海帶自然晾曬與熱泵烘干級(jí)聯(lián)干燥自動(dòng)控制系統(tǒng)研制
發(fā)布時(shí)間:2021-09-03 18:14
干燥是海帶加工過(guò)程中的工序之一,為進(jìn)一步解決海帶干燥過(guò)程中勞動(dòng)強(qiáng)度大、能耗高等問(wèn)題,該研究設(shè)計(jì)了自然晾曬與熱泵烘干級(jí)聯(lián)的干燥模式并研制了海帶全程自動(dòng)搬運(yùn)、協(xié)調(diào)工作的碼垛自動(dòng)控制系統(tǒng),其由晾曬棚、熱泵房、碼垛裝置、橋接裝置與控制室組成。采用USS協(xié)議與G120變頻器通訊,采集信號(hào)通過(guò)485通訊口送到可編程邏輯控制器PLC的寄存器,PLC對(duì)行走電機(jī)進(jìn)行加減速判斷;同時(shí)利用Profibus協(xié)議實(shí)現(xiàn)PLC與Sick條碼定位傳感器通訊,實(shí)現(xiàn)晾曬桿準(zhǔn)確定位;然后編程控制氣動(dòng)抓手,實(shí)現(xiàn)海帶晾曬桿的自動(dòng)抓放等動(dòng)作;利用限位開(kāi)關(guān)作為數(shù)據(jù)傳遞的觸發(fā)信號(hào),晾曬棚與熱泵房導(dǎo)軌自動(dòng)對(duì)接,實(shí)現(xiàn)海帶自然晾曬與熱泵烘干結(jié)合。試驗(yàn)結(jié)果表明,該控制系統(tǒng)總運(yùn)行時(shí)間為5.7 h,晾曬桿定位誤差±1 cm,高速運(yùn)行速度20 m/min,晴天自然晾曬可減少海帶含水率至60%,烘干后海帶含水率為15.2%左右,泥沙、雜質(zhì)率為0%,為一級(jí)品。系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,節(jié)約人工,保證海帶干燥的品質(zhì)。該研究有助于為藻類加工產(chǎn)業(yè)提供高品質(zhì)、低能耗、綠色環(huán)保新模式與樣板。
【文章來(lái)源】:農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2020,36(19)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
自動(dòng)搬運(yùn)碼垛系統(tǒng)
海帶全程自動(dòng)化搬運(yùn)控制系統(tǒng),主要控制海帶晾曬桿自動(dòng)搬運(yùn),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變頻調(diào)速和掃碼定位功能。采用3個(gè)控制箱,其中提升裝置和擺放裝置上各裝1個(gè),控制室安裝1個(gè)。該海帶干燥控制系統(tǒng)設(shè)備主要有PLC(型號(hào):1212C、1215C,德國(guó)西門(mén)子股份公司)、觸摸屏(型號(hào):GP-4500,普洛菲斯國(guó)際貿(mào)易上海有限公司)、抓放裝置、電葫蘆、行走電機(jī)、限位開(kāi)關(guān)、條碼定位傳感器(型號(hào):OLM 200,廣州市西克傳感器有限公司)等,其中創(chuàng)新性技術(shù)包括自動(dòng)變頻調(diào)速技術(shù)、定位技術(shù)、晾曬棚和熱泵房對(duì)接技術(shù)、信息采集技術(shù)。自動(dòng)變頻技術(shù)采用西門(mén)子USS協(xié)議,實(shí)現(xiàn)行走電機(jī)自動(dòng)變速;準(zhǔn)確定位技術(shù),采用Profibus協(xié)議通訊,進(jìn)行晾曬桿放置距離測(cè)定;晾曬棚和熱泵房對(duì)接技術(shù),將2個(gè)空間精準(zhǔn)對(duì)接保證動(dòng)作準(zhǔn)確;信息采集技術(shù),采用溫濕度傳感器、光照度傳感器(型號(hào):HSTL-102WS、HSTL-GZD,北京華控興業(yè)科技發(fā)展有限公司)、風(fēng)速傳感器(型號(hào):RS-FSJT、山東建大仁科測(cè)控技術(shù)有限公司)測(cè)量晾曬棚內(nèi)不同位置的溫濕度、風(fēng)速、光照度等信息?刂葡到y(tǒng)如圖2所示。2.1 碼垛裝置
采用多個(gè)溫度傳感器、濕度傳感器、風(fēng)速傳感器、光照度傳感器等,安裝在晾曬棚各位置,準(zhǔn)確測(cè)量不同位置溫濕度、風(fēng)速變化情況,然后將測(cè)得傳感器信號(hào)接入控制室的處理器單元,經(jīng)過(guò)軟件編程和GP-Pro EX 4.0軟件對(duì)Proface GP-4500觸摸屏人機(jī)界面編輯[31-32],實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示。通過(guò)后期對(duì)數(shù)據(jù)分析,可得對(duì)應(yīng)各時(shí)間段、各環(huán)境條件下晾曬海帶干燥環(huán)境情況。傳感器安裝位置如圖3所示。2.4 稱量裝置
