一种木材干燥窑排潮故障报警系统

摘要

本发明涉及一种木材干燥窑排潮故障报警系统，本发明的木材干燥窑烘干系统以木材干燥窑为载体，通过技术措施与干燥窑的控制柜整合在一起同时启用，系统启动后用以监测干燥窑在烘干木材作业时排潮执行器工作是否正常，排潮阀体的开、关状态是否符合指令要求。本发明主要由PLC、排潮执行器、模拟量输入单元、输入电压DC 0‑10V、蜂鸣器、声光报警器、电源线组成，所述木材干燥窑排潮故障报警系统的硬件在原风机延时控制器PLC的基础上增加四路模拟量输入电压来实现；所述木材干燥窑排潮故障报警系统的软件在原风机延时控制软件的基础上，增加模拟量输入电压的检测、报警软件来实现。

权利要求

1.一种木材干燥窑排潮故障报警系统，其特征在于，包括：PLC控制器、模拟量输入单元，其中，PLC的EXP端子扩展连接4路模拟量输入单元，通过以PLC控制器为载体，增加四路模拟量输入电压；

还包括声光报警器和蜂鸣报警器，声光报警器、蜂鸣报警器分别与PLC控制器连接；

排潮执行器在执行开关命令时，输出信号给模拟量输入单元，在遇到下列情况时，模拟量输入单元将报警反馈信号传输给PLC控制器，由PLC控制器逻辑运算处理传达报警指令：当四路输入电压中有任意一路或两路的电压与另外一路或两路或三路的电压差值＞

0.3V并且持续时间超过200秒时，PLC控制器输出端子立即发送报警信号至蜂鸣器；

设定第一路输入电压U1、第二路输入电压U2、第三路输入电压U3、第四路输入电压U4，在某一时刻对电压差值进行判定时，首先实时确定第一路输入电压U1与第二路输入电压U2的差值U12，第一路输入电压U1与第三路输入电压U3的差值U13，第一路输入电路U1与第四路输入电压U4的差值U14，若其中，U12或U13或U14中至少一压差值大于0.3V，且对应的该压差值大于0.3V的持续时间超过200秒时，则PLC控制器输出端子立即发送报警信号至蜂鸣器；

若在该200秒时间内，若其中U12的压差值均大于0.3V,U13和U14的压差值均小于0.3V，则PLC控制器输出端发送报警信息；

若PLC控制器输出端子发出的报警信号持续时间在30分钟之内，当电压差值＜0.3V则报警信号延时20秒后自动停止；

若电压差值＞0.3V且持续时间超过30分钟时，PLC控制器输出端子将立即发送报警信号至声光报警器，并且仅当PLC控制器断电重新启动时该报警信号才能解除;若在200秒时间内，其中的第一路输入电压U1与第二路输入电压U2的差值U12的压差值均大于0.3V,U13或U14的压差值出现大于0.3V的情况，则通过变压器降低第一路输入电压，重新确定第一路输入电压U01与第二路输入电压U2的差值U012，第一路输入电压U01与第三路输入电压U3的差值U013，第一路输入电路U01与第四路输入电压U4的差值U014。

2.根据权利要求1所述的木材干燥窑排潮故障报警系统，其特征在于，所述排潮执行器的信号线接入模拟量输入单元的VIN1端子～VIN4端子。

3.根据权利要求1所述的木材干燥窑排潮故障报警系统，其特征在于，通过所述变压器降低第一路输入电压为:

U01＝U1xU12/U1x0.8。

4.根据权利要求1所述的木材干燥窑排潮故障报警系统，其特征在于，在判断时，若其中的U012的压差值均大于0.3V,U013与U014的压差值一直小于0.3V，则PLC控制器输出端发送报警信息；若其中的U012的压差值均大于0.3V,U013与U014的压差值出现大于0.3V的情况，则通过变压器升高第一路输入电压为:U001＝U1x(1+U12/U1)。

5.根据权利要求4所述的木材干燥窑排潮故障报警系统，其特征在于，重新确定第一路输入电压U001与第二路输入电压U2的差值U0012，第一路输入电压U001与第三路输入电压U3的差值U0013，第一路输入电路U001与第四路输入电压U4的差值U0014，若此时，其中的U0012的压差值出现小于0.3V,U0013与U0014的压差值一直小于0.3V，则PLC控制器输出端发送报警信息。

6.根据权利要求1所述的木材干燥窑排潮故障报警系统，其特征在于，若在该200秒时间内，其中U12的压差值均大于0.3V,U13的压差值均大于0.3V，U14的压差值均小于0.3V，则PLC控制器输出端发送报警信息；

其中，若在该200秒时间内，其中U12的压差值均大于0.3V,U13的压差值均大于0.3V，U14的压差值出现大于0.3V的情况，则通过变压器降低第四路输入电压为:U40＝U4xU12+U13/(2xU1)x0.8,重新确定第一路输入电压U1与第二路输入电压U2的差值U120，第一路输入电压U1与第三路输入电压U3的差值U130，第一路输入电路U1与第四路输入电压U40的差值U140，若此时，其中的U120的压差值均大于0.3V,U130的压差值均大于0.3V,与U140的压差值一直小于

0.3V，则PLC控制器输出端发送报警信息。

7.根据权利要求6所述的木材干燥窑排潮故障报警系统，其特征在于，在电压差值小于

0.3V时，持续时间20秒，在该过程中，若其中，在之前200秒时间内，其中U12的压差值均大于

0.3V,U13和U14的压差值均小于0.3V，则报警信号延时20秒后自动停止；

若其中，在之前200秒时间内，其中的U12的压差值均大于0.3V,U13或U14的压差值出现大于0.3V的情况，则在报警信号延时至20秒时，通过变压器降低第一路输入电压为:U01＝U1xU12/U1x0.8,

重新确定第一路输入电压U01与第二路输入电压U2的差值U0120，第一路输入电压U01与第三路输入电压U3的差值U0130，第一路输入电路U01与第四路输入电压U40的差值U0140，若此时，其中的U0120的压差值小于0.3V,U0130与U0140的压差值出现大于0.3V的情况，则停止报警。

说明书

一种木材干燥窑排潮故障报警系统

技术领域

[0001] 本发明涉及木材干燥窑技术领域，尤其是一种木材干燥窑排潮故障报警系统。

背景技术

[0002] 木材干燥窑是应用于木材干燥深加工的专业烘干设备，在进行木材烘干作业时，干燥系统控制仪根据窑内平衡含水率的变化情况，将排潮指令通过PLC传达信号给排潮执
行器。此时根据现有的技术，若排潮执行器发生故障，导致排潮阀门打不开或关不严，将直
接影响木材的干燥质量、干燥速度以及干燥成本。质量方面的影响是干燥不均匀、变形开
裂、发霉蓝变；速度方面的影响是干燥周期变长、生产效率降低；干燥成本方面的影响是由
于上述原因，热量向窑外流失和周期变长而带来的能源损耗，造成干燥成本大幅增加。

[0003] 综上所述，研制一款木材干燥窑排潮故障报警系统，是关系到木材深加工效率上升、成本节约、质量提高的一种有效措施。目前，应用于此领域的木材干燥窑排潮故障报警
系统在国内尚属首例，技术先进、拓展领域广泛、发展前景十分长远。

发明内容

[0004] 为此，本发明提供一种木材干燥窑排潮故障报警系统，用以克服现有技术中的问题。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供一种木材干燥窑排潮故障报警系统，包括：PLC控制器、模拟量输入单元，其中，PLC的EXP端子扩展连接4路模拟量输入单元，通过以PLC控制器
为载体，增加四路模拟量输入电压；

[0006] 还包括声光报警器和蜂鸣报警器，声光报警器、蜂鸣报警器分别与PLC控制器连接；

[0007] 排潮执行器在执行开关命令时，输出信号给模拟量输入单元，在遇到下列情况时，模拟量输入单元将报警反馈信号传输给PLC控制器，由PLC控制器逻辑运算处理传达报警指
令：

[0008] 当四路输入电压中有任意一路或两路的电压与另外一路或两路或三路的电压差值＞0.3V并且持续时间超过200秒时，PLC控制器输出端子立即发送报警信号至蜂鸣器；

[0009] 若PLC控制器输出端子发出的报警信号持续时间在30分钟之内，当电压差值＜0.3V则报警信号延时20秒后自动停止；

[0010] 若电压差值＞0.3V且持续时间超过30分钟时，PLC控制器输出端子将立即发送报警信号至声光报警器，并且仅当PLC控制器断电重新启动时该报警信号才能解除。

[0011] 进一步地，所述排潮执行器的信号线接入模拟量输入单元的VIN1端子～VIN4端子。

[0012] 进一步地，设定第一路输入电压U1、第二路输入电压U2、第三路输入电压U3、第四路输入电压U4，在某一时刻对电压差值进行判定时，首先实时确定第一路输入电压U1与第
二路输入电压U2的差值U12，第一路输入电压U1与第三路输入电压U3的差值U13，第一路输
入电路U1与第四路输入电压U4的差值U14，若其中，U12或U13或U14中至少一压差值大于
0.3V，且对应的该压差值大于0.3V的持续时间超过200秒时，则PLC控制器输出端子立即发
送报警信号至蜂鸣器。

[0013] 进一步地，若在该200秒时间内，若其中U12的压差值均大于0.3V,U13和U14的压差值均小于0.3V，则PLC控制器输出端发送报警信息。

[0014] 进一步地，若在200秒时间内，其中的第一路输入电压U1与第二路输入电压U2的差值U12的压差值均大于0.3V,U13或U14的压差值出现大于0.3V的情况，则通过变压器降低第
一路输入电压，重新确定第一路输入电压U01与第二路输入电压U2的差值U012，第一路输入
电压U01与第三路输入电压U3的差值U013，第一路输入电路U01与第四路输入电压U4的差值
U014。

[0015] 进一步地，通过所述变压器降低第一路输入电压为:

[0016] U01＝U1xU12/U1x0.8。

[0017] 进一步地，在判断时，若其中的U012的压差值均大于0.3V,U013与U014的压差值一直小于0.3V，则PLC控制器输出端发送报警信息；若其中的U012的压差值均大于0.3V,U013
与U014的压差值出现大于0.3V的情况，则通过变压器升高第一路输入电压为:

[0018] U001＝U1x(1+U12/U1)。

[0019] 进一步地，重新确定第一路输入电压U001与第二路输入电压U2的差值U0012，第一路输入电压U001与第三路输入电压U3的差值U0013，第一路输入电路U001与第四路输入电
压U4的差值U0014，若此时，其中的U0012的压差值出现小于0.3V,U0013与U0014的压差值一
直小于0.3V，则PLC控制器输出端发送报警信息。

[0020] 进一步地，若在该200秒时间内，其中U12的压差值均大于0.3V,U13的压差值均大于0.3V，U14的压差值均小于0.3V，则PLC控制器输出端发送报警信息；

[0021] 其中，若在该200秒时间内，其中U12的压差值均大于0.3V,U13的压差值均大于0.3V，U14的压差值出现大于0.3V的情况，则通过变压器降低第四路输入电压为:

[0022] U40＝U4xU12+U13/(2xU1)x0.8,

[0023] 重新确定第一路输入电压U1与第二路输入电压U2的差值U120，第一路输入电压U1与第三路输入电压U3的差值U130，第一路输入电路U1与第四路输入电压U40的差值U140，若
此时，其中的U120的压差值均大于0.3V,U130的压差值均大于0.3V,与U140的压差值一直小
于0.3V，则PLC控制器输出端发送报警信息。

[0024] 进一步地，在电压差值小于0.3V时，持续时间20秒，在该过程中，若其中，在之前200秒时间内，其中U12的压差值均大于0.3V,U13和U14的压差值均小于0.3V，则报警信号延
时20秒后自动停止；

[0025] 若其中，在之前200秒时间内，其中的U12的压差值均大于0.3V,U13或U14的压差值出现大于0.3V的情况，则在报警信号延时至20秒时，通过变压器降低第一路输入电压为:

[0026] U01＝U1xU12/U1x0.8,

[0027] 重新确定第一路输入电压U01与第二路输入电压U2的差值U0120，第一路输入电压U01与第三路输入电压U3的差值U0130，第一路输入电路U01与第四路输入电压U40的差值
U0140，若此时，其中的U0120的压差值小于0.3V,U0130与U0140的压差值出现大于0.3V的情
况，则停止报警。

[0028] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明的木材干燥窑烘干系统以木材干燥窑为载体，通过技术措施与干燥窑的控制柜整合在一起同时启用，系统启动后用以监
测干燥窑在烘干木材作业时排潮执行器工作是否正常，排潮阀体的开、关状态是否符合指
令要求。本发明主要由PLC、排潮执行器、模拟量输入单元、输入电压DC 0‑10V、蜂鸣器、声光
报警器、电源线组成，所述木材干燥窑排潮故障报警系统的硬件在原风机延时控制器PLC
(OMRON SYSMAC CP1E)的基础上增加4路模拟量输入电压来实现；所述木材干燥窑排潮故障
报警系统的软件在原风机延时控制软件的基础上，增加模拟量输入电压的检测、报警软件
来实现。

[0029] 尤其，本发明在确定其中的U12的压差值均大于0.3V,U13或U14的压差值出现大于0.3V的情况时，则四路电压中可能存在检测误差情况，通过对其中存在差值的该路电压进
行升压补偿以及降压补偿，重新确定该路电压与其他路电压的差值与0.3V的比较结果，通
过对该比较结果的判定，确定PLC控制器输出端是否发送报警信息。

[0030] 尤其，本发明在停止报警时，通过对其中存在差值的该路电压进行升压补偿以及降压补偿，重新确定该路电压与其他路电压的差值与0.3V的比较结果，通过对该比较结果
的判定，确定PLC控制器输出端是否存在误差，并确定是否停止报警。

附图说明

[0031] 图1为本发明实施例的环保型木材干燥窑排潮故障报警系统的功能框图；

[0032] 图2为本发明实施例的排潮故障报警电路图；

[0033] 图3为本发明实施例的排潮故障报警PLC指令程序示意图。

具体实施方式

[0034] 为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

[0035] 下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

[0036] 此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地
连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，
可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在
本发明中的具体含义。

[0037] 请参阅图1所示，其为本发明实施例的环保型木材干燥窑排潮故障报警系统的结构示意图；本实施例的报警系统包括PLC控制器、模拟量输入单元，其中，PLC的EXP端子扩展
连接4路模拟量输入单元；还包括声光报警器和蜂鸣报警器，声光报警器、蜂鸣报警器分别
与PLC控制器连接。当反馈电压有误时，模拟量输入单元将取样信息传输给PLC控制器，PLC
控制器根据梯形图进行逻辑运算向PLC控制器的其中一端子输出电压信号给蜂鸣器(以下
简称FM)、PLC控制器的其中一端子输出电压信号给声光报警器(以下简称BJ)。

[0038] 其中，PLC控制器的COM端、蜂鸣器、声光报警器的一端连接N线。

[0039] 其中，还包括电压器，变压器与排潮执行器连接，并向排潮执行器供电，变压器还与模拟量输入单元连接，对其供电。变压器的输入端接入220V电压，输出电压在常规下为交
流24V，变压器负责给排潮执行器PC供电。其中，排潮执行器信号线接入模拟量输入单元的
VIN1端子～VIN4端子；排潮执行器在执行开关命令时，输出信号给模拟量输入单元，在遇到
下列情况时，模拟量输入单元将报警反馈信号传输给PLC控制器，由PLC控制器逻辑运算处
理传达报警指令：

[0040] 以PLC控制器为载体，增加四路模拟量输入电压来实现，当四路输入电压中有任意一路或两路的电压与另外一路或两路或三路的电压差值＞0.3V并且持续时间超过200秒
时，PLC控制器输出端子立即发送报警信号至蜂鸣器。在本实施例中，木材干燥窑的干燥通
过风机实现，排潮执行器控制风机动作，以在预设的控制动作下对木材进行干燥，此为常规
技术，不再赘述。

[0041] 其中，本实施例设定第一路输入电压U1、第二路输入电压U2、第三路输入电压U3、第四路输入电压U4，在某一时刻对电压差值进行判定时，首先实时确定第一路输入电压U1
与第二路输入电压U2的差值U12，第一路输入电压U1与第三路输入电压U3的差值U13，第一
路输入电路U1与第四路输入电压U4的差值U14，若其中，U12或U13或U14中至少一压差值大
于0.3V，且对应的该压差值大于0.3V的持续时间超过200秒时，则PLC控制器输出端子立即
发送报警信号至蜂鸣器。

[0042] 其中，若在该200秒时间内，若其中U12的压差值均大于0.3V,U13和U14的压差值均小于0.3V，则PLC控制器输出端发送报警信息；

[0043] 若在该200秒时间内，其中的U12的压差值均大于0.3V,U13或U14的压差值出现大于0.3V的情况，则通过变压器降低第一路输入电压为:

[0044] U01＝U1xU12/U1x0.8,

[0045] 重新确定第一路输入电压U01与第二路输入电压U2的差值U012，第一路输入电压U01与第三路输入电压U3的差值U013，第一路输入电路U01与第四路输入电压U4的差值
U014，若此时，其中的U012的压差值均大于0.3V,U013与U014的压差值一直小于0.3V，则PLC
控制器输出端发送报警信息；若其中的U012的压差值均大于0.3V,U013与U014的压差值出
现大于0.3V的情况，则通过变压器升高第一路输入电压为:

[0046] U001＝U1x(1+U12/U1),

[0047] 重新确定第一路输入电压U001与第二路输入电压U2的差值U0012，第一路输入电压U001与第三路输入电压U3的差值U0013，第一路输入电路U001与第四路输入电压U4的差
值U0014，若此时，其中的U0012的压差值出现小于0.3V,U0013与U0014的压差值一直小于
0.3V，则PLC控制器输出端发送报警信息。

[0048] 因此，本发明实施例在确定其中的U12的压差值均大于0.3V,U13或U14的压差值出现大于0.3V的情况时，则四路电压中可能存在检测误差情况，本实施例通过对其中存在差
值的该路电压进行升压补偿以及降压补偿，重新确定该路电压与其他路电压的差值与0.3V
的比较结果，通过对该比较结果的判定，确定PLC控制器输出端是否发送报警信息。

[0049] 其中，若在该200秒时间内，其中U12的压差值均大于0.3V,U13的压差值均大于0.3V，U14的压差值均小于0.3V，则PLC控制器输出端发送报警信息；

[0050] 其中，若在该200秒时间内，其中U12的压差值均大于0.3V,U13的压差值均大于0.3V，U14的压差值出现大于0.3V的情况，则通过变压器降低第四路输入电压为:

[0051] U40＝U4xU12+U13/(2xU1)x0.8,

[0052] 重新确定第一路输入电压U1与第二路输入电压U2的差值U120，第一路输入电压U1与第三路输入电压U3的差值U130，第一路输入电路U1与第四路输入电压U40的差值U140，若
此时，其中的U120的压差值均大于0.3V,U130的压差值均大于0.3V,与U140的压差值一直小
于0.3V，则PLC控制器输出端发送报警信息；若其中的U120的压差值均大于0.3V,U130的压
差值均大于0.3V,U140的压差值出现大于0.3V的情况，则通过变压器升高第四路输入电压
为:

[0053] U400＝U400x(1+U12/U1+U13/U1),

[0054] 重新确定第一路输入电压U1与第二路输入电压U2的差值U1200，第一路输入电压U1与第三路输入电压U3的差值U1300，第一路输入电路U1与第四路输入电压U400的差值
U1400，若此时，其中的U1200的压差值出现小于0.3V,U1300压差值出现小于0.3V，U1400的
压差值一直小于0.3V，则PLC控制器输出端发送报警信息。

[0055] 若PLC控制器输出端子发出的报警信号持续时间在30分钟之内，当电压差值＜0.3V则报警信号延时20秒后自动停止。

[0056] 在本实施例中，在电压差值小于0.3V时，持续时间20秒，在该过程中，若其中，在之前200秒时间内，其中U12的压差值均大于0.3V,U13和U14的压差值均小于0.3V，则报警信号
延时20秒后自动停止。

[0057] 若其中，在之前200秒时间内，其中的U12的压差值均大于0.3V,U13或U14的压差值出现大于0.3V的情况，则在报警信号延时至20秒时，

[0058] 通过变压器降低第一路输入电压为:

[0059] U01＝U1 x U12/U1 x0.8,

[0060] 重新确定第一路输入电压U01与第二路输入电压U2的差值U0120，第一路输入电压U01与第三路输入电压U3的差值U0130，第一路输入电路U01与第四路输入电压U40的差值
U0140，若此时，其中的U0120的压差值小于0.3V,U013与U0140的压差值出现大于0.3V的情
况，则停止报警；若其中的U0120的压差值大于0.3V,U0130与U0140的压差值出现小于0.3V
的情况，则通过变压器升高第一路输入电压为:

[0061] U001＝U1x(1+U12/U1),

[0062] 重新确定第一路输入电压U001与第二路输入电压U2的差值U0012，第一路输入电压U001与第三路输入电压U3的差值U0013，第一路输入电路U001与第四路输入电压U40的差
值U00140，若此时，其中的U0012的压差值出现小于0.3V,U0013与U00140的压差值一直出现
的大于0.3V，则停止报警。

[0063] 因此，本发明实施例在停止报警时，通过对其中存在差值的该路电压进行升压补偿以及降压补偿，重新确定该路电压与其他路电压的差值与0.3V的比较结果，通过对该比
较结果的判定，确定PLC控制器输出端是否存在误差，并确定是否停止报警。

[0064] 若电压差值＞0.3V且持续时间超过30分钟时，PLC控制器输出端子将立即发送报警信号至声光报警器，并且仅当PLC控制器断电重新启动时该报警信号才能解除。在本实施
例中，在确定电压差值大于0.3V，且持续超过200秒的同时，电压差值持续超过30分钟，则发
送声光报警器。

[0065] 若输出端子发送报警信号时，安装在控制柜上的蜂鸣器长鸣；当输出端子发送报警信号时，安放在总控制室的声光报警器发出报警。

[0066] 结合图2和3所示，本实施例的PLC控制器OMRON SYSMAC CP1E(以下简称PLC)的COM端接入220V电压、PLC的EXP端子扩展连接4路模拟量输入单元(以下简称MK)、当反馈电压有
误时，模拟量输入单元将取样信息传输给PLC，PLC根据梯形图进行逻辑运算向PLC右下方的
02端子输出电压信号给蜂鸣器(以下简称FM)、PLC右下方的03端子输出电压信号给声光报
警器(以下简称BJ)；

[0067] 2、MK的COM端、BJ和FM的一端接N；

[0068] 3、变压器(以下简称BY)的输入端接入220V电压，输出电压为交流24V，BY负责给排潮执行器(以下简称PC)供电；

[0069] 4、PC的信号线接入MK的VIN1端子～VIN4端子；

[0070] 5、PC在执行开关命令时，输出信号给MK，在遇到下列情况时，MK将报警反馈信号传输给PLC，由PLC逻辑运算处理传达报警指令，如上所述。

[0071] 以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、
等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。