◎潘保利，潘九君，閆立衡

（1.農(nóng)業(yè)部節(jié)能與干燥機(jī)械設(shè)備及產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心，黑龍江 哈爾濱 150038；

2.黑龍江省農(nóng)墾科學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150038）

在線水分自動(dòng)控制儀DM510在連續(xù)式糧食干燥機(jī)上的應(yīng)用

◎潘保利1，潘九君1，閆立衡2

（1.農(nóng)業(yè)部節(jié)能與干燥機(jī)械設(shè)備及產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心，黑龍江 哈爾濱 150038；

2.黑龍江省農(nóng)墾科學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150038）

連續(xù)式糧食干燥機(jī)配備DM510在線水分自動(dòng)控制儀，就能使干燥機(jī)在自動(dòng)狀態(tài)下干燥糧食，操作者可隨時(shí)在DM510顯示屏上查看干燥機(jī)熱風(fēng)溫度、糧食水分、烘干量等相關(guān)信息，方便實(shí)用，具有降低操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度，減少糧食損失，提高干燥效率，保證糧食品質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)。但在使用操作和選用上仍然存在一些問(wèn)題，現(xiàn)就DM510的性能特點(diǎn)、存在問(wèn)題、使用要點(diǎn)等進(jìn)行闡述，提高現(xiàn)有DM510的使用效果，提高干燥機(jī)自動(dòng)控制水平。

在線水分自動(dòng)控制儀；使用操作；選用

1　DM510的性能與特點(diǎn)

1.1組成及控制原理

由控制箱、進(jìn)出機(jī)糧水分和溫度傳感器、熱風(fēng)溫度傳感器、顯示屏、打印機(jī)等組成。在干燥機(jī)的頂部與干燥機(jī)的排糧出口，分別布置了水分及溫度傳感器，在3個(gè)熱風(fēng)管道上各安裝一個(gè)溫度傳感器（見圖1）。

工作過(guò)程中傳感器不停地將相關(guān)數(shù)據(jù)送至計(jì)算機(jī)，主控箱內(nèi)的運(yùn)算程序適時(shí)將所采集的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為所需要的糧食的水分值或溫度。DM510將采集的環(huán)境溫度和濕度、熱風(fēng)風(fēng)量和熱風(fēng)溫度、原糧品種、初始水分和降水幅度（目標(biāo)水分）等信號(hào)通過(guò)其內(nèi)置的專家系統(tǒng)（或稱數(shù)學(xué)模型）不斷地進(jìn)行計(jì)算和分析，對(duì)變頻器發(fā)出信號(hào)控制排糧輪的轉(zhuǎn)速，自動(dòng)調(diào)整到最優(yōu)化的排糧轉(zhuǎn)速，保證出機(jī)糧食水分均勻，將出機(jī)糧水分控制在目標(biāo)水分（出機(jī)干糧水分）范圍內(nèi)。

圖1　DM510安裝及工作原理圖

在自動(dòng)控制期間，計(jì)算機(jī)不斷地監(jiān)控干燥機(jī)的運(yùn)行狀況，系統(tǒng)不單獨(dú)參照出機(jī)糧水分。當(dāng)計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)到進(jìn)機(jī)糧水分有較大升高時(shí)，在一段時(shí)間后，盡管出機(jī)糧水分沒有提高，系統(tǒng)仍會(huì)降低排糧轉(zhuǎn)速而使干燥機(jī)中的高水分糧有一個(gè)合適的干燥水分?？刂圃瓌t為一定時(shí)間內(nèi)的出機(jī)糧水分平均值盡量接近設(shè)定目標(biāo)值。該專家系統(tǒng)在干燥過(guò)程中根據(jù)實(shí)際情況能進(jìn)行自我優(yōu)化，所以DM510能很好地適應(yīng)多種結(jié)構(gòu)的連續(xù)式干燥機(jī)干燥玉米、稻谷和小麥等，并達(dá)到精確地控制。