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]太陽(yáng)能輔助閉式熱源塔熱泵系統(tǒng)冬季制熱性能[J]. 馮榮,劉曄,方俊飛,孟欣. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2020(11)
[2]海帶結(jié)熱泵干燥特性及數(shù)學(xué)模型研究[J]. 胡自成,秦浩,鮑全,葛鳳華,高緒浩. 江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(06)
[3]南瓜片太陽(yáng)能—熱泵聯(lián)合干燥特性及動(dòng)力學(xué)模型[J]. 代亞萍,鄧凱波,鄭寶東. 福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(02)
[4]不同干燥方式、存儲(chǔ)溫度對(duì)羊棲菜中巖藻黃素穩(wěn)定性的影響[J]. 趙子碩,李紅,苗祚庥,張金榮,崔巍,駱其君,嚴(yán)小軍. 天然產(chǎn)物研究與開(kāi)發(fā). 2019(04)
[5]太陽(yáng)能熱泵干燥技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 李亞倫,李保國(guó),朱傳輝. 包裝與食品機(jī)械. 2018(06)
[6]基于PROFIBUS-DP的高位碼垛生產(chǎn)線系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 袁志林,馬振中,張東升,尹志彬,郭衍臣. 包裝與食品機(jī)械. 2018(05)
[7]海帶太陽(yáng)能輔熱耦合干燥系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 朱燁,江濤,洪揚(yáng),陳超,鄒海生,邢精珠. 漁業(yè)現(xiàn)代化. 2018(05)
[8]西門(mén)子推出TIA博途V15工程軟件平臺(tái):聚焦應(yīng)用、數(shù)字化和效率[J]. 劉星. 電氣技術(shù). 2018(03)
[9]變頻環(huán)境下異步電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速快速計(jì)算方法[J]. 劉志峰,石方亮,劉曉鵬,李磊. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2018(03)
[10]熱管聯(lián)合多級(jí)串聯(lián)熱泵玉米干燥系統(tǒng)性能試驗(yàn)[J]. 李偉釗,盛偉,張振濤,楊魯偉,張沖,魏娟,李博. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2018(04)
碩士論文
[1]空氣源熱泵聯(lián)合太陽(yáng)能供暖運(yùn)行策略及評(píng)價(jià)[D]. 楊永魯.山東大學(xué) 2018
[2]太陽(yáng)能—熱泵聯(lián)合干燥菊花裝置設(shè)計(jì)[D]. 袁焰華.南昌大學(xué) 2017
本文編號(hào):3381610
【文章來(lái)源】:農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2020,36(19)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
自動(dòng)搬運(yùn)碼垛系統(tǒng)
海帶全程自動(dòng)化搬運(yùn)控制系統(tǒng),主要控制海帶晾曬桿自動(dòng)搬運(yùn),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變頻調(diào)速和掃碼定位功能。采用3個(gè)控制箱,其中提升裝置和擺放裝置上各裝1個(gè),控制室安裝1個(gè)。該海帶干燥控制系統(tǒng)設(shè)備主要有PLC(型號(hào):1212C、1215C,德國(guó)西門(mén)子股份公司)、觸摸屏(型號(hào):GP-4500,普洛菲斯國(guó)際貿(mào)易上海有限公司)、抓放裝置、電葫蘆、行走電機(jī)、限位開(kāi)關(guān)、條碼定位傳感器(型號(hào):OLM 200,廣州市西克傳感器有限公司)等,其中創(chuàng)新性技術(shù)包括自動(dòng)變頻調(diào)速技術(shù)、定位技術(shù)、晾曬棚和熱泵房對(duì)接技術(shù)、信息采集技術(shù)。