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热泵干燥装置监控系统的设计与研究

作　者: 张建锋
导　师: 李娟玲
学　校: 南京农业大学
专　业: 农业机械化工程
关键词: 脱水蔬菜热泵干燥模糊控制可编程控制器组态软件
分类号: TS255.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

针对当前我国蔬菜脱水加工中存在的问题和不足,本研究将热泵干燥技术应用于蔬菜的脱水加工。利用先进的计算机控制技术和组态技术,设计了热泵干燥装置的微机自动监控系统,对蔬菜的脱水加工进行实时监测和调控。本文的主要进行了以下几方面的工作:1)设计了计算机自动监测和控制系统的总体结构,即采用PC机作为上位机,Siemens公司S7-200系列可编程控制器作为下位机,通过RS485总线构成了整个计算机监控系统。上位机作为管理级,采用世纪星通用工业自动化组态软件对其监控软件组态,实现对现场数据实时记录和监控,设计了温湿度及相关控制参数设定、实时温湿度显示、干燥曲线绘制、干燥速率曲线绘制、报警信息表显示及报表打印等功能画面。下位机PLC作为现场控制级,运用与之相配的STEP7编程软件,完成监控系统的数据采集、处理,回路控制和模糊控制算法执行等功能,从而使热泵干燥装置可以按照操作人员设定要求自动完成开机、调节控制、故障检测保护、关机等工作过程。2)基于干燥是一个非线性、时变性、温湿度强烈耦合的过程,采用常规的控制方法难以达到满意的效果,设计了不依赖被控对象数学模型的模糊解耦控制。以温湿度偏差和温湿度偏差变化率作为输入参数,运用模糊解耦控制算法进行推理,能在线跟踪被控对象的动态特性,及时修正控制参数,实现对干燥过程的温湿度解耦控制。3)采用胡萝卜作为实验对象,利用设计的热泵干燥装置进行脱水试验,结果证明该自动监控系统工作性能良好,能稳定地将温湿度控制在允许的范围内,基本上能满足脱水蔬菜的加工要求。

热泵干燥装置监控系统的设计与研究

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