1.2運(yùn)行控制模式

DM510能在以下3種操作模式下工作。

1.2.1Local（變頻器手動(dòng)）

當(dāng)計(jì)算機(jī)剛開機(jī)時(shí)，在這種模式下計(jì)算機(jī)監(jiān)視干燥過(guò)程并給出相應(yīng)的信息，但計(jì)算機(jī)不控制任何東西，這時(shí)需要操作員對(duì)干燥機(jī)的進(jìn)出機(jī)糧水分、熱風(fēng)溫度、排糧滾轉(zhuǎn)速等進(jìn)行手工操作。

1.2.2Manual（計(jì)算機(jī)手動(dòng)）

該模式類似于變頻器手動(dòng)模式，但是排糧速度通過(guò)計(jì)算機(jī)端輸入，速度的快慢由操作員決定。在計(jì)算機(jī)進(jìn)入自動(dòng)控制前，必須學(xué)習(xí)當(dāng)前干燥機(jī)的工作模式。當(dāng)其進(jìn)行“自學(xué)習(xí)”時(shí)指示燈被點(diǎn)亮。當(dāng)計(jì)算機(jī)認(rèn)為其能很好地控制干燥機(jī)運(yùn)行時(shí)，“就緒”燈被點(diǎn)亮。只有“就緒”燈點(diǎn)亮后，才能由操作員將系統(tǒng)切入自動(dòng)控制狀態(tài)。

1.2.3Auto（計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制）

自控狀態(tài)才是真正需要的。在該狀態(tài)工作時(shí)，計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制排糧轉(zhuǎn)速。該排糧轉(zhuǎn)速取決于已建立的模型和當(dāng)前接收到的傳感器數(shù)據(jù)。當(dāng)進(jìn)入自控模式時(shí)，操作員所要做的工作僅是設(shè)置目標(biāo)水分，設(shè)置各項(xiàng)參數(shù)的上下限，計(jì)算機(jī)會(huì)問(wèn)需要什么樣的目標(biāo)水分，輸入目標(biāo)水分后，系統(tǒng)將控制烘干機(jī)的排糧轉(zhuǎn)速，使出機(jī)糧水分向目標(biāo)水分靠近，并使一定時(shí)間內(nèi)的水分平均值向目標(biāo)水分靠近，并保證干燥機(jī)在統(tǒng)一的工作狀態(tài)下連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

1.3界面顯示與功能

界面顯示：①進(jìn)機(jī)糧傳感器所測(cè)得的水分及溫度；②出機(jī)糧傳感器所測(cè)得的水分及溫度；③設(shè)定的目標(biāo)水分值；④排糧滾轉(zhuǎn)速；⑤熱風(fēng)溫度（平均值）；⑥運(yùn)行狀態(tài)。

功能：①Alarms（報(bào)警）：傳感器測(cè)得的值超過(guò)了設(shè)定的上下限，相應(yīng)的報(bào)警燈顯示紅色，只有當(dāng)該值回至正常范圍，報(bào)警燈才會(huì)滅。②Mode（工作模式）：處于什么工作模式，相應(yīng)的指示燈就點(diǎn)亮。③Auto（自動(dòng)）：當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入自動(dòng)控制時(shí)，該燈亮，排糧滾轉(zhuǎn)速由計(jì)算機(jī)自動(dòng)調(diào)整。④Ready（就緒）：當(dāng)自學(xué)習(xí)完成后，該燈亮，操作員可根據(jù)實(shí)際情況將系統(tǒng)轉(zhuǎn)入自動(dòng)狀態(tài)，轉(zhuǎn)入自動(dòng)狀態(tài)的另一個(gè)前提條件是排糧滾轉(zhuǎn)速須由計(jì)算機(jī)端人工輸入。⑤Learn（學(xué)習(xí)）：測(cè)試儀安裝后，烘干機(jī)在正常工作狀態(tài)下，系統(tǒng)要學(xué)習(xí)5～7 d，該燈一直被點(diǎn)亮，只有當(dāng)排糧停止時(shí)該燈才滅，學(xué)習(xí)期滿后進(jìn)入就緒狀態(tài)。⑥Rem ote（排糧轉(zhuǎn)速由計(jì)算機(jī)端給出）：當(dāng)排糧轉(zhuǎn)速由計(jì)算機(jī)端給出，不管是人工模式或自動(dòng)模式，該燈就亮，只有當(dāng)排糧轉(zhuǎn)速由變頻器按鈕控制時(shí)該燈才滅。

