蠶繭烘乾分析控制系統及其工作方法
2023-12-05 03:48:06
專利名稱：：蠶繭烘乾分析控制系統及其工作方法
技術領域：
：本發明涉及利用蠶繭製取絲綢的
技術領域：
，尤其是對蠶繭進行烘乾的
技術領域：
。
背景技術：
：絲綢業是我國傳統產業，並且是出口創匯的重要行業，在我國加入WTO後對國家經濟的發展將起到更為重要的作用。在製取絲綢的工藝過程中，蠶繭的烘乾處理方法及工藝流程將直接影響蠶繭的質量和繅絲的品質，進而影響我國絲綢行業在國際上的競爭力。蠶繭烘乾的環境及對蠶繭烘乾所採取的技術措施是決定蠶絲質量及繅絲生產的重要因素，為此，我國對鮮蠶繭大多採用按詞養量設置繭站的集中收烘蠶繭處理方式，江蘇、浙江等傳統蠶繭主產區大多在單期飼養1000-3000張蠶種設置一個繭站。但是目前國內在小型繭站烘繭技術方面基本上還是採用憑經驗烘繭為主、手工操作，烘繭環境測量的物理量代表性不夠齊全，精度較差，未建立資料庫，從而不能作較長期的跟蹤分析以及找出最佳環境質量標準，進而未能真正實現烘繭環境的智能化控制，這與現代化、規模化大生產的要求有很大差距。雖然出現了大型烘繭機，但是目前使用的大型烘繭機利用鋼材進行製造，一次性投資大，同時利用率低，對煤和電的需求都很大，佔地佔房大，導致烘繭成本高，效益低，難以適應實際生產。因此目前更多的還是採用憑經驗的烘房室內直接烘乾方法，烘繭質量很難做到一致，影響解舒，又影響淨度和絲質，影響生絲等級。
發明內容本發明的目的是提供一種烘乾效率高，生產成本低，能夠現代化、規模化生產的蠶繭烘乾分析控制系統。本發明為實現上述目的，採用如下的技術方案本發明蠶繭烘乾分析控制系統的工作方法，其特徵在於:包括以下步驟第一步設置溫度、溼度、烘乾時間、鮮繭重量的工作參數，將上述工作參數輸入到微電腦子系統中；第二步利用與微電腦子系統連接的傳感器隨時測量蠶繭室的溫度數據和溼度數據，測量鮮繭的重量；第三步將上述第二步測量的數據傳輸給與傳感器連接的微電腦子系統，微電腦子系統對上述數據分析後，對風扇進行調節，控制蠶繭室內的溫度和風量；第四步微電腦子系統把傳感器檢測到的數據實時傳輸到專家子系統，專家子系統在接收到數據後，與其內部的資料庫進行比對，輸出控制參數；第五步微電腦子系統在接收到上述第三步的控制參數後，調整烘乾時間、風扇風量；第六步當蠶繭室內的溫度達到第一步驟設置的工作參數後，重新設置工作參數，並重複上述第一至第五步，直到蠶繭室內的溫度與重新設置的工作參數相同；第七步當達到上述第六步重新設置的工作參數時，烘乾結束。為了實現上述工作方法，本發明包括微電腦子系統、專家子系統、蠶繭室，所述微電腦子系統的輸入端連接1-100個傳感器，微電腦子系統的輸出端分別連接專家子系統、環流風扇、勻風風扇，所述勻風風扇設置在蠶繭室內。上述環流風扇分別連接進風口、出風口，進風口設置在蠶繭室內，進風口與環流風扇之間通過迴風冷凝管連接，迴風冷凝管上連接冷凝槽，冷凝槽上設置出水閥。上述傳感器包括稱重傳感器3i、溫度傳感器3i、溼度傳感器3i，上述各傳感器3i設置在蠶繭室內，其中i取值是1—100。上述蠶繭室通過熱風管與燃煤房連接，燃煤房上設置控制風扇。本發明採用上述技術方案，與現有技術相比具有以下優點1、在蠶繭室內設置若干個傳感器，對蠶繭在烘乾過程中烘房內的溫度、被烘蠶繭水份的蒸發等物理量進行實時測量，隨時掌握烘繭過程中各物理量的變化，分析其變化規律，依據在蠶繭烘乾環境控制模塊的基礎上生成優化控制模型，控制相關設備調節烘房內空氣環流、空氣對流使烘房內的溫度均勻、調節風量控制燃料燃燒達到調節烘房內溫度接近蠶繭烘乾過程要求溫度。從而實現實時監控，提高了烘乾效率，降低能耗，提高了蠶繭品質。2、本發明利用環境合理配置傳感器的數量及分布位置使其準確的反映蠶繭室內的溫度、溼度分布。利用空氣循環對流技術解決蠶繭室內溫度的一致性；採用先進的數字溫度傳感器和重量傳感器，實時監測蠶繭室內的溫溼度變化及蠶繭水份的蒸發量。結構布局更加合理，提高烘乾精度，降低了佔地面積。