仿人智能开关控制在木材干燥工艺中的应用

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1、《中国控制会议论文集〉，767-7721997年8月17・23日，江西庐山仿人智能开关控制在木材干燥工艺中的应用刘红波耿听翟振铎东北大学自动化研究中心河北工业大学自动化教研室摘要：本文在总结了国内人工木材窑内干燥法经验的基础上，提出了仿人智能开关控制木材干燥窑内温度和湿度以使木材达到所要求含水率的方案.文中简要介绍了可实现十种木型的方案，每种木型可完成十个喷蒸与干燥阶段的仿人智能开关控制.整机经较长时间的调试运行，性能可靠，达到了设计要求.关键词：木材干慄仿人智能开关控制一、问题的提出及设计要求窑内干燥法是木材干燥垠主要的方法，但是目前国内许多木材干燥窑温度和湿度的测控技术仍是比较落后的，例

2、如一些木材加「•厂还是采川简易的动圈仪表测温，用人「•进行温度和湿度控制。这种状况不仅生产效率低，而且干燥的木材质量也难以保证。针对这种情况本文捉出了木材卜燥窑仿人袒能开关控制的方案，并完善J•空气温度、湿度以及木材含水率的测量和显示功能。系统采用数字显示器，显示各温度传感器（20°C〜130°C,±0.5C）和相对湿度传感器（帖0〜100%,±4%）,以及含水率传感器（W=7%〜45%,±2%）的测点值平均值，并且町定时或随机打印相应的测量数据。依照各信号的算术平均值按照键盘输入的设定I••艺参数进行仿人智能幵关控制窑内温度和湿度以最终获得所耍求的木材含水率。在木材干燥过程中各喷蒸、干燥以

3、及启动和停止阶段均仃相应的指示灯或报警信号跟踪显示。此外在断电时，十种木型的各种设定工艺参数不会丢火，并且在恢复电时可自动返冋所处工艺阶段。°二、仿人智能开关设计依据木材干燥工艺框图如图一所示:根据丁艺要求在喷蒸阶段利干燥阶段窑内都应保持一定的温度和湿度。例如在B阶段时，T=90・C,q>=93%o在各喷蒸阶段需保持一定的处理时间后才转入下一处理阶段，例如由BtC,需在B保持5小时。在各干燥阶段需达到相应木材的含水率才能转入下一处理阶段，例如由CtD的转移条件是在C结束时木材的含水率和40%°在分析人T.操作经验的棊础上.木文提川了-•种YF•各阶忧内温湿度联合开关控制的方案。此方案是将温、

4、湿度独立判断、联合控制、独立调节、温度优先。即先判定温度状态，再判定湿度状态，根据T、

5、0g(P2CT21—0CT22—0T

6、=Tq-AT,©rPO+A®*

7、279键盘显示器接口扳、交耳流继电器拆示灯、声光报警输出板、交流向态继电器控制输出板、2816A及打印机接口板，CPU选抒8031单片微型机。系统通常处于监控状态，每隔100ms定时器T。中断，将时间单元数据更新，并且判断是否到采样时间，如果采样时间到达，则启动A/D转换器。转换结束，中请外中断两；，系统进入外中断顾服务程序，完成8路数据采集、处理及控制。当有键按卞时，程序进入键中断顾■服务程序，采入键值。在监控程序中判断是数字键还是功能键，依次进行处理。囚此，本系统采用三个中断申请源，两级中断吹套，实时性好。典型的喷蒸阶段智能开关控制程序流程图如图二所示。本系统可对十种不同木型进行干燥控制

8、，各种入型的设定参数按相应木型号存入一个连续的存储空间。对每种木型根据干燥过程分为十个控制阶段，根据实际需要对各个控制阶段进行选择取舍。系统设置测点均值显示、巡回显示、设定参数输入、数据打卬、返回监控、启停控制以及手动/自动切换等功能键，以满足系统各种操作的需耍。程序由Mcs-51汇编语言编制。四、智能开关控制和解耦连续控制的仿真结果比较木材干燥系统是一个多输入多输岀系统。由丁•溫湿度间存在耦合，特别是温度对