工作記錄：點(diǎn)擊屏幕下面的“圖表顯示”和“數(shù)據(jù)打印”可查看干燥曲線和歷史記錄等，“烘干機(jī)工作狀態(tài)統(tǒng)計(jì)表”中內(nèi)容如下：①運(yùn)行的各段時(shí)間、總時(shí)間；②進(jìn)機(jī)糧溫度、進(jìn)機(jī)糧水分；③出機(jī)糧溫度、出機(jī)糧水分；④排糧滾轉(zhuǎn)速；⑤熱風(fēng)溫度；⑥平均目標(biāo)水分；⑦小時(shí)干燥量及班次干燥量、各階段干燥量和總干燥量等。

2　DM510的使用狀況

從2011年中央儲(chǔ)備糧總公司率先小批量使用DM510至今，有200多臺(tái)干燥機(jī)配備使用，從使用的情況看，北方好于南方，大產(chǎn)糧區(qū)好于小產(chǎn)糧區(qū)，操作人員年輕好于年老，懂計(jì)算機(jī)和電控的好于普通操作工人，DM510使用操作和利用率較好的占70%左右，有30%左右由于上述的多方面原因得不到很好的利用或閑置，使DM510不能夠發(fā)揮全自動(dòng)控制作用，造成資金浪費(fèi)。

3　現(xiàn)存的主要問(wèn)題

DM510不能正常使用和閑置的主要原因如下：①進(jìn)機(jī)原糧水分不均，偏差過(guò)大，DM510控制不準(zhǔn)，使出機(jī)糧食水分不均，接收的濕糧（原糧）應(yīng)分堆（批）存放，一般每堆原糧水分差不超過(guò)3%為好；②原糧供應(yīng)不及時(shí)，白天有收獲濕糧，晚上沒有糧不能干燥作業(yè)；③干燥作業(yè)不能連續(xù)，特別是南方及中原地區(qū)，幾乎白天工作晚上停機(jī)，沒有24 h聯(lián)系工作的習(xí)慣，這樣DM510不會(huì)發(fā)揮作用，也沒有必要使用DM510；④操作人員不固定，人員年齡老化，今年學(xué)會(huì)的明年就走人了，缺少即懂烘干又能調(diào)控DM510的操作人員，不適應(yīng)對(duì)現(xiàn)代數(shù)字化儀器的操作，應(yīng)培養(yǎng)固定操作人員；⑤習(xí)慣性操作，對(duì)新生事物認(rèn)識(shí)不足，領(lǐng)導(dǎo)不重視且認(rèn)為人工控制穩(wěn)定，DM510操作麻煩等，要逐漸改變觀念提高認(rèn)識(shí)；⑥價(jià)格偏高（含安裝、調(diào)試、培訓(xùn)費(fèi)等每臺(tái)16萬(wàn)～18萬(wàn)元），也是影響用戶購(gòu)買的主要因素之一，希望國(guó)內(nèi)的相關(guān)企業(yè)研究設(shè)計(jì)出類似的全自動(dòng)在線水分測(cè)試儀。

4　使用操作注意事項(xiàng)

（1）為了更好地使用DM510，操作員務(wù)必在干燥機(jī)在連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行工況條件下，對(duì)DM510的進(jìn)機(jī)糧水分、出機(jī)糧水分進(jìn)行標(biāo)定，對(duì)排糧滾一定轉(zhuǎn)速下排出的干糧稱重。

（2）在系統(tǒng)的自學(xué)習(xí)和以后的自動(dòng)控制過(guò)程中，任何原因造成干燥機(jī)停機(jī)，對(duì)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型都有影響，所以盡可能保持穩(wěn)定作業(yè)。

