Архив / 2005 / №2(26) / Опыт применения

Система для сушки зерна на базе ОВЕН ТРМ 202, управляющая ИК излучателями

Простота и функциональность – так охарактеризовали авторы этой конкурсной разработки своё детище. К тому же несомненна и нужность системы, обеспечивающей поддержание качественного и точного процесса сушки, а значит и сохранность такого стратегически важного и полезного продукта, как зерно

Зерно, как живой организм и сложная термодинамическая система, при взаимодей ствии с окружающей средой изменяет свои свойства и структуру. Протекание физико-химических процессов в зерне связано с изменением влажности и температуры как в самом зерне, так и в окружающей его среде.

Основная задача сушки – довести влаж ность материала до кондиционной. В резуль тате своевременной и правильно проведён ной сушки зерна ускоряется процесс его послеуборочного созревания, улучшаются лёжкость при хранении, другие семенные свойства и технологические характеристики.

Рис. 1. Схема системы управления сушкой зерна на базе измерителя-регулятора ОВЕН ТРМ202
Рис. 1. Схема системы управления сушкой зерна на базе измерителя-регулятора ОВЕН ТРМ202
Рис. 2. Функциональная схема измерителя-регулятора ОВЕН ТРМ 202
Рис. 2. Функциональная схема измерителя-регулятора ОВЕН ТРМ 202
Рис. 3. Зависимость температуры зерна от времени: 1 – непрерывный режим сушки; 2 – осциллирующий режим сушки
Рис. 3. Зависимость температуры зерна от времени: 1 – непрерывный режим сушки; 2 – осциллирующий режим сушки

Для повышения качества высушиваемой пшеницы требуется совершенствование про цесса сушки как в технологическом, так и в энергетическом плане. В настоящее время сушка пшеницы осуществляется в основном зерносушилками с конвективным теплопод водом.

В то же время в специальной литературе отмечается перспективность применения инфракрасной сушки (ИК сушки) для пище вых материалов. В частности, ИК сушка мо жет использоваться для небольших партий обрабатываемых продуктов, например для получения малых партий семенного материа ла. Однако недостаточно отработанная тех нология приводит к слабому внедрению ре зультатов разработок в этой области.

Сушка зерна – это сложный, непрерывный и энергоёмкий процесс. Один из путей повы шения качества зерна и экономии энергии – использование АСУ ТП.

Технологический процесс сушки зерна включает в себя измерение и регулирование таких параметров, как влажность и темпера тура. Эти задачи решаются с помощью при боров, которые позволяют не только регули ровать процесс сушки, но и архивировать данные техпроцесса для их последующего анализа.

Исследования, которые ранее проводи лись на экспериментальной установке по ИК сушке зерна, показали: имеющаяся экс периментальная установка позволяет сушить зерно только при непрерывном теплоподво де; неудобством стало и то, что фиксировать данные приходилось вручную в журнале из мерений. При таком способе сушки усложня лось проведение экспериментов по периоди ческой сушке, неудобно было наблюдать за процессом сушки и одновременно фиксиро вать данные в журнале измерений.

В связи с этим авторы статьи задались целью создать на базе прежней установки для проведения исследований по ИК сушке зерна новую установку, с системой обработ ки информации и увеличением функцио нальных возможностей.

Основные направления решения поставленной задачи:

• регулирование температуры в процессе сушки;
• создание осциллирующего режима сушки;
• архивирование данных;
• обеспечения простоты и функциональности схемы управления;
• получение высококачественного продук та при низкой себестоимости установки.

Наиболее простым решением поставлен ной задачи оказалось использование прибо ров ОВЕН ТРМ202 и ОВЕН АС3. Функциональ ная схема системы управления сушкой зерна на базе измерителя регулятора ОВЕН ТРМ202 представлена на рис. 1.

Рассматриваемая система автоматизирует сбор и обработку информации, получаемой в ходе сушки. Она создана на базе измерите ля регулятора ОВЕН ТРМ202 (см. функцио нальную схему на рис. 2), датчиков темпера туры, а также компьютера, позволяющего проводить гибкое конфигурирование систе мы сбора и обработки информации.

Перед началом работы при осциллирующем режиме в зависимости от вида и наз начения материала, поступающего в сушильную камеру, задаются значения уставок в ОВЕН ТРМ202 по следующим па раметрам: по температуре нагрева зерна tзад макс и tзад мин. Опрос датчиков темпера туры задаётся с учётом необходимой точ ности измерения. Опрос датчика 1 темпера туры высушиваемого зерна осуществляется через вход 1 ОВЕН ТРМ202. С достижением температуры tзад макс через ВУ 1 (выходное устройство 1) прибора ТРМ202 происходит отключение ИК излучателей. С момента отключения и до момента включения ИК излучателей зерно не подвергается сушке ИК лучами, происходит период отлёжки зерна, который продолжается до достиже ния второй заданной температуры tзад мин, определяемой датчиком 1. При достижении температуры, равной tзад мин, ВУ 1 включает ИК излучатели. Процесс сушки длится или до достижения заданной влажности, или за ранее определённое время.

При непрерывном режиме нагрева при ИК сушке значения уставок не задаются. Процесс сушки осуществляется таким же об разом, как и при осциллирующем режиме сушки, за исключением того, что ВУ не сраба тывает на отключение и включение ИК излу чателей.

Немаловажным является и использование датчика 2 температуры нагрева излучателя, которая зависит от напряжения, подаваемо го на ИК излучатели. Значение температуры зерна и ИК излучателей при различных режимах сушки архивируются на ПК. Для связи прибора с компьютером используется адап тер сети ОВЕН АС3, преобразующий сигналы интерфейса RS 485 в RS 232 и обратно.

Для визуального отображения параметров технологического процесса на экране ПК, мониторинга и архивации данных использо валась программа ОРМ (Owen Process Manager). Образец отчёта приведен на рис. 3.

Литература:
1. Резчиков В.А., Налеев О.Н., Савченко С.В. Технология зерносушения. Алматы: Изд. Алматинского технологического университе та, 2000 – 363 с.
2. Мельник Б. Е., Лебедев В. Б., Малин Н.И. Производство зернового сырья на элевато рах – М.: Колос, 1996 – 496 с.
3. П. Мощицкий. Обзор программных про дуктов ОВЕН. Автоматизация производства № 1. 04.

С. П. Рудобашта, С. А. Проничев