木材干燥机自动控制系统的开发设计.
摘要
目前我国木材干燥技术虽然有一定的发展,但自动化程度较低,制约了木材全自动化发展的形状.通过深入地分析木材干燥工艺和测控系统在木材干燥方面的应用,把智能化自动化检测技术引入木材干燥窑的设计中,开发了木材干燥窑自动化检测系统.
本论文中研究了如何选择温度，湿度传感器，如何测量木材含水率，平衡含水率及温度，分析了传统木材干燥手段的误差分析，解决了木材含水率在5%—95%之间变化时对应的等效电阻变化范围太大（几百G欧到几K欧）的难题；运用了AT89C55 单片机进行控制，完成了智能化的要求；考虑到实际应用的需要，利用了自校正，自校零，自校准，自补偿，自诊断，噪音抑制等先进的技术，保证系统的稳定和测量结果的正确性，所有这一切都体现了智能化检测和控制技术发展的必然趋势。而在软件方面，则采用了MCS—51汇编语言，该语言虽然编程较复杂，但格式简单明了，而且规范化程度高，并且直接利用低级语言，执行速度快，能够更深刻地了解内部运行情况，是不错的选择。
关键词：木材干燥，智能化，智能化检测，MCS—51语言。
木材是一种国民经济不可或缺的资源，但其利用率确实非常低，而且由于使用不当，可能对长久的使用不利。就如可能因为湿木材没有及时干燥，而导致将来可能变形，抗震性变差等不利因素。而且木材干燥后，使木材的优异特征得到充分体现，对将来的再处理，如加工，使用，运输和保存都有重大的意义，是木材加工过程不可或缺的必然工序，是保证木材质量的关键技术，是高效利用木材的重要技术。
1.2 木材干燥技术的现状和发展趋势
建国以来,经过我国从事木材干燥教学、科研、生产方面的学者、工程技术人员的努力,通过引进、消化、吸收和自行研制等各种技术手段, 使我国木材干燥技术和干燥设备得到了迅猛发展,木材干燥设备的生产实现了专业化。一些国产干燥设备在技术和质量上已接近国际同类产品水平,可以替代国外木材干燥设备,而其价格则低于国外价格50 % 左右。
1.2.1 我国目前木材干燥的重要方法
1.2.1.1 常规蒸汽干燥
常规蒸汽干燥是我国目前使用最多的一种干燥方法。其主要优点是工艺成熟,干燥容量大,干燥周期短,但它的主要缺点是热损失大,能源利用率低,多数低于30 % 。
目前,我国木材干燥约80 % 采用常规蒸汽干燥窑干燥,装载量30～100m3 。五六十年代建造的长轴式和短轴式干燥窑大多采用铸铁风机,笨重而且消耗功率大。近十几年来,研制开发了新型侧风机木材干燥窑、端风机木材干燥窑和顶风机木材干燥窑。经过对三种窑的实测分析,顶风机的气流均匀性比端风机好,端风机比侧风机好。耐高温、高湿防腐电机的使用,使得电机可以在窑内直联风机,提高了传动效率和干燥窑的密闭性, 窑内直联电机省去了顶风机窑安装长轴的麻烦和侧向操作间,使它处于更为可取的地位。顶风机窑有轨道式进料和叉车进料方式,叉车进料灵活方便,受到欢迎。蒸汽干燥窑的壳体有砖砌体、金属壳体和砖砌铝内壁壳体。有的厂家已发展了采用不锈钢为原料的室内结构件。
1.2.1.2 炉气热风干燥
炉气热风干燥是以木废料为能源,以燃烧木材废料来提供干燥热能的木材干燥方法。它不需要蒸汽供热锅炉,因而投资少。
我国木材加工的现状是企业规模小、分布散,木材废料的集中和运输比较困难。因此利用木材废料作为热源的炉气热风干燥在全国木材加工企业中应用广泛,并在今后相当长的时间内将有一定的市场,对缺少蒸汽的中小型木制品厂和处于林区腹地的小型木材深加工企业尤为适用。有关专家学者对燃烧木废料提供热能的木材干燥窑做了很多研究和改进,研制出设于窑外的高效燃烧炉,增加温湿度控制装置,采用端风机窑型和连续升温干燥基准等。国内比较典型的炉气热风干燥窑有:
参考文献
1． 马家辰，孙玉德，张颖。MCS—51单片机原理及接口技术。哈工大出版社。1998
2． 赵新民，王祁。智能仪器设计基础。哈尔滨工业大学出版社。1999年7月
3． 张壁光，常建民。21世纪我国木材干燥技术发展技术发展趋势的探讨。林业技术开发。2000年
4． 张凡，盛询华，戴胜华。微机原理与接口技术。清华大学出版社。2003年10月
5． 丁元杰，曹自强，陈瀛清。单片机微机原理及应用。机械工业出版社。1994年7月
6． 孙传友，孙晓斌，李胜玉。测控电路及装置。北京航空航天大学出版社。20002年3月
7． 黄集昌。传感器工作原理及应用实例。人民邮电出版社。1998年
8． 武庆生，仇梅。单片机实用系统设计技术。国防工业出版社。1999年
9． 李永敏，谢长生。检测仪器电子电路。西安工业大学出版社。1996年
10．何立民。MCS—51系列单片机应用系统设计。北京航空航天大学出版社。1993年
11．王幸之。单片机应用系统抗干扰技术。北京航空航天大学出版社。2000年
12．黄圣国。智能仪器。航空工业出版社。1993年
13．孙家琪。自动测试系统。机械工业出版社。1990年
14．徐爱钧。智能化测量控制仪表原理也设计。北京航空航天大学出版社。1995年
15．涂时亮，周航慈。单片机软件设计技术。科学文献出版社重庆分社
16．杨振江，季建华。A/D，D/A转换器接口技术。西安电子科技大学出版社。1996年
17．郑玉墙，徐子闻。MAXIM热门集成电路使用手册（第一册）。人民邮电出版社。1998年
18．王新辉。ADC0809,8155应用在MCS-51单片机系统中的问题。电脑开发与应用。2003年11月
19．张逸刚，彭喜源，谭晓均。MCS—51单片机应用设计。哈尔滨工业大学出版社。1997年
20．罗文广。微机测控系统中几种抗干扰技术。测控技术。1997（16）
21．杨冠群。一种单片机控制温湿度巡测仪。桂林电子工业院学报。2001，3（23）
22．黄苑虹，梁慧冰。基于AT89C55的温度测控系统。仪表技术。2002（1）
23．于洋，车新生，张艳秋。木材含水率检测系统。沈阳工业大学学报。1999，3（21）
24．周永东。木材含水率测量方法及影响因素分析。木材工业。2000，5（14）
25．忘怍斌。常用检测湿度的方法。电气自动化。1996年第一期
26．袁希光。传感器技术手册。国防工业出版社。1986年