（3）如干燥機(jī)停止運(yùn)行2 h，整干燥機(jī)糧食都處于緩蘇階段，起爐后若按正常控制，則出機(jī)糧水分較正常時(shí)偏低。計(jì)算機(jī)在此期間自動(dòng)調(diào)整數(shù)學(xué)模型，調(diào)整后的數(shù)學(xué)模型來(lái)控制下一階段的正常干燥，就會(huì)造成一定時(shí)間內(nèi)出機(jī)糧水分偏高，造成控制波動(dòng)不穩(wěn)。

（4）有冷風(fēng)門的干燥機(jī)應(yīng)避免配風(fēng)門大開大關(guān)，頻繁地調(diào)整風(fēng)溫會(huì)頻繁波動(dòng)，影響系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定，造成干燥后水分不均，影響控制效果。

（5）總的原則是，系統(tǒng)在自學(xué)習(xí)過(guò)程中是什么工作條件，在長(zhǎng)期的運(yùn)行中最好也保持什么工作條件，工況條件一變動(dòng)，數(shù)學(xué)模型就會(huì)波動(dòng)，也會(huì)造成干燥后糧水分波動(dòng)。但經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，數(shù)學(xué)模型能自行修正。

（6）在調(diào)試過(guò)程中必須注意以下幾點(diǎn)：①干燥機(jī)在連續(xù)穩(wěn)定的作業(yè)條件下進(jìn)行，需要連續(xù)穩(wěn)定工作5～7 d方可完成調(diào)試；②庫(kù)方應(yīng)配合調(diào)試工作，如烘干產(chǎn)量計(jì)量和水分化驗(yàn)等，這些數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，DM510就測(cè)試不準(zhǔn)，干糧含水率數(shù)值就不準(zhǔn)。

（7）DM510應(yīng)由供應(yīng)商派專業(yè)人員安裝調(diào)試，并進(jìn)行操作培訓(xùn)，應(yīng)由熟悉電控設(shè)備的技術(shù)人員操作，否則安裝調(diào)試好后不能正常使用，會(huì)造成資金浪費(fèi)。

5　DM510的選用

DM510有自適應(yīng)（自學(xué)習(xí)）功能，能適應(yīng)多種結(jié)構(gòu)和多種干燥工藝的連續(xù)式干燥機(jī)，但下列情況下不能選用：①新疆地區(qū)或類似于該地區(qū)的玉米烘干期間，外界溫度白天0～10 ℃、晚間0 ℃以下，玉米水分高，玉米表面析水現(xiàn)象較多，DM510傳感器遇水就失靈，不能使用，不選用DM510的建議配備能顯示出機(jī)糧水分的在線水分測(cè)試儀，實(shí)用方便，投資低；②不能使干燥機(jī)連續(xù)烘干作業(yè)5 d以上的地區(qū)，不能使用DM510，因?yàn)闆]有連續(xù)5 d的干燥時(shí)間完成不了標(biāo)定，DM510無(wú)法使用；③一班作業(yè)時(shí)間多，即干燥機(jī)僅白天烘干，夜間不連續(xù)作業(yè)的地方不能使用DM510，因其不能發(fā)揮控制作用。

The Application of DM510 of On-line Moisture Controller in Continuous Grain Dryer

Pan Baoli1， Pan Jiujun1， Yan Liheng2
（1.Testing Center for Energy Saving and Drying Equipment with Products Quality Supervision and Inspection of Agr. Ministry of P.R.of China，Harbin 150038， China；
2.Heilongjiang Academy of Land Reclamation Sciences，Harbin 150038， China）

Continuous grain dryer equipped with DM510 of on-line automatic moisture controller can make dryer working automatically， the operator can view the hot air temperature of drier， grain moisture content， drying output and other related information at any time on the DM510 screen. It is very convenient and practical， and can reduce the labor intensity of operating personnel， reduce the loss of grain， increase the drying efficiency and ensure grain quality and other advantages， etc. But there are still some problems in operation and selection， now expounding for the performance characteristics of DM510， some existing problems and the main points of using， to increase the effect of the used of DM510， increase the automatic control level of drier.

On-line automatic moisture controller； Operation； Selection

S226.6

10.16736/j.cnki.cn41-1434/ts.2016.06.007