一、 概述

干燥是化工、農產品加工、染整以及許多工業部門的一個關鍵性的生產單元，是一門多學科跨行業的加工技術。干燥也是一個耗能較多的加工環節，如何在生產過程中控制節能也是關鍵。國家”十一五期間節能減排全民動員”的號召，為了響應國家號召全民節能以及減少企業的運營成本，減少干燥加熱時多余的能量浪費勢在必行。隨著我國國民經濟的發展，干燥技術也在不斷發展與提高。

此文介紹了可編程控制器在干燥機上的應用。采用KINCO-K3型PLC對整個干燥機運行系統進行控制，可實現較高的自動化程度，并完成智能控制、狀態顯示和故障報警等任務，同時使用eView人機界面與操作員進行交互，使得修改各種參數簡單、易行。整個設備運行的流程圖都反應在人機界面上，對于設備各個控制點的運行狀態能及時、快速、準確的反映。其控制系統結構清楚、線路簡單、工作可靠、同時設置了手動/自動控制切換開關，可根據需要手動操作，亦可自動運行。系統維護方便，減輕了工人的勞動強度，提高了系統的穩定性和可靠性。

二、 干燥機工作原理

通過電熱管加熱空氣并通過送風機將熱風送入干燥圓桶，液態原料通過變頻電機帶動回旋泵輸送至烘干圓桶，使之受熱干燥。為使氣流與顆粒有較高相對速度，提高傳熱傳質速率，圓桶在直管基礎上增加了變徑，使干燥器的干燥效率提高。料液或懸浮液經霧化后，直接用熱空氣使液滴烘干成粉粒狀產品并由中心管導出。干燥方式為傳導干燥也稱接觸干燥，對于潮濕顆粒非常適應，干燥效率較高。蒸發的水蒸汽或有機溶劑由抽風機抽出，排出的部分熱量通過回收風機部分回收再利用，以達到節能效果。在原料干燥過程中，由振動器發出振動波定期震動圓桶壁，以使物料在這給定方向的激振力的作用下跳躍前進，使物料顆粒與熱風充分接觸，從而達到理想的干燥效果。

三、 系統配置以及控制流程圖

序號 品名 型號 數量
1 觸摸屏 MT4500T 1
2 可編程控制器 Kinco-K306-24AT 1
3 數字輸入輸出模塊擴展 Kinco-K323-16DT 1
4 熱電阻模塊輸入擴展 Kinco-K331-04RD 2
5 模擬量輸出擴展 Kinco-K332-02IV 1
6 變頻器 invt-G9-1R5T4 1
7 變頻器 invt-G9-2R2T4 1

四、 系統操作及工藝描述

設備上電運行前，檢查接線是否正確，確認無誤后送電運行。

首先在觸摸屏上設定運行參數，如送風溫度、加熱PID、回風溫度、空氣加熱溫度、料泵PID、噴頭頻率、氣錘動作間隔時間等。首次運行時先選擇手動操作模式，在系統流程圖上選擇相應的控制按鈕（在流程圖中控制按鈕隱藏在相應的圖標下面，按動圖標即可控制相關元件運行）試一下相關元件運行是否正常，溫度頻率等是否顯示正常。確認所有元件都執行正常后，啟動自動模式并啟動自動，在自動模式下所有的元件會根據工藝執行相關動作。

自動啟動后首先啟動照明—>啟動送風機—>延遲2秒后啟動抽風機—>延遲2秒后啟動加熱，3個加熱管的加熱動作完全由PID控制—>延遲5秒后啟動回收風機—>延遲2秒后啟動除濕器—>延遲2秒后氣閥打開—>啟動空氣加熱（空氣加熱可設定為定時加熱）—>直到送風溫度達到設定溫度后，啟動油泵—>延遲5秒后啟動噴霧器—>延遲2秒后啟動風泵—>延遲2秒后啟動循環水泵—>料閥打開—>送料泵啟動—>2個氣錘啟動（氣錘按照預先設定的間隔時間動作）—>啟動水泵

運行過程中送風溫度根據PID調節無限接近設定溫度，料泵頻率則根據出口溫度以及預先設定的大偏小偏頻率實時調整，以保證原料充分干燥。運行過程中PLC對各運行點進行監控，一旦有任何故障產生會執行相應的故障動作，如送風機故障則加熱會立即停掉，以防止熱量不能及時送出損壞加熱管。故障產生時聲光報警器指示燈會閃爍并且警鈴會響起，提醒操作員。流程圖上還會有相應的提示文字，告訴操作員什么地方出現了故障，以方便及時排除，提高工作效率。

執行自動停機時為了保護加熱管，需要延遲停止送風機和抽風機，直到溫度低于80℃后再停止送風以及抽風機。在停機時為了保證原料的干燥質量，優先停止料泵和噴霧器。

系統流程圖如下：

五、Kinco PLC簡介

Kinco-K3系列小型一體化可編程控制器是用于工廠自動化領域中機器控制和小規模過程控制的先進PLC產品，與市場眾多的同類產品相比它是后來者，但卻跨越了PLC發展的初級階段，將多種先進技術和高級功能集成到邏輯控制器中，因此廣泛使用于以下控制應用：包裝機械、紡織機械、建材機械、食品機械、塑料機械、數控機床、印刷機械、中央空調、環保設備以及單一過程控制裝置。

按國際通用分類規則，Kinco-K3屬于小型PLC系統，由于采用高性能處理器芯片和軟件優化設計，布爾指令執行速度優于0.5μs/步。K3系列共有6款CPU模塊，控制點數、內存容量、內部資源、擴展能力等依次增強，開關量控制點數從14～280點，模擬量最大40點。通過二十多種擴展I/O和擴展功能模塊靈活組合，可以滿足大部分領域應用的要求。

六、干燥機的特點

1、設備采用直接加熱方式，干燥強度大，蒸發能力大，投資小，運轉平穩、噪音小、壽命長、維修方便。
2、干燥時間短，適用于熱敏性物料，產品不與外界接觸，無污染，質量好。
3、干燥機使用振動裝置使物料易達流化狀態，增大了有效傳熱系數，熱效率高。床層溫度分布均勻，無局部過熱現象。流化均勻，無死角及吹穿現象。振動起輸送作用，也有利于節約能量。比一般干燥裝置可節能30-60%。
4、設備成套提供，加熱方式選擇電熱管加熱或配套，使用蒸汽加熱等。
5、物料表面損傷小，可用于易碎物料的干燥，物料顆粒不規則時亦可使用，不影響效果。

七、干燥機的應用領域

干燥機廣泛適用于化工、輕工、醫藥、食品、塑料、糧油、礦渣、制鹽、煙糖等行業的粉狀、顆粒狀物料的干燥作業。

八、結束語

由于國內工業起步慢，PLC市場絕大部分被國外品牌如Siemens、Allen Bradley、Omorn以及其它知名品牌占據，尤其是中、大型的PLC的市場基本被歐美國家壟斷，至今沒有很大改變。作為目前國內控制市場上的主流控制器，PLC市場的國內參與者需要尷尬地面對這樣一個局面，即在高達31億（預計2004年的市場總量）的PLC市場總需求中，國產PLC不到整個市場份額1％！