Автоматизированная система управления технологическими процессами сушки древесины с использованием пк часть 2

6.4. Принцип работы системы В любом режиме работы системы, если включен контроллер С7-613, производится измерение температуры агента сушки по сухим (Тс) и увлажненным (Тз) термометрами, то есть с помощью термопреобразователей сопротивления ТСП 1088 и смачивающей системы реализован принцип дистанционного психрометра. В контроллере рассчитывается Психрометрический разница (Δ Т = Тс-Тз) и по алгоритму Психрометрический таблицы в зависимости от температуры (по сухому термометру) и Психрометрический разницы выбирается значение относительной влажности агента сушки FI. По эмпирическим формулам рассчитывается значение равновесной влажности древесины Wp. В любом режиме работы системы с помощью измерителя влажности древесины ИВ-3 (изготовитель УкрНДИМОД), работающий по принципу изменения омического сопротивления в зависимости от влажности древесины, выполняется текущее дистанционное измерение влажности в четырех штабелях сушилки. Для этого в плоскость доски на глубину 1/3 ее толщины на расстоянии 10 мм вкручиваются два шурупа так, чтобы электрический ток проходил вдоль волокон. Шурупы с помощью электрических проводников соединены с измерительной схемой. Таким образом, путем переключения система поочередно получает информацию о текущих влажность древесины в штабелях.
видеонаблюдение купить в Екатеринбурге

При этом рассчитывается среднее значение по количеству датчиков, выбранных для контроля (максимально 4 шт.). На основании исходных данных о породе древесины, ее геометрических размеров, требования к категории качества сушки и некоторых технических характеристик сушилки (скорость агента сушки через штабель, максимальное значение температуры агента сушки и т. д.) оператор-технолог согласно стандарту ГОСТ 19773-84 «Режимы сушки в камерах периодического действия» выбирает оптимальный режим сушки, то есть роспись параметров Т, Δ Е и FI в зависимости от текущего значения влажности древесины. Перед началом сушки оператор-технолог с помощью текстовой панели контроллера или с операторской станции вводят в систему рекомендованные рациональные режимные параметры агента сушки, продолжительность прогрева, продолжительность промежуточной и конечной вологотеплообробкы (если это необходимо), начальную и конечную влажность древесины, ее породу, толщину и ширину, а также коэффициенты сушки за этапом. Примечание: Вот данных для сушки выполняется в интерактивном режиме и их часть или все данные могут задаваться системой по умолчанию. Будучи переведенной в автоматический или дистанционный режим работы, система в режиме реального времени получает информацию о текущей влажность древесины и сравнивает ее с заданными значениями первой переходной (35%), второй переходной (25%) или конечной влажности древесины. Управление процессом сушки древесины в лесосушильными камере периодического действия W, W n , W k — текущая, начальная i конечная влажность древесины t — температура агента сушки по сухим термометром T 1 — продолжительность прогрева Т 2 , Т с — продолжительность промежуточной i конечной вологотеплообробкы а — начало сушки, б — конец сушки Рис. 6.4.1 Когда текущее значение влажности древесины становится равным переходном, то контроллер задает параметрам агента сушки, температуре и Психрометрический разницы, новые значения, которые соответствуют следующему этапу сушки. В промежутках времени между моментами переключения режимных параметров контроллер поддерживает эти значения на заданном уровне по стандартному ПИД-алгоритмом путем включения и выключения электроприводов, соответственно, для температуры по сухому термометру, что соответствует Психрометрический разницы, — шиберов зовнишньообминнои вентиляции или клапана на холодной воде. При необходимости процесс сушки переводится на промежуточную и конечную вологотеплообробку, продолжительность которых так же как и продолжительность прогрева поддерживается таймерами контроллера. Примечание: Переходные значения влажности древесины выбираются согласно рекомендациям стандарта ГОСТ 19773-84, и они гарантируют безопасный режим сушки и заданное качество высушиваемых пиломатериалов. Для хвойных пород устанавливается переходная влажность 35 и 25% Контроллер последовательно через 3 с запускает циркулярные вентиляторы и выполняет с заданной периодичностью (1:00 по умолчанию) реверсирования направления их вращения. При этом при изменении направления вращения вентилятора вынужденно останавливаются на 3 минуты до полной их остановки. На основании моделирования кинетики сушки штабелей древесины контроллер рассчитывает текущее интегральное значение влажности древесины, которое может использоваться для координации процесса сушки при условии обеспечения необходимых параметров температуры теплоносителя вместо среднего значения за сдатчиками при условии обеспечения необходимой температуры теплоносителя и правильной организации процесса сушки. При этом используются коэффициенты сушки (β 1, β 2, β 3), которые рассчитываются автоматически на основании входных данных или могут задаваться. Используя математические модели кинетики процесса сушки, контроллер также рассчитывает время сушки на каждом из этапов и общее время сушки древесины. Система предусматривает возможность выбора режима управления как для вентиляторов, так и для клапанов и шиберов. В ручном режиме процесс управления осуществляется с помощью соответствующих кнопок на электрическом шкафу или кнопочный элементами на текстовой панели контроллера. Последний режим управления называется «местным». В «дистанционном» режиме управления, который также имеется в системе, она поддерживает функции визуализации и дистанционного управления. В целом задача управления процессом сушки древесины является классической оптимизационной задачей поиска закона переключения управляющих параметров, позволяет перевести древесину из состояния начальной влажности до состояния ее конечной влажности за минимальное время с ограничениями на показатели качества самой древесины. В случае данной системы закон переключения задается на основании рекомендаций вышеупомянутого стандарта сушки для значений параметров агента сушки.

