基于LabVIEW的红枣干燥机控制系统的设计与干燥工艺研究

摘要

红枣热风干燥工艺主要是依靠人们传统的经验积累，缺乏系统的研究。红枣干燥机的控制系统逐渐不能满足热风干燥工艺的需求。因此，本文在传统烘房干燥工艺的基础上，对含水率为(62.64±2)％的和田骏枣的干燥工艺参数进行正交试验研究。根据干燥工艺的需求，设计了基于LabVIEW的红枣干燥机控制系统。
　　(1)利用研制的热风干燥装置对含水率为（62.64±2）％的和田骏枣的干燥工艺参数进行正交试验研究。对试验结果进行综合分析得出，热风温度对红枣干燥时间、果皮的色泽、果皮的亮度、皱缩程度和糖分析出量均有显著的影响。热风湿度仅对红枣糖分的析出量有显著的影响。热风风速仅对红枣果皮的亮度有显著的影响。3个因素对红枣干燥品质影响的主次顺序为温度、风速、湿度。骏枣干燥工艺的较优参数组合为:温度55℃，湿度60％，风速0.25m/s。结合传统烘房干燥工艺，得出了一条较优的骏枣干燥工艺曲线。
　　(2)根据骏枣干燥工艺的要求并结合横流式分层干燥机的工作原理，设计并搭建了LabVIEW控制系统的硬件电路。完成了采集卡、继电器和传感器等的选型。设计了硬件电路的电气原理图并组装了配电柜。
　　(3)根据骏枣干燥工艺的要求并结合硬件电路，设计了LabVIEW控制系统的程序。设计了温度、湿度和风速信号的采集、分析和显示，并对加热管和回风阀门实现控制的前面板和程序框图。设计了可以根据干燥工艺要求自动升温、保温和降温的前面板和程序框图。设计了温度、湿度和风速数据的定时保存和历史数据曲线显示的前面板和程序框图。设计了鼓风机和物料提升机启闭以及6个进/出风通道实现5种工作模式定时切换的前面板和程序框图。
　　(4)对横流式分层干燥机进行空载试验。试验证明，干燥机的LabVIEW控制系统可以实现所有的设计功能。干燥机的各部分可以在LabVIEW控制系统的控制下协调的工作。干燥机可以提供温度和风速均匀的热风。干燥机的热风循环系统工作稳定，回风阀门能按照设定的湿度要求进行启闭。

目录

声明

摘要

图清单

表清单

第1章 绪论

1．1 课题研究的背景及意义

1．2 红枣热风烘干设备的研究现状

1．3 热风干燥工艺现状

1．4 红枣干燥的发展趋势

1．5 研究内容与技术路线

第2章 红枣热风干燥工艺的试验研究

2．1 试验材料与仪器

2．2 正交试验的设计

2．3 试验结果与分析

2．4 本章小结

第3章 LabVIEW控制系统硬件电路的搭建

3．1 横流式分层干燥机的整体结构与工作原理

3．2 控制系统硬件的选型

3．3 控制系统硬件电路的搭建

3．4 本章小结

第4章 LabVIEW控制系统的程序设计

4．1 前面板与程序框图的设计

4．2 鼓风机和物料提升机的启闭

4．3 三路温度的采集、分析、显示和自动控制

4．4 三路湿度的采集、分析、显示和对回风阀门的控制

4．6 数据的保存和历史数据曲线的显示

4．7 进／出风通道5种工作模式的定时切换

4．8 LabVIEW控制系统的现场试验

4．9 本章小结

第5章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢

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