本文關(guān)鍵詞：食品烘干機(jī)的能耗分析與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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【摘要】：干燥是揮發(fā)物料中多余的水分,不同的物料需要不同的干燥技術(shù)和干燥設(shè)備。食品干燥是食品加工的主要工序之一。本文針對(duì)干燥和冷卻火腿腸的食品烘干機(jī),完成其能耗分析和改進(jìn),控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),溫濕度PID控制和解耦設(shè)計(jì)等工作。首先,使用DeST能耗模擬分析軟件,分析食品烘干機(jī)的能耗情況。DeST軟件模擬食品烘干機(jī)的空調(diào)機(jī)組工作過程,得出空調(diào)機(jī)組在工作過程中的各個(gè)設(shè)備的能耗情況。發(fā)現(xiàn)能耗問題后,對(duì)食品烘干機(jī)進(jìn)行改進(jìn),加入轉(zhuǎn)輪式熱回收裝置。對(duì)轉(zhuǎn)輪式熱回收裝置建模,通過控制參數(shù)得到更高的熱回收效率。分析改進(jìn)后的食品烘干機(jī)能耗確實(shí)達(dá)到節(jié)能的效果。其次,為實(shí)現(xiàn)食品烘干機(jī)功能,設(shè)計(jì)基于西門子S7-300PLC的控制系統(tǒng)。包括對(duì)食品烘干機(jī)冷熱風(fēng)空調(diào)機(jī)組的控制,對(duì)傳送系統(tǒng)的變頻器控制,熱回收系統(tǒng)的控制等。在工業(yè)應(yīng)用中為了方便控制食品烘干機(jī),設(shè)計(jì)基于Win CC的監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)時(shí)關(guān)注設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)數(shù)據(jù)并能夠進(jìn)行控制。最后,利用系統(tǒng)辨識(shí)中灰箱的方法建立食品烘干機(jī)的空氣處理裝置數(shù)學(xué)模型,通過最小二乘法對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行參數(shù)估計(jì)。采用PID控制器控制表冷器和加熱器得到需要的送風(fēng)溫濕度。食品烘干機(jī)的溫濕度系統(tǒng)是一個(gè)多變量線性的耦合系統(tǒng),送風(fēng)溫度受到表冷器和加熱器的共同影響。對(duì)溫濕度系統(tǒng)采用前饋補(bǔ)償解耦法,利用MATLAB對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真證明該方法的有效性。
【關(guān)鍵詞】：食品烘干機(jī) 節(jié)能 PLC PID控制 解耦控制
【學(xué)位授予單位】：沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TS203;TP273
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 引言11-12
• 1.2 食品烘干機(jī)概述12-14
• 1.3 國內(nèi)外干燥技術(shù)研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4 論文選題意義及研究內(nèi)容16-18
• 1.4.1 本文研究意義16-17
• 1.4.2 本文研究主要內(nèi)容17-18
• 1.5 章節(jié)安排18-19
• 第2章 食品烘干機(jī)的能耗分析與改進(jìn)19-30
• 2.1 引言19
• 2.2 食品烘干機(jī)的能耗分析19-22
• 2.3 食品烘干機(jī)的改進(jìn)22-27
• 2.3.1 轉(zhuǎn)輪式熱回收裝置原理22-23
• 2.3.2 轉(zhuǎn)輪式熱回收裝置數(shù)學(xué)模型23-26
• 2.3.3 數(shù)學(xué)模型求解和分析26-27
• 2.4 食品烘干機(jī)改進(jìn)后能耗分析27-28
• 2.5 本章小結(jié)28-30
• 第3章 食品烘干機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)30-52
• 3.1 引言30-31
• 3.2 食品烘干機(jī)的功能設(shè)計(jì)31-36
• 3.3 食品烘干機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)36-45
• 3.3.1 食品烘干機(jī)的工作流程36-37
• 3.3.2 控制系統(tǒng)的PLC硬件組成37-40
• 3.3.3 控制系統(tǒng)的PLC程序40-45
• 3.4 食品烘干機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)45-50
• 3.4.1 WinCC簡(jiǎn)介45-46
• 3.4.2 食品烘干機(jī)監(jiān)控界面的設(shè)計(jì)46-50
• 3.5 本章小結(jié)50-52
• 第4章 食品烘干機(jī)溫濕度系統(tǒng)的控制和解耦52-73
• 4.1 引言52
• 4.2 食品烘干機(jī)溫濕度系統(tǒng)模型建立52-59
• 4.2.1 空氣處理裝置建模52-54
• 4.2.2 系統(tǒng)辨識(shí)與算法實(shí)現(xiàn)54-59
• 4.3 食品烘干機(jī)溫濕度系統(tǒng)PID控制59-64
• 4.3.1 PID控制原理59-61
• 4.3.2 PID控制實(shí)現(xiàn)61-64
• 4.4 食品烘干機(jī)溫濕度系統(tǒng)解耦64-72
• 4.4.1 線性多變量系統(tǒng)解耦原理64-66
• 4.4.2 常用的解耦控制方案66-68
• 4.4.3 溫濕度系統(tǒng)解耦68-72
• 4.5 本章小結(jié)72-73
• 結(jié)論73-75
• 參考文獻(xiàn)75-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果80-81
• 致謝81-82

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本文編號(hào)：975423