一种热泵烘干机的定量排湿控制系统及控制方法与流程

1.本发明属于机械应用领域，涉及热泵烘干机控制技术，具体是一种热泵烘干机的定量排湿控制系统及控制方法。


背景技术：

2.热泵烘干机是一种热量提升设备，可以应用于食品、药材、木材、农副产品、工业品等的烘干脱水过程。热泵烘干机主要利用冷凝热来对物体进行加热除湿。在烘干时，制冷剂在系统中不断重复着“蒸发
→
压缩
→
冷凝
→
节流
→
再蒸发”的热力循环过程，在该热力循环过程中所释放的热量可以被源源不断地转移到烘干区，实现对烘干室中烘干区所需烘干物料的连续烘干。被烘干物在烘干过程中会排出水汽，使烘干室变得潮湿，若不能较好的除湿，容易导致被烘干物无法烘干或返潮等，影响烘干质量和效率。
3.现有的热泵烘干机在进行排湿工作时，需要人工进行定时排湿，这大大降低了热泵烘干机的工作效率，且智能化较低。为此，提出一种热泵烘干机的定量排湿控制系统及控制方法。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种热泵烘干机的定量排湿控制系统及控制方法，该一种热泵烘干机的定量排湿控制系统及控制方法解决了现有的热泵烘干机通过人工进行定时排湿，导致工作效率低下的问题。
5.为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种热泵烘干机的定量排湿控制系统，包括数据采集模块、数据处理模块、智能控制模块以及安全报警模块；
6.所述数据采集模块用于采集湿度数据，并将所述湿度数据发送至所述数据处理模块；
7.所述数据处理模块用于接收所述湿度数据，并对湿度数据进行处理，获取对应的控制指令，并将所述控制指令发送至所述智能控制模块；
8.所述数据处理模块对湿度数据进行处理，获取对应的控制指令，包括以下步骤：
9.所述数据处理模块接收所述湿度数据；
10.所述数据处理模块设定目标湿度数据；
11.计算所述湿度数据与所述目标湿度数据之间的差值；
12.所述数据处理模块设定4个差值比较指数，并将所述差值比较指数分别标记为s1、s2、s3以及s4；其中，s1＜s2＜s3＜s4；
13.将所述差值与所述差值比较指数进行比较；
14.当所述差值大于等于s1，且小于s2时；利用pid算法获取第一目标转速；从所述数据处理模块获取第一角度；所述数据处理模块根据所述第一目标转速和所述第一角度生成第一控制指令，并将所述第一控制指令发送至所述智能控制模块；
15.当所述差值大于等于s2，且小于s3时；利用pid算法获取第二目标转速；从所述数
据处理模块获取第二角度；所述数据处理模块根据所述第二目标转速和所述第二角度生成第二控制指令，并将所述第二控制指令发送至所述智能控制模块；
16.当所述差值大于等于s3，且小于s4时；所述数据处理模块生成第三控制指令，并将所述第三控制指令发送至所述智能控制模块；
17.当所述差值大于s4时，所述数据处理模块发送预警信号至所述安全报警模块；
18.所述智能控制模块用于根据所述控制指令控制变频排湿风机的转速和排湿风窗的角度；
19.所述安全报警模块用于生成维护指令，并将所述维护指令发送至对应技术人员的智能终端。
20.优选的，所述数据采集模块通过周期性采集的方式获取湿度数据；
21.将湿度数据的采集周期标记为t，单位为s，其中，t为大于0的整数。
22.优选的，所述智能控制模块根据所述控制指令控制变频排湿风机的转速和排湿风窗的角度，包括以下步骤：
23.所述智能控制模块接收所述第一控制指令后，控制变频排湿风机的转速的第一目标转速，并控制排湿风扇的角度调节值为第一角度；
24.所述智能控制模块接收所述第二控制指令后，控制变频排湿风机的转速的第二目标转速，并控制排湿风扇的角度调节值为第二角度；
25.所述智能控制模块接收所述第三控制指令后，控制变频排湿风机的转速为最大转速；并控制排湿风窗的角度调节值最大角度。
26.优选的，所述第一角度和第二角度均为预设角度；且所述第一角度小于第二角度。
27.优选的，所述安全报警模块生成维护指令，包括以下步骤：
