Автоматизована система керування сушильною камерою періодичної дії
DOI:
https://doi.org/10.26642/ten-2022-2(90)-52-58Ключові слова:
сушильна камера; енергозбереження; автоматизована система керуванняАнотація
Стаття присвячена пошуку рішень для впровадження алгоритмів керування температурою об’єктів у сушильній камері періодичної дії. Розроблені алгоритми керування вимагають апаратної платформи, на якій можливе впровадження та побудова програмних моделей. Аналіз літературних джерел показав, що тема сушіння деревини є актуальною в усьому світі через складну структуру об’єкта керування й потенційну можливість економії енергоресурсів. Через складність об’єкта керування та необхідність забезпечення безперервної та стабільної якості сушіння виникає потреба побудови автоматизованих систем для впровадження нових алгоритмів керування. Вимогами до побудови системи є: безпечність, можливість задання налаштувань, робота в різних режимах, діагностування несправностей. Неправильний процес сушіння може призвести до браку всієї партії деревини, а отже, і до економічних втрат. Серед пропонованих рішень – побудова математичних моделей, використання регуляторів з прогнозуванням, апаратні підходи. З’ясовано, що складність об’єкта керування обумовлена початковим рівнем вологості, пористою структурою, залежністю від типу деревини та розміру її поперечного зрізу. Для оцінки ефективності впроваджених алгоритмів керування орієнтуються на такі фактори: швидкість сушіння, відсутність дефектів, низьке споживання енергії. Розроблено перелік вхідних-вихідних сигналів, який показав, що для побудови системи керування необхідні датчики температури, вологості, стану роботи виконавчих пристроїв та самі виконавчі пристрої. Проведено синтез обладнання та побудовано структурну схему підключення. Описано алгоритм роботи об’єкта управління, який складається з підготовчої частини, роботи в автоматизованому або ручному режимі. Окрему увагу приділено опису аварійних ситуацій, роботі системи під час їх виникнення та логуванню подій.
Посилання
Hodžić, A., Hodžić, D. and Rošić, H. (2011), «Modelling and simulation of wood drying process», Mechanika, Proceedings of 16th International Conference, Lithuania, Kaunas.
Taghiyari, H.R., Habibzade, S. and Tari, S.M.M. (2014), «Effects of Wood Drying Schedules on Fluid Flow in Paulownia Wood», Drying Technology, Vol. 32, No. 1, pp. 89–95, doi: 10.1080/07373937.2013.813855.
Hakam, A. et al. (2005), «Eucalyptus wood drying», Journal de Physique IV (Proceedings), doi: 10.1051/jp4:2005123059.
Elustondo, D.M., Oliveira, L. and Avramidis, S. (2010), «New methodology to optimize sorting in wood drying», Maderas. Ciencia y tecnología, Vol. 12, No. 2, pp. 79–91.
Rajewska, K., Smoczkiewicz-Wojciechowska, A. and Majka, J. (2019), «Intensification of beech wood drying process using microwaves», Chemical and Process Engineering, Vol. 40, No. 2, pp. 179–187, doi: 10.24425/cpe.2019.126110.
Sun, Z.F. and Carrington, C.G. (1999), «Dynamic modelling of a dehumidifier wood drying kiln», Drying Technology, Vol. 17, No. 4–5, pp. 711–729.
Martinovic, D., Horman, I. and Demirdzic, I. (2001), «Numerical and experimental analysis of a wood drying process», Wood Science and Technology, Vol. 35, pp. 143–156.
Nechepurenko, A. and Semenyshyn, N. (2020), «Controlling and Modelling Thermal Processes of Wood Drying by Artificial Neural Networks», 2020 IEEE 15th International Conference on Computer Sciences and Information Technologies (CSIT), 23–26 Sept., Zbarazh, doi: 10.1109/CSIT49958.2020.9321952.
Gui, Y.Q. et al. (1994), «An application of finite element analysis to wood drying», Wood and Fiber Science, Vol. 26, No. 2, pp. 281–293.
Zhou, Z. and Wang, K. (2018), «Sliding mode controller design for wood drying process», Wood Science and Technology, Vol. 52, Issue 4, pp. 1039–1048, doi: 10.1007/s00226-018-1006-1.
Huber, Yu.M. (2003), «Avtomatyzatsiia protsesu sushinnia derevyny u konvektyvnykh susharkakh», Naukovyi visnyk, No. 13.2, pp. 124–127.
