烟花爆竹亮珠干燥智能控制装置

摘要

本发明涉及一种烟花爆竹亮珠干燥智能控制装置，包括人机界面操作系统、PLC控制器及变频器控制系统、干燥热风机及其送风系统、温湿度传感器控制系统。本发明提高了智能监控亮珠干燥烘干室温湿度的技术水平，实现人机分离，有效防范和遏制烟花爆竹生产过程中亮珠干燥的重大生产安全事故，并预防烟火药剂对作业人员的职业危害。同时，PLC控制器及变频器控制系统，优化了烟花爆竹生产过程中亮珠干燥的生产工艺，采用变频器驱动干燥热风机，调速性能优良，节电效果明显，实现对烘干室温湿度的闭环控制，精准的调节热风机的运行频率，提高了产品质量，降低了生产成本，实现了烟花爆竹亮珠生产的自动化、智能化，提高了新技术和安全技术支撑平台。

权利要求

1.一种烟花爆竹亮珠干燥智能控制装置，其特征在于：它包括人机界面操作系统、PLC控制器及变频器控制系统、干燥热风机及其送风系统、温湿度传感器控制系统，所述的人机界面操作系统包括操作柱（20）及安装在操作柱上的触摸屏（21）、急停按钮（22）、微开关电源（28），触摸屏的通讯接口(211)经屏蔽电缆与PLC 控制器的通讯接口一(231)相连接，急停按钮的闭点开关量输入到PLC控制器；所述的PLC控制器及变频器控制系统包括控制柜（1）及安装在控制柜内的PLC控制器（23）、断路器（3）、熔断器（4）、浪涌保护器（5）、接触器一（7）、接触器二（8）、变频器（6）、微断路器（9）、隔离变压器（10）、开关电源（11）、热继电器（24）、排风扇（19）和试验按钮（13），三相交流电源接入断路器的输入端，断路器的第一输出支路接入熔断器，熔断器输出端串接浪涌保护器，浪涌保护器另一端牢固的接地；断路器的第二输出支路接入接触器一和接触器二的输入端；接触器一的输出端接变频器的输入端，变频器的输出端接干燥热风机（16）；接触器二的输出端接热继电器（24）的输入端，热继电器输出端接循环水泵电机（25）；断路器（3）的第三输出支路只接电源B相，单相电源接入微断路器（9），它的输出端第一分路接隔离变压器（10），第二分路接开关电源（11），第三分路通过串接温控器（27）再串接排风扇（19），隔离变压器的输出端接PLC控制器的电源输入口；开关电源的直流输出端分别接入PLC控制器和温湿变送器（14）的电源输入口，变频器的通讯接口（601）经屏蔽电缆连接到PLC控制器的通讯接口二（232）上；所述的干燥热风机及其送风系统包括热风机、消音柜进风口（15）、出风管道（17），热风机安装在消音柜（2）内，消音柜内装消音材料（18），消音柜上设有消音柜进风口，出风管道连通至烘干室内；

所述的温湿度传感器检测系统包括温湿度检测探头和温湿变送器，温湿度检测探头安装在烘干室内，温湿度变送器安装在控制柜内，温湿变送器的通讯接口（141）经屏蔽电缆连接到PLC控制器的通讯接口一上。

说明书

烟花爆竹亮珠干燥智能控制装置

技术领域

[0001] 本发明属于干燥控制装置领域，涉及一种烟花爆竹亮珠干燥智能控制装置，适用于烟花爆竹生产过程中干燥烟火药剂。

背景技术

[0002] 烟花爆竹是一种涉及安全环保的娱乐性民用爆炸品，烟花爆竹中用以生产各种烟花效果的烟火药剂，是由多种化学品混合而成的多相固体混合物。因此，对烟花爆竹生产过程中亮珠干燥工艺要求是非常严格的，应精准地控制其干燥温度、湿度及温升速率，否则会造成重大安全生产事故及职业危害。然而，目前我国烟花爆竹生产过程中亮珠干燥工艺十分落后，生产设备非常简陋，大都采用传统的手工作业，不仅生产效率低，产品质量差，而且还存在着污染环境、职业危害及安全生产的隐患。

发明内容

[0003] 本发明所要解决的问题在于，克服现有技术的不足，提供一种烟花爆竹亮珠干燥智能控制装置，采用了人机界面操作系统、PLC控制器及变频器控制系统、干燥热风机及其送风系统、温湿度传感器控制系统，是一种用于烟花爆竹生产过程中亮珠干燥的柔性自动化技术装备。