  1. Основные технические характеристики СИСТЕМЫ
    1. Контейнер с контроллером SIMATIC С7
      1. Основные технические данные контейнера
Основные технические данные контейнера в целом

 — количество аналоговых входов от термопреобразователей сопротивления с номинальной статической характеристикой 100 П — 4 шт .;
 — количество аналоговых входов 0,6. ... 10В, 5кОм (выход измерителя влажности ИВ-3) — 2 шт .;
Примечание: Последний аналоговый вход поочередно подключается до четырех входных датчиков влажности древесины.
 — запас по аналоговым входам — 4 шт.
(из них 1 шт. НСХ 100П);
 — запас по аналоговым выходам (4 ... 20 мА, RH <0,5 кОм) - 2 шт .;
количество дискретных входов типа «сухой контакт» (сигнал логического «0», -3 ...5В; сигнал логической «1», 13 ... 30 В, входной ток 7 мА) — 20 шт .;
 — запас по дискретным входам — 20 шт .;
 — количество дискретных выходов
(максимальное напряжение коммутации переменного или постоянного тока 230 В, максимальный ток коммутации 2А) — 32 шт .;
 — количество контуров регулирования
(стандартный ПИД-алгоритм шагового регулятора) — 4 шт. ;
 — диапазон измерения температуры агента сушки, 0С — -200 ... + 500
 — диапазон измерения Психрометрический разницы, 0 — 0 ... 40;
 — границы допускаемой основной абсолютной погрешности при измерении температуры, до 1000С — + 1;
 — границы допускаемой основной абсолютной погрешности при измерении Психрометрический разницы, 0 — + 0,5;
 — точность регулирования температуры агента сушки, 0С — + 2;
 — точность регулирования Психрометрический разницы агента сушки, 0С — + 1;
 — точность окружающего воздуха в месте расположения контейнера , 0 — +5 ... + 50;
 — относительная влажность окружающего воздуха в месте расположения контейнера,% — <95;
 — степень защиты контейнера — ИР54;
 — питание однофазной сети переменного тока напряжением, В — частотой, Гц — 220 + 22; -33 50 + 1
 — потребляемая мощность, ВА — <100;
 — габаритные размеры контейнера ширина х высота х длина, мм — 600×600х300
 — масса, кг — <30.