Sereda, T.G. and Kostarev, S.N. (2018), «Development of automated control system for wood drying», Journal of Physics: Conference Series, Vol. 1015, Issue 4, doi: 10.1088/1742-6596/1015/4/042022.
Situmorang, Z. (2017), «Fuzzy rule suram for wood drying», Journal of Physics: Conference Series, Vol. 930.
Karabegović, I., Omer, S.-E. and Hodžić, A. (2007), «The intelligent control systems of wood drying processes», First Serbian (26th YU) Congress on Theoretical and Applied Mechanics, 10–13 April, 2007, Kopaonik, Serbia.
Список використаної літератури:
Hodžić A. Modelling and simulation of wood drying process / A.Hodžić, D.Hodžić, H.Rošić // Mechanika : Proceedings of 16th International Conference. – Kaunas, Lithuania, 2011.
Taghiyari H.R. Effects of Wood Drying Schedules on Fluid Flow in Paulownia Wood / H.R. Taghiyari, S.Habibzade, S.M.M. Tari // Drying Technology. – 2014. – Vol. 32, № 1. – P. 89–95. DOI: 10.1080/07373937.2013.813855.
Eucalyptus wood drying / A.Hakam et al. // Journal de Physique IV (Proceedings). – 2005. – March. DOI: 10.1051/jp4:2005123059.
Elustondo D.M. New methodology to optimize sorting in wood drying / D.M. Elustondo, L.Oliveira, S.Avramidis // Maderas. Ciencia y tecnología. – 2010. – Vol. 12, № 2. – P. 79–91.
Rajewska K. Intensification of beech wood drying process using microwaves / K.Rajewska, A.Smoczkiewicz- Wojciechowska, J.Majka // Chemical and Process Engineering. – 2019. – Vol. 40, № 2. – P. 179–187. DOI: 10.24425/cpe.2019.126110.
Sun Z.F. Dynamic modelling of a dehumidifier wood drying kiln / Z.F. Sun, C.G. Carrington // Drying Technology. – 1999. – Vol. 17, № 4–5. – P. 711–729.
Martinovic D. Numerical and experimental analysis of a wood drying process / D.Martinovic, I.Horman, I.Demirdzic // Wood Science and Technology. – 2001. – Vol. 35. – P. 143–156.
Nechepurenko A. Controlling and Modelling Thermal Processes of Wood Drying by Artificial Neural Networks / A.Nechepurenko, N.Semenyshyn // 2020 IEEE 15th International Conference on Computer Sciences and Information Technologies (CSIT), 23–26 Sept. – Zbarazh, 2020. DOI: 10.1109/CSIT49958.2020.9321952.
An application of finite element analysis to wood drying / Y.Q. Gui et al. // Wood and Fiber Science. – 1994. – Vol. 26, № 2. – P. 281–293.
Zhou Z. Sliding mode controller design for wood drying process / Z.Zhou, K.Wang // Wood Science and Technology. – 2018. – Vol. 52, Issue 4. – P. 1039–1048. DOI: 10.1007/s00226-018-1006-1.
Губер Ю.М. Автоматизація процесу сушіння деревини у конвективних сушарках / Ю.М. Губер // Науковий вісник. – 2003. – № 13.2. – С. 124–127.
Sereda T.G. Development of automated control system for wood drying / T.G. Sereda, S.N. Kostarev // Journal of Physics: Conference Series. – 2018. – Vol. 1015, Issue 4. DOI: 10.1088/1742-6596/1015/4/042022.
Situmorang Z. Fuzzy rule suram for wood drying / Z.Situmorang // Journal of Physics: Conference Series. – 2017. – Vol. 930.
Karabegović I. The intelligent control systems of wood drying processes / I.Karabegović, S.-E. Omer, A.Hodžić // First Serbian (26th YU) Congress on Theoretical and Applied Mechanics, Kopaonik, Serbia, 10–13 April. – Kopaonik, Serbia, 2007.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 Олег Миколайович Євсеєнко, Андрій Вікторович Ольшевський, В’ячеслав Михайлович Лещенко
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Автор, який подає матеріали до друку, зберігає за собою всі авторські права та надає відповідному виданню право першої публікації, дозволяючи розповсюджувати даний матеріал із зазначенням авторства та джерела первинної публікації, а також погоджується на розміщення її електронної версії на сайті Національної бібліотеки ім. В.І. Вернадського.