3、本發明通過控制風門調節風量，即控制燃料燃燒，來達到控制溫度和實現調節溫度的目的。使得烘繭質量一致，解舒性好，提高了淨度和絲質，增加了生絲等級。4、本發明的微電腦子系統的輸出端分別連接環流風扇、勻風風扇，勻風風扇設置在蠶繭室內。勻風風扇加快了蠶繭室內空氣的對流，使得蠶繭室內各處的溫度保持相同；環流風扇加快了蠶繭室內溼度的排出，進風口吸入蠶繭室內的空氣，經過迴風冷凝管後迅速將空氣中的水分轉移，並通過冷凝槽和出水閥排出。加快溼空氣的排放增強了排溼效果，加快了烘乾速度，同時減小了對電和煤等資源的需求，也可直接通過管道將溼空氣排放到室外。5、本發明由微處理器進行智能控制，微處理進行智能控制是一個典型的閉環控制原理:首先烘繭丌始階段1分鐘內鮮繭重量數值的變化值超過2%，即認為本次烘繭丌始。烘繭階段按設定好的要求，即設置工作參數，由微電腦根據烘繭時間、採集烘房溫度、採集烘房鮮繭重量，根據烘繭數學模型控制風門，調節火力從而實現烘房內的溫度控制，控制循環風扇實現烘房內的空氣對流從而使得烘房內溫度一致，控制環流風扇降低烘房內的溼度，從而實現智能化烘繭。最後判斷烘繭結束階段判斷烘繭結束有三個條件①、時間頭烘2小時左右，二烘2小時左右；②、本次烘繭烘房內平均溫度累積(每分鐘一次)的數據，權重為20%;③、被烘鮮繭重量的變化數據，主要判斷數據權重為50°/。；Al、頭烘時鮮繭起始烘時重量N下降至6(W，即0.6N;A2、二烘時鮮繭起始烘時重量N下降至75W，即0.75N;B、烘繭開始後，被測鮮繭重量滑動平均值與前二分鐘滑動值相比小於設置的偏差值，如50g。6、本發明建立了烘繭數學模型,烘繭數學模型主要由如下幾方面組成烘房溫度、鮮繭水份的蒸發量以及品種、區域、季節、頭烘和二烘等輸入要素組成，建立相應的專家子系統，根據烘乾對象的不同設置最佳的烘乾條件，提高了烘乾效率和烘乾質量，從而提高了絲綢的品質，能夠現代化、大規模的生產。圖l是本發明的結構示意圖。圖2是本發明的工作原理示意圖。圖3是本發明的傳感器位置示意圖。圖4是本發明的排風結構示意圖。圖5是控制風扇部分的結構示意圖。具體實施例方式如圖2所示，本發明在工作時包括以下步驟第一步根據季節、區域、烘乾品種的不同，設置溫度、溼度、烘乾時間、鮮繭重量的工作參數，將上述工作參數輸入到微電腦子系統1中；第二步:利用與微電腦子系統1連接的傳感器3隨時測量蠶繭室的溫度數據和溼度數據，測量鮮繭的重量；第三步將上述第二步測量的數據傳輸給與傳感器3連接的微電腦子系統1，微電腦子系統l對上述數據分析後，對風扇進行調節，控制蠶繭室內的溫度和風量；第四步微電腦子系統1把傳感器3檢測到的數據實時傳輸到專家子系統2，專家子系統2在接收到數據後，與其內部的資料庫進行比對，輸出控制參數；第五步微電腦子系統1在接收到上述第三步的控制參數後，調整烘乾時間、風扇風量；第六步當蠶繭室內的溫度達到第一步驟設置的工作參數後，重新設置工作參數，並重複上述第一至第五步，直到蠶繭室內的溫度與重新設置的工作參數相同；第七步:當達到上述第六步重新設置的工作參數時，烘千結束。如圖1所示，為實現上述工作步驟，本發明包括微電腦子系統1、專家子系統2、蠶繭室6，所述微電腦子系統1的輸入端連接1-100個傳感器3，微電腦子系統1的輸出端分別連接專家子系統2、環流風扇4、勻風風扇5，所述勻風風扇5設置在蠶繭室6內。如圖4所示，上述環流風扇4分別連接進風口41、出風口42，進風口41設置在蠶繭室6內，進風口41與環流風扇4之間通過迴風冷凝管43連接，迴風冷凝管43上連接冷凝槽44，冷凝槽44上設置出水閥45。如圖3所示，上述傳感器3包括稱重傳感器3i、溫度傳感器3i、溼度傳感器3i，上述各傳感器3i設置在蠶繭室6內，其中i取值是1—100。如圖5所示，上述蠶繭室6通過熱風管9與燃煤房8連接，燃煤房8上設置控制風扇7。本發明利用空氣循環對流技術解決蠶繭室內溫度的一致性；採用先進的數字溫度傳感器和重量傳感器，實時監測蠶繭室內的溫溼度變化及蠶繭水份的蒸發量。