自動(dòng)變頻技術(shù)采用西門(mén)子USS協(xié)議,實(shí)現(xiàn)行走電機(jī)自動(dòng)變速;準(zhǔn)確定位技術(shù),采用Profibus協(xié)議通訊,進(jìn)行晾曬桿放置距離測(cè)定;晾曬棚和熱泵房對(duì)接技術(shù),將2個(gè)空間精準(zhǔn)對(duì)接保證動(dòng)作準(zhǔn)確;信息采集技術(shù),采用溫濕度傳感器、光照度傳感器(型號(hào):HSTL-102WS、HSTL-GZD,北京華控興業(yè)科技發(fā)展有限公司)、風(fēng)速傳感器(型號(hào):RS-FSJT、山東建大仁科測(cè)控技術(shù)有限公司)測(cè)量晾曬棚內(nèi)不同位置的溫濕度、風(fēng)速、光照度等信息?刂葡到y(tǒng)如圖2所示。2.1 碼垛裝置
采用多個(gè)溫度傳感器、濕度傳感器、風(fēng)速傳感器、光照度傳感器等,安裝在晾曬棚各位置,準(zhǔn)確測(cè)量不同位置溫濕度、風(fēng)速變化情況,然后將測(cè)得傳感器信號(hào)接入控制室的處理器單元,經(jīng)過(guò)軟件編程和GP-Pro EX 4.0軟件對(duì)Proface GP-4500觸摸屏人機(jī)界面編輯[31-32],實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示。通過(guò)后期對(duì)數(shù)據(jù)分析,可得對(duì)應(yīng)各時(shí)間段、各環(huán)境條件下晾曬海帶干燥環(huán)境情況。傳感器安裝位置如圖3所示。2.4 稱量裝置
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]太陽(yáng)能輔助閉式熱源塔熱泵系統(tǒng)冬季制熱性能[J]. 馮榮,劉曄,方俊飛,孟欣. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2020(11)
[2]海帶結(jié)熱泵干燥特性及數(shù)學(xué)模型研究[J]. 胡自成,秦浩,鮑全,葛鳳華,高緒浩. 江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(06)
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[4]不同干燥方式、存儲(chǔ)溫度對(duì)羊棲菜中巖藻黃素穩(wěn)定性的影響[J]. 趙子碩,李紅,苗祚庥,張金榮,崔巍,駱其君,嚴(yán)小軍. 天然產(chǎn)物研究與開(kāi)發(fā). 2019(04)
[5]太陽(yáng)能熱泵干燥技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 李亞倫,李保國(guó),朱傳輝. 包裝與食品機(jī)械. 2018(06)
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[7]海帶太陽(yáng)能輔熱耦合干燥系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 朱燁,江濤,洪揚(yáng),陳超,鄒海生,邢精珠. 漁業(yè)現(xiàn)代化. 2018(05)
[8]西門(mén)子推出TIA博途V15工程軟件平臺(tái):聚焦應(yīng)用、數(shù)字化和效率[J]. 劉星. 電氣技術(shù). 2018(03)
[9]變頻環(huán)境下異步電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速快速計(jì)算方法[J]. 劉志峰,石方亮,劉曉鵬,李磊. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2018(03)
[10]熱管聯(lián)合多級(jí)串聯(lián)熱泵玉米干燥系統(tǒng)性能試驗(yàn)[J]. 李偉釗,盛偉,張振濤,楊魯偉,張沖,魏娟,李博. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2018(04)
碩士論文
[1]空氣源熱泵聯(lián)合太陽(yáng)能供暖運(yùn)行策略及評(píng)價(jià)[D]. 楊永魯.山東大學(xué) 2018
[2]太陽(yáng)能—熱泵聯(lián)合干燥菊花裝置設(shè)計(jì)[D]. 袁焰華.南昌大學(xué) 2017
本文編號(hào):3381610
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