28.所述安全报警模块接收所述预警信号后，生成维护指令至对应技术人员的智能终端；其中，所述智能终端包括智能手机和电脑；
29.技术人员接收所述维护指令后，对热泵烘干机进行人工排湿处理。
30.一种热泵烘干机的定量排湿控制方法，包括以下步骤：
31.步骤一：采集湿度数据；
32.步骤二：对湿度数据进行处理，获取对应的控制指令；
33.步骤三：根据所述控制指令控制变频排湿风机的转速和排湿风窗的角度。
34.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
35.本发明通过数据采集模块采集湿度数据，并将所述湿度数据发送至所述数据处理模块；数据处理模块接收所述湿度数据，并对湿度数据进行处理，获取对应的控制指令，并将所述控制指令发送至所述智能控制模块；智能控制模块根据所述控制指令控制变频排湿风机的转速和排湿风窗的角度；安全报警模块生成维护指令，并将所述维护指令发送至对应技术人员的智能终端；实现了智能化定量控制热泵烘干机的排湿，提高了热泵烘干机的工作效率，降低了人工成本。
附图说明
36.图1为本发明的原理图；
37.图2为本发明的流程图。
具体实施方式
38.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
39.如图1所示，一种热泵烘干机的定量排湿控制系统，包括数据采集模块、数据处理模块、智能控制模块以及安全报警模块；各个模块之间基于数字信号进行信息交互；
40.所述数据采集模块用于采集湿度数据，并将所述湿度数据发送至所述数据处理模块；
41.具体地，湿度数据通过湿度采集装置获取；其中，所述湿度采集装置包括湿度传感器；
42.本实施例中，所述数据采集模块通过周期性采集的方式获取湿度数据；
43.将湿度数据的采集周期标记为t，单位为s，其中，t为大于0的整数；经过验证，t取值为30时，可达到最佳采集效果；
44.将采集周期的编号标记为n，n的取值为1,2,3
……
n，n为总采集次数。
45.所述数据处理模块用于接收所述湿度数据，并对湿度数据进行处理，获取对应的控制指令，并将所述控制指令发送至所述智能控制模块；
46.本实施例中，所述数据处理模块对湿度数据进行处理，获取对应的控制指令，包括以下步骤：
47.所述数据处理模块接收所述湿度数据，并将所述湿度数据标记为sn；
48.所述数据处理模块设定目标湿度数据，并将所述目标湿度数据标记为s
标
；需要进一步说明的是，所述目标湿度数据由本领域的专业人员进行设定；
49.计算所述湿度数据与所述目标湿度数据之间的差值，并将差值标记为δsn；
50.所述数据处理模块设定4个差值比较指数，并将所述差值比较指数分别标记为s1、s2、s3以及s4；其中，s1＜s2＜s3＜s4；
51.将所述差值与所述差值比较指数进行比较；
52.当所述差值小于s1时，根据当前的湿度情况，无需进行排湿处理；
53.当所述差值大于等于s1，且小于s2时；将所述差值和所述目标湿度数据代入至pid算法内，获取第一目标转速；所述数据处理模块根据所述第一目标转速和第一角度生成第一控制指令，并将所述第一控制指令发送至所述智能控制模块；
54.所述智能控制模块接收所述第一控制指令后，控制变频排湿风机的转速的第一目标转速，并控制排湿风扇的角度调节值为第一角度，进行小量排湿；
55.当所述差值大于等于s2，且小于s3时；将所述差值和所述目标湿度数据代入至pid算法内，获取第二目标转速；所述数据处理模块根据所述第二目标转速和第二角度生成第二控制指令，并将所述第二控制指令发送至所述智能控制模块；需要进一步说明的是，pid算法为现有算法；
56.所述智能控制模块接收所述第二控制指令后，控制变频排湿风机的转速的第二目标转速，并控制排湿风扇的角度调节值为第二角度，加大排湿量；
57.当所述差值大于等于s3，且小于s4时；所述数据处理模块生成第三控制指令，并将
所述第三控制指令发送至所述智能控制模块；