本發明通過控制風扇7調節風量，即控制燃料燃燒，從而達到控制溫度和調節溫度的目的，同時可以節約資源。本發明建立了烘繭數學模型，即專家系統實施例l:華東地區，在秋季對蘇菊X明虎品種進行烘乾。其頭烘數據如表l所示:表lComplextableseetheoriginaldocumentpagex實施例2:華東地區，在春季對蘇鎮X春光品種進行烘乾。其頭烘數據如表l所示:表lComplextableseetheoriginaldocumentpage8首先將不同品種、不同季節、不同天氣條件情況下的烘乾數據輸入到專家子系統2中，在烘乾的過程中，利用微電腦子系統1對烘乾數據進行監控，並在烘乾的過程中隨時進行對比和修正，提高了烘乾效率。權利要求1、蠶繭烘乾分析控制系統的工作方法，其特徵在於包括以下步驟第一步設置溫度、溼度、烘乾時間、鮮繭重量的工作參數，將上述工作參數輸入到微電腦子系統(1)中；第二步利用與微電腦子系統(1)連接的傳感器(3)隨時測量蠶繭室的溫度數據和溼度數據，測量鮮繭的重量；第三步將上述第二步測量的數據傳輸給與傳感器(3)連接的微電腦子系統(1)，微電腦子系統(1)對上述數據分析後，對風扇進行調節，控制蠶繭室內的溫度和風量；第四步微電腦子系統(1)把傳感器(3)檢測到的數據實時傳輸到專家子系統(2)，專家子系統(2)在接收到數據後，與其內部的資料庫進行比對，輸出控制參數；第五步微電腦子系統(1)在接收到上述第三步的控制參數後，調整烘乾時間、風扇風量；第六步當蠶繭室內的溫度達到第一步驟設置的工作參數後，重新設置工作參數，並重複上述第一至第五步，直到蠶繭室內的溫度與重新設置的工作參數相同；第七步當達到上述第六步重新設置的工作參數時，烘乾結束。2、一種實現權利要求1所述的蠶繭烘乾分析控制系統的工作方法的分析控制系統，其特徵在於包括微電腦子系統(1)、專家子系統(2)、蠶繭室(6)，所述微電腦子系統(1)的輸入端連接1-100個傳感器(3)，微電腦子系統(1)的輸出端分別連接專家子系統(2)、環流風扇(4)、勻風風扇(5),所述勻風風扇(5)設置在蠶繭室(6)內。3、根據權利要求2所述的蠶繭烘乾分析控制系統的工作方法的分析控制系統，其特徵在於上述環流風扇(4)分別連接進風口(41)、出風口(42)，進風口(41)設置在蠶繭室(6)內，進風口(41)與環流風扇(4)之間通過迴風冷凝管(43)連接，迴風冷凝管(43)上連接冷凝槽(44)，冷凝槽(44)上設置出水閥(45)。4、根據權利要求2所述的蠶繭烘乾分析控制系統的工作方法的分析控制系統，其特徵在於上述傳感器(3)包括稱重傳感器(3i)、溫度傳感器(3i)、溼度傳感器(3i)，±述各傳感器(3i)設置在蠶繭室(6)內，其中i取值是l一100。5、根據權利要求2所述的蠶繭烘乾分析控制系統的工作方法的分析控制系統，其特徵在於上述蠶繭室(6)通過熱風管(9)與燃煤房(8)連接，燃煤房(8)上設置控制風扇(7)。全文摘要蠶繭烘乾分析控制系統及其工作方法，涉及利用蠶繭製取絲綢，尤其是對蠶繭進行烘乾的
技術領域：
。本發明包括以下步驟設置工作參數，並輸入到微電腦子系統中；利用傳感器隨時測量蠶繭室的溫度和溼度數據，測量鮮繭的重量；同時傳輸給微電腦子系統，控制蠶繭室內的溫度和風量；微電腦子系統將上述數據實時傳輸到專家子系統，專家子系統接收後，與其內部的資料庫比對後輸出控制參數；微電腦子系統接收後，調整烘乾時間、風扇風量。本發明包括微電腦子系統和專家子系統，所述微電腦子系統的輸入端連接若干個傳感器，微電腦子系統的輸出端分別連接專家子系統、環流風扇、勻風風扇。本發明實現了烘乾效率高，生產成本低，能夠現代化、規模化生產的目的。文檔編號G05B19/04GK101196734SQ20071019197公開日2008年6月11日申請日期2007年12月28日優先權日2007年12月28日發明者周朝輔,明朱,玲汪,薛衛東,談嵩山申請人:如皋市蠶桑技術指導站