[0004] 本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

[0005] 依据本发明提供的一种烟花爆竹亮珠干燥智能控制装置，它包括人机界面操作系统、PLC控制器及变频器控制系统、干燥热风机及其送风系统、温湿度传感器控制系统，所述的人机界面操作系统包括操作柱及安装在操作柱上的触摸屏、急停按钮、微开关电源，触摸屏的通讯接口经屏蔽电缆与PLC 控制器的通讯接口一相连接，急停按钮的闭点开关量输入到PLC控制器；所述的PLC控制器及变频器控制系统包括控制柜及安装在控制柜内的PLC控制器、断路器、熔断器、浪涌保护器、接触器一、接触器二、变频器、微断路器、隔离变压器、开关电源、热继电器、排风扇和试验按钮，三相交流电源接入断路器的输入端，断路器的第一输出支路接入熔断器，熔断器输出端串接浪涌保护器，浪涌保护器另一端牢固的接地；断路器的第二输出支路接入接触器一和接触器二的输入端；接触器一的输出端接变频器的输入端，变频器的输出端接干燥热风机；接触器二的输出端接热继电器的输入端，热继电器输出端接循环水泵电机；断路器的第三输出支路只接电源B相，单相电源接入微断路器，它的输出端第一分路接隔离变压器，第二分路接开关电源，第三分路通过串接温控器再串接排风扇，隔离变压器的输出端接PLC控制器的电源输入口；开关电源的直流输出端分别接入PLC控制器和温湿变送器的电源输入口，变频器的通讯接口经屏蔽电缆连接到PLC控制器的通讯接口二上；所述的干燥热风机及其送风系统包括热风机、消音柜进风口、出风管道，热风机安装在消音柜内，消音柜内装消音材料，消音柜上设有消音柜进风口，出风管道连通至烘干室内；所述的温湿度传感器检测系统包括温湿度检测探头和温湿变送器，温湿度检测探头安装在烘干室内，温湿度变送器安装在控制柜内，温湿变送器的通讯接口经屏蔽电缆连接到PLC控制器的通讯接口一上。

[0006] 本发明与现有技术相比具有显著的优点和有益效果：

[0007] 由于本发明采用触摸屏人机友好界面操作系统，大大提高了智能监控亮珠干燥烘干室温湿度的技术水平，操作简便，界面友好。由于人机界面操作系统安装在距烘干室数十米之外的操作柱上，人机分离技术使安全生产的条件得到极大改善，有效防范和遏制烟花爆竹生产过程中亮珠干燥的重大生产安全事故，并预防烟火药剂对作业人员的职业危害。同时采用PLC控制器及变频器控制系统，优化了烟花爆竹生产过程中亮珠干燥的生产工艺，由于采用变频器驱动干燥热风机，调速性能优良，节电效果明显。高性能的变频器、PLC控制器及其PID调节等功能，实现对烘干室温湿度的闭环控制。另外采用了干燥热风机系统，该系统在变频器及PLC的控制下，精准的调节热风机的运行频率。即调节转速，从而调节了热风机送风的压力及风量，为加速亮珠干燥创造了有利条件。既提高了产品质量，又降低了生产成本。温湿度传感器的应用，为实现烟花爆竹亮珠生产的自动化、智能化提高了新技术和安全技术支撑平台。

[0008] 本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

[0009] 图1本发明的剖面结构图；

[0010] 图2本发明的控制柜电气元件布置图；

[0011] 图3本发明的操作柱结构图；

[0012] 图4本发明的工作原理图。

[0013] 其中：1、控制柜 2、消音柜 3、断路器 4、熔断器 5、浪涌保护器 6、变频器601、变频器的通讯接口 7、接触器一 8、接触器二 9、微断路器 10、隔离变压器 11、开关电源 12、端子排 13、试验按钮 14、温湿度变送器 141、 15、消音柜进风口 16、热风机17、出风管道18、消音材料 19、排风扇 20、操作柱 21、触摸屏211、触摸屏的通讯接口22、急停按钮 23、PLC控制器 231、 PLC 控制器的通讯接口一232、PLC控制器的通讯接口二24、热继电器 25、循环水泵 26、水池 27、温控器 28、微开关电源 29、继电器。

具体实施方式

[0014] 以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

[0015] 如图1～4所示的一种烟花爆竹亮珠干燥智能控制装置，它包括人机界面操作系统、PLC控制器及变频器控制系统、干燥热风机及其送风系统、温湿度传感器控制系统，所述的人机界面操作系统包括操作柱20及安装在操作柱上的触摸屏21、急停按钮22、微开关电源28，操作柱安装在距烘干室数十米以外地方，以确保操作人员的安全及职业危害，触摸屏的通讯接口211经屏蔽电缆与PLC 控制器的通讯接口一231相连接，急停按钮的闭点开关量输入到PLC控制器；所述的PLC控制器及变频器控制系统包括控制柜1及安装在控制柜内的PLC控制器23、断路器3、熔断器4、浪涌保护器5、接触器一7、接触器二8、变频器6、微断路器9、隔离变压器10、开关电源11、热继电器24、排风扇19和试验按钮13，三相交流电源接入断路器的输入端，断路器的第一输出支路接入熔断器，熔断器输出端串接浪涌保护器，浪涌保护器另一端牢固的接地；断路器的第二输出支路接入接触器一和接触器二的输入端；接触器一的输出端接变频器的输入端，变频器的输出端接干燥热风机16；接触器二的输出端接热继电器24的输入端，热继电器输出端接循环水泵电机25；断路器3的第三输出支路只接电源B相，单相电源接入微断路器9，它的输出端第一分路接隔离变压器10，第二分路接开关电源11，第三分路通过串接温控器27再串接排风扇19，隔离变压器的输出端接PLC控制器的电源输入口；开关电源的直流输出端分别接入PLC控制器和温湿变送器14的电源输入口，变频器的通讯接口601经屏蔽电缆连接到PLC控制器的通讯接口二232上；所述的干燥热风机及其送风系统包括热风机16、消音柜进风口15、出风管道17，热风机安装在消音柜2内，消音柜内装消音材料18，可降低热风机运行噪音。消音柜上设有消音柜进风口，出风管道连通至烘干室内，通过PLC控制器23及变频器6的控制，调节干燥热风机的运行频率、转速及运行时间，从而调节干燥热风机16送风的风压及风量，实现对亮珠烘干室温湿度指标的自动控制，热风机的送风系统安装在烘干室内。所述的温湿度传感器检测系统包括温湿度检测探头和温湿变送器14，温湿度检测探头安装在亮珠干燥所处的烘干室内，温湿度变送器安装在控制柜内，温湿变送器的通讯接口141经屏蔽电缆连接到PLC控制器的通讯接口一231上。

[0016] 工作原理

[0017] 如图4所示，三相AC380V.50Hz交流电通入断路器3的输入端，断路器3闭合后，它第一输出支路接入了熔断器4和浪涌保护器5，其作用是当线路出现感应雷击过电压、操作过电压时起保护作用。断路器3的第二输出支路（仅B相和N）是单相AC220V.50Hz电源，输入给微断路器9，微断路器9的输出接入隔离变压器10，隔离变压器10向PLC控制器23提供具有隔离功能单相交流AC220V.50Hz电源。微断路器9的输出端还接入了开关电源
11，开关电源11将输入的单相AC220V.50Hz电源变为直流24V电源供PLC控制器23及温湿度变送器14使用。微断路器9的另一输出串接了温控器27后接入了排风扇19，通过温控器27控制排风扇运转，以便对控制柜1进行散热、冷却。断路器3的第三输出支路接入接触器一7和接触器二8，接触器一7是控制变频器6的，变频器的输出接干燥热风机16，通过调节变频器的输出频率，控制热风机的转速，从而调节热风机的输出的风压和风量，实现对亮珠干燥烘干室温度、湿度的自动控制。自动控制过程是这样实现的：安装在亮珠干燥烘干室内的温湿传感器的探头将烘干室内的温度、湿度信号传送给温湿度变送器14，温湿变送器的RS485通讯接口141传输到PLC控制器的通讯接口一231，再通过PLC 控制器的通讯接口一传送给触摸屏的通讯接口211，触摸屏便显示烘干室内当前的温度和湿度值。
PLC控制器将触摸屏设定的温度、湿度的目标值和当前值进行比较，根据差值，通过PID调节改变变频器6的输出频率，从而调节干燥热风机16的转速，使热风机输送具有一定风压的风量，通过出风管道17送至烘干室，实现温湿度闭环控制。触摸屏具有运行界面、停止界面、核对口令界面、参数设置界面，实现监控功能。接触器二8控制循环水泵25的运转，热继电器24做为循环水泵电机的过载保护之用。循环水泵输送冷却水通过表冷器，凝结进风口热空气中的水，降低进入热风机空气的湿度，既节能又缩短亮珠干燥时间。控制柜内的试验按钮13是为调试智能控制装置而设置的。在紧急情况下，按下急停按钮22，PLC控制器接到这个开关量信号后，系统停止工作。端子排12为装置电源输入，水泵电机电源输出，报警故障输出而设置的，方便接线。水池26是储存冷却水用的，供循环水泵使用。继电器29为中间继电器，它的作用是将变频器启动，循环水泵启动，故障信号输出的开关量，提供给PLC控制器23。