58.所述智能控制模块接收所述第三控制指令后，控制变频排湿风机的转速逐渐调节至最大；并控制排湿风窗的角度调节值最大，此时的排湿量最大；
59.当所述差值大于s4时，根据当前的湿度情况，已超出可自动进行排湿控制的范围，所述数据处理模块发送预警信号至所述安全报警模块；
60.所述安全报警模块接收所述预警信号后，生成维护指令至对应技术人员的智能终端；其中，所述智能终端包括智能手机和电脑等智能设备；
61.技术人员接收所述维护指令后，对热泵烘干机进行人工排湿处理；
62.具体地，排湿风窗的第一角度小于第二角度，且第一角度和第二角度均为预设角度。
63.所述智能控制模块用于接收控制指令，根据所述控制指令控制变频排湿风机的转速和排湿风窗的角度；
64.本实施例中，所述智能控制模块根据所述控制指令控制变频排湿风机的转速和排湿风窗的角度，包括以下步骤：
65.所述智能控制模块接收所述第一控制指令后，控制变频排湿风机的转速的第一目标转速，并控制排湿风扇的角度调节值为第一角度，进行小量排湿；
66.所述智能控制模块接收所述第二控制指令后，控制变频排湿风机的转速的第二目标转速，并控制排湿风扇的角度调节值为第二角度，加大排湿量；
67.所述智能控制模块接收所述第三控制指令后，控制变频排湿风机的转速逐渐调节至最大；并控制排湿风窗的角度调节值最大，此时的排湿量最大。
68.所述安全报警模块用于接收所述预警信号后，生成维护指令至对应技术人员的智能终端；
69.技术人员接收所述维护指令后，对热泵烘干机进行人工排湿处理。
70.本实施例中，所述数据采集模块与所述数据处理模块通信和/或电气连接；
71.所述数据处理模块与所述数据处理模块通信和/或电气连接；
72.所述数据处理模块与所述智能控制模块通信和/或电气连接。
73.通过数据采集模块采集湿度数据，并将所述湿度数据发送至所述数据处理模块；数据处理模块接收所述湿度数据，并对湿度数据进行处理，获取对应的控制指令，并将所述控制指令发送至所述智能控制模块；智能控制模块根据所述控制指令控制变频排湿风机的转速和排湿风窗的角度；安全报警模块生成维护指令，并将所述维护指令发送至对应技术人员的智能终端；实现了智能化定量控制热泵烘干机的排湿，提高了热泵烘干机的工作效率，降低了人工成本。
74.上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。
75.如图2所示，一种热泵烘干机的定量排湿控制方法，包括以下步骤：
76.采集湿度数据；
77.设定目标湿度数据；计算湿度数据与目标湿度数据之间的差值；
78.设定4个差值比较指数，并将差值比较指数分别标记为s1、s2、s3以及s4；将差值与
差值比较指数进行比较；
79.当差值小于s1时，根据当前的湿度情况，无需进行排湿处理；
80.当差值大于等于s1，且小于s2时；将差值和目标湿度数据代入至pid算法内，获取第一目标转速；控制变频排湿风机的转速的第一目标转速，并控制排湿风扇的角度调节值为第一角度，进行小量排湿；
81.当差值大于等于s2，且小于s3时；将差值和目标湿度数据代入至pid算法内，获取第二目标转速；控制变频排湿风机的转速的第二目标转速，并控制排湿风扇的角度调节值为第二角度，加大排湿量；
82.当差值大于等于s3，且小于s4时；控制变频排湿风机的转速逐渐调节至最大；并控制排湿风窗的角度调节值最大，此时的排湿量最大；
83.当差值大于s4时，根据当前的湿度情况，已超出可自动进行排湿控制的范围，生成维护指令至对应技术人员的智能终端；技术人员接收维护指令后，对热泵烘干机进行人工排湿处理。
84.以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

技术特征：
1.一种热泵烘干机的定量排湿控制系统，其特征在于，包括数据采集模块、数据处理模块、智能控制模块以及安全报警模块；所述数据采集模块用于采集湿度数据，并将所述湿度数据发送至所述数据处理模块；所述数据处理模块用于接收所述湿度数据，并对湿度数据进行处理，获取对应的控制指令，并将所述控制指令发送至所述智能控制模块；所述数据处理模块对湿度数据进行处理，获取对应的控制指令，包括以下步骤：所述数据处理模块接收所述湿度数据；所述数据处理模块设定目标湿度数据；计算所述湿度数据与所述目标湿度数据之间的差值；所述数据处理模块设定4个差值比较指数，并将所述差值比较指数分别标记为s1、s2、s3以及s4；其中，s1＜s2＜s3＜s4；将所述差值与所述差值比较指数进行比较；当所述差值大于等于s1，且小于s2时；利用pid算法获取第一目标转速；从所述数据处理模块获取第一角度；所述数据处理模块根据所述第一目标转速和所述第一角度生成第一控制指令，并将所述第一控制指令发送至所述智能控制模块；当所述差值大于等于s2，且小于s3时；利用pid算法获取第二目标转速；从所述数据处理模块获取第二角度；所述数据处理模块根据所述第二目标转速和所述第二角度生成第二控制指令，并将所述第二控制指令发送至所述智能控制模块；当所述差值大于等于s3，且小于s4时；所述数据处理模块生成第三控制指令，并将所述第三控制指令发送至所述智能控制模块；当所述差值大于s4时，所述数据处理模块发送预警信号至所述安全报警模块；所述智能控制模块用于根据所述控制指令控制变频排湿风机的转速和排湿风窗的角度；所述安全报警模块用于生成维护指令，并将所述维护指令发送至对应技术人员的智能终端。2.根据权利要求1所述的一种热泵烘干机的定量排湿控制系统，其特征在于，所述数据采集模块通过周期性采集的方式获取湿度数据；将湿度数据的采集周期标记为t，单位为s，其中，t为大于0的整数。3.根据权利要求1所述的一种热泵烘干机的定量排湿控制系统，其特征在于，所述智能控制模块根据所述控制指令控制变频排湿风机的转速和排湿风窗的角度，包括以下步骤：所述智能控制模块接收所述第一控制指令后，控制变频排湿风机的转速的第一目标转速，并控制排湿风扇的角度调节值为第一角度；所述智能控制模块接收所述第二控制指令后，控制变频排湿风机的转速的第二目标转速，并控制排湿风扇的角度调节值为第二角度；所述智能控制模块接收所述第三控制指令后，控制变频排湿风机的转速为最大转速；并控制排湿风窗的角度调节值最大角度。4.根据权利要求3所述的一种热泵烘干机的定量排湿控制系统，其特征在于，所述第一角度和第二角度均为预设角度；且所述第一角度小于第二角度。5.根据权利要求1所述的一种热泵烘干机的定量排湿控制系统，其特征在于，所述安全
报警模块生成维护指令，包括以下步骤：所述安全报警模块接收所述预警信号后，生成维护指令至对应技术人员的智能终端；其中，所述智能终端包括智能手机和电脑；技术人员接收所述维护指令后，对热泵烘干机进行人工排湿处理。6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种热泵烘干机的定量排湿控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：采集湿度数据；步骤二：对湿度数据进行处理，获取对应的控制指令；步骤三：根据所述控制指令控制变频排湿风机的转速和排湿风窗的角度。

技术总结
本发明公开了一种热泵烘干机的定量排湿控制系统及控制方法，涉及机械应用技术领域，解决了现有的热泵烘干机通过人工进行定时排湿，导致工作效率低下的技术问题；通过数据采集模块采集湿度数据，并将所述湿度数据发送至所述数据处理模块；数据处理模块接收所述湿度数据，并对湿度数据进行处理，获取对应的控制指令，并将所述控制指令发送至所述智能控制模块；智能控制模块根据所述控制指令控制变频排湿风机的转速和排湿风窗的角度；安全报警模块生成维护指令，并将所述维护指令发送至对应技术人员的智能终端；实现了智能化定量控制热泵烘干机的排湿，提高了热泵烘干机的工作效率，降低了人工成本。降低了人工成本。降低了人工成本。


技术研发人员：李必超 吴自来 潘劲松 孙有成 李小军 鲁玉林
受保护的技术使用者：安徽中科自动化股份有限公司
技术研发日：2023.06.09
技术公布日：2023/8/14