Производство и проектирование систем автоматики управления сушильными камерами сушки.

Автоматические системы управления камерой сушки для качественной сушки пиломатериалов.

Камера сушки по определению является очень сложным комплексом различного оборудования и агрегатов. Во время работы камеры сушки, эти устройства необходимо правильно обслуживать (следить за параметрами, своевременно включать и отключать), тем самым обеспечивать технологический цикл сушки пиломатериалов. Современные технологии качественной сушки и энергосбережения примененные в камерах сушки требуют беспрекословного соблюдения теплового режима, цикличности обдува штабеля и т.д. Эту задачу и призваны решать автоматические системы управления камерой сушки. Системы управления камерой сушки могут быть различными по своей идеологии и степени автоматизации, но одно их всех объединяет - высокая надежность и современная элементная база. "ТЕРМОТЕХ" стремится обеспечить максимальный комфорт при работе с камерами сушки. Поэтому на предприятии разрабатываются различные по своей идеологии системы автоматики камер сушки.

Система управления камерой сушки Модуль-С1

Автоматизированная система управления камерой сушки предназначена для контроля и управления технологическим процессом сушки древесины. Система обеспечивает контроль и поддержание заданных параметров температуры и влажности агента сушки в камере сушки в соответствии с заданной программой.

Комплект поставки Модуль-С1.

• Микропроцессорный шкаф управления.
• Силовой шкаф управления.
• Комплект датчиков для измерения температуры теплоносителя на входе в сушильную камеру и наружного воздуха.
• Комплект датчиков для измерения влажности пиломатериала в камере сушки.
• Комплект датчиков для измерения температуры и влажности в камере сушки.
• Приточно-вытяжные заслонки с электроприводом и без электропривода (ведущие и ведомые).
• Блоки исполнительного механизма управления вентилем теплоносителя.
• Технология процесса сушки (алгоритмы сушки) и рекомендации по сушке пиломатериалов.
• Распределительная коробка и кабели соединения силового и микропроцессорного шкафа.
• Клапаны подпитки водой парогенератора и психрометрических датчиков влажности камеры сушки.

Комплектующие автоматики камер сушки Модуль-С1 производства ведущих европейских и американских фирм. Регулирование тепловой мощности радиаторов камер сушки осуществляется шаровым краном с электроприводом механизма "Belimo" производства Швейцарии. Изменение проходного сечения шарового крана обеспечивает автоматика системы управления в соответствии с lll уровнем программирования. Угол поворота алюминиевых приточно-вытяжных заслонок, также с электроприводом механизма "Belimo" высчитывает и обеспечивает автоматика системы управления.

Поставляемые составные части выполнены в виде законченных узлов, готовых к монтажу. Соединительные провода, трубопроводы в комплект поставки не входят. Определённые параметры - мощность и количество электродвигателей, их реверс, расположение заслонок, оговариваются при заказе.

В оперативной памяти микропроцессорного контроллера "Модуль-С1" заложено 144 программы для сушки различных сортиментов древесины, при этом с ПК или микропроцессорного шкафа возможно корректировать любую из программ по усмотрению оператора камеры сушки.

Комплект аппаратных и программных средств автоматической системы управления "Модуль-С1" камерой сушки древесины обеспечивает:

• состояние приточно-вытяжных заслонок;
• архив контролируемых параметров;
• влажность пиломатериала кондуктометрическим способом;
• температуры наружного воздуха, сухого и влажного термометров в камере сушки и температуру теплоносителя
• наличие воды в парогенераторе и ванночке психрометра.

• подпитка водой влажного термометра;
• звуковой и световой аварийной сигнализацией;
• вентиляторами и их реверсом;
• подпитка водой системы увлажнения;
• управление контуром водяного обогрева;
• системой увлажнения, кондиционирования и пропарки.

• текущей температуры сухого и влажного термометров;
• текущей влажности пиломатериала;
• температуру окружающей среды и теплоносителя;
• просмотр архива контролируемых параметров;
• состояние механизмов и датчиков.

• конечная влажность пиломатериала;
• порода древесины;
• степень жесткости режима сушки;
• толщина пиломатериала;
• другие технологические параметры.

• включение механизмов;
• датчиков температуры;
• наличие 3-х фазного напряжения;
• других аварийных ситуаций.

Микропроцессорный контроллер имеет интерфейс для подключения к персональному компьютеру. К одному ПК одновременно можно подключить до 16-ти контроллеров, т.е. с одного персонального компьютера можно управлять работой 16-ти автономных камер сушки. ПК может находиться на расстоянии до 1000 м от шкафов управлении и камерой сушки.

Программное обеспечение персонального компьютера позволяет: изменять технологические параметры в процессе сушки древесины, дистанционно управлять процессами в сушильной камере и проводить диагностику, рассматривать, документировать и распечатывать параметры процесса сушки, задавать режимы сушки, степень жесткости режима.

Система "Модуль–С1" позволяет максимально снизить влияние человеческого фактора на процесс сушки, произвести сушку древесины с соблюдением отработанной и заданной технологии, проконтролировать соблюдение технологического режима и максимально облегчить работу оператора при управлении камерой сушки.

Возможно заключение договора на проведение пуско-наладочных работ системы, обучение персонала и проведение контрольной сушки.

Модуль-С3

Автоматическая система управления технологией процесса сушки древесины Модуль С3 выполнена на базе микропроцессора фирмы ATMEL (США) ATMEGA 128 и отличается от АСУ Модуль С1  функциональными дополнениями и изменениями. Влажность и температура сушильного агента измеряется не психрометрическим методом, а совмещенным в одном корпусе, емкостным и температурным датчиком фирмы "Honeywell" (США). Это изменение позволило отказаться от ряда исполнительных узлов и механизмов, и ввести дополнительные функции без удорожания конструкции. Помимо реверса, появилась возможность использования для управления работой вентиляторов обдува частотно-регулируемого электропривода, что, кроме значительной - до 30-40% экономии электроэнергии позволяет менять скорость воздушного потока по штабелю, в зависимости от породы, толщины и влажности древесины на разных этапах процесса сушки. Работу или отказ вентиляторов можно визуально наблюдать в реальном времени на экране жидкокристаллического дисплея, что упрощает работу оператора. Появилась новая функция - процесс сушки начинается после прогрева древесины до определенной температуры. В случае обрыва температурного датчика древесины, процесс сушки начнется по временной программе, аналогично автоматике Модуль С1. При опросе автоматикой оператора о параметрах пиловочника, подлежащего сушке, в меню уточняется - обрезной или необрезной пиломатериал закладывается в сушильную камеру. Температурные датчики теплоносителя в  Модуль С3 стоят на входе и выходе сушильной камеры, что позволяет судить о завоздушивании системы отопления.

Автоматическая система управления технологией процесса сушки древесины Модуль С3. (микропроцессор фирмы ATMEL (США) ATMEGA 128, емкостный и температурный датчик фирмы "Honeywell" (США)
АСУ Модуль С3 на испытаниях сушильный камеры СКМ перед отггузкой.
Модуль С3 обеспечивает:
1. Измерение и индикацию на цифровом 4-х строчном жидкокристаллическом экране панели оператора параметров: температура сушильного агента (Тк); относительная влажность сушильного агента (Wk) температура теплоносителя на входе в СК (Тввх); температура теплоносителя на выходе из СК (Тввых); температура древесины в диапазоне минус 40…+110°С; кондуктометрическая влажность древесины.	2. Контроль и управление механизмами сушильной камеры: вентиляторы обдува; привод крана шарового (заслонки) (далее по тексту – КШ) теплоносителя; привод(ы) приточно-вытяжной вентиляции (далее по тексту – ВЗ); парогенератор системы увлажнения; клапан доливки воды в емкость парогенератора; контроль состояния 3-х фазной сети питания; индикация состояния оборудования камеры на цифровом 4-х строчном жидкокристаллическом экране панели оператора; световая индикация состояния оборудования камеры на панели ШУ.

Система автоматического управления камерой сушки "Модуль-С2".

Шкаф автоматики Модуль С-2 с реверсивным режимом сушки для управления панельной сушильной камерой .(МодельСКФ)

Комплект поставки "Модуль–С2":

• Микропроцессорный шкаф управления;
• Комплект датчиков для измерения температуры и влажности в камере сушки;
• Комплект датчиков для измерения влажности пиломатериала в камере сушки.
• Программное обеспечение для связи с ПК;
• Технология процесса сушки (алгоритмы сушки) и рекомендации по сушке пиломатериалов.

Микропроцессорный шкаф управления изготавливается индивидуально по согласованию с заказчиком.

Дополнительно для работы с устройством "Модуль–С2" может быть заказано следующее оборудование:

Алюминиевая приточно-вытяжная заслонка для сушильной камеры с приводом Belimo (защитный кожух снят).

• силовой шкаф управления;
• контроль температуры теплоносителя;
• емкостный датчик фирмы "Honeywell" для измерения влажности сушильного агента;
• вентили с электроприводом "Belimo" (подача теплоносителя);
• приточно-вытяжные заслонки с электроприводом "Belimo" и без привода (ведущие и ведомые);
• приборы измерения влажности пиломатериала (влагомеры);
• Конвертер последовательного порта RS232/RS485.

Поставляемые составные части выполнены в виде законченных узлов, готовых к монтажу. Соединительные провода и трубопроводы в комплект поставки не входят.

Выполняемые функции:

• Для поддержания необходимого значения влажности сушильного агента предусмотрена возможность измерения относительной влажности воздуха и подачи исполнительных команд, психрометрическим методом или с помощью емкостного датчика влажности фирмы "Honeywell". В штатном исполнении автоматика комплектуется психрометрическими датчиками.
• Если автоматика в камере сушки оснащена и психрометрическими датчиками и емкостным датчиком в программе "настройки" существует возможность переключений на любой из методов измерений относительной влажности;
• Автоматика "Модуль–С2" имеет жидкокристаллический графический дисплей. Графики температуры и влажности можно наблюдать в реальном времени и просматривать в записи на дисплее прибора и/или на экране компьютера.
• Существует возможность задавать пятнадцать различных программ регулирования по 20 участков каждая. При необходимости перепрограммирования, при смене сортимента древесины алгоритмы сушки вводятся оператором согласно "Технологии камерной сушки древесины", которая штатно входит в документацию на "Модуль-С2". Перепрограммирование занимает 10-15 минут.
• График регулирования (программа сушки) может содержать до 20 участков регулирования, на каждом из которых, отдельно задаются требуемые значения температуры воздуха и, согласно техпроцесса, установка по относительной влажности (психрометрической разности). Каждый из 20 участков имеет длительность до 96 часов. Время непрерывной работы автоматики камеры сушки охватывает до 80 суток.
• Предусмотрено включение сигнализации при завершении процесса сушки.
• Предусмотрено ведение архивных записей, оператор может просмотреть эти записи в ручном режиме с панели прибора или с ПК, архив 128 килобайт.

Жидкокристаллический дисплей с графическим изображением кривых температуры и влажности позволяет без листания архивных записей контролировать работу операторов сушильных камер, и быстро выяснить, в какой из смен были несанкционированные колебания технологических параметров сушки древесины. Оснащение автоматики "Модуль–С2" психрометрическими датчиками и емкостным датчиком фирмы Honeywell, увеличивает надежность работы камеры сушки в целом. В нештатной ситуации выхода из строя одного из датчиков, есть возможность переключиться на параллельную систему измерения и без остановки завершить процесс сушки. К одному ПК можно подключить до 10-ти систем Модуль-С2». Управление процессом сушки возможно как в ручном, так и в автоматическом режиме. Электронный блок может располагаться на расстоянии до 50-ти метров от камеры сушки. Устройство Модуль-С2 позволяет снизить влияние человеческого фактора на процесс сушки и произвести сушку древесины с соблюдением отработанной и заданной технологии, проконтролировать соблюдение технологического режима и максимально облегчить работу оператора при управлении камерой сушки.

Фотографии экранов видеомонитора персонального компьютера при работе программы управления камерами сушки. Просмотр истории процесса сушки пиломатериала в одной автономной лесосушильной камере комплекса камер сушки.

Полуавтоматическое управление процессом сушки древесины.

Высокого качества высушенных пиломатериалов можно достигать используя полуавтоматическое управление процессом сушки. При этом возрастает роль оператора камеры сушки. В случае ориентации предприятия на производство изделий постоянной номенклатуры (погонаж, половая доска и т.д), при сушке быстросохнущих сортиментов (ель, сосна) или небольших объемах производства, нет необходимости покупать дорогостоящие автоматические системы управления. Тех же результатов можно достичь оптимальным набором отдельных функций в полуавтоматике, необходимых для качественной сушки древесины. Согласно техпроцесса на данный сортимент, полуавтоматике ставятся задачи, которые она выполняет, пока не последует команда отмены или новой задачи. Комплектность поставки, выполняемые функции, стоимость оговариваются при заключении договора.

Устройство сигнализации пожара.

Шкафы полуавтоматического управления процессом сушки в сушильной камере.

Устройство обеспечивает подачу