DP的高位码垛生产线系统设计[J]. 袁志林,马振中,张东升,尹志彬,郭衍臣. 包装与食品机械. 2018(05)
[7]海带太阳能辅热耦合干燥系统的设计与试验[J]. 朱烨,江涛,洪扬,陈超,邹海生,邢精珠. 渔业现代化. 2018(05)
[8]西门子推出TIA博途V15工程软件平台:聚焦应用、数字化和效率[J]. 刘星. 电气技术. 2018(03)
[9]变频环境下异步电机实际转速快速计算方法[J]. 刘志峰,石方亮,刘晓鹏,李磊. 机械设计与制造. 2018(03)
[10]热管联合多级串联热泵玉米干燥系统性能试验[J]. 李伟钊,盛伟,张振涛,杨鲁伟,张冲,魏娟,李博. 农业工程学报. 2018(04)
硕士论文
[1]空气源热泵联合太阳能供暖运行策略及评价[D]. 杨永鲁.山东大学 2018
[2]太阳能—热泵联合干燥菊花装置设计[D]. 袁焰华.南昌大学 2017
本文编号：3381610
本文链接：https://www.wllwen.com/wenshubaike/jieribaike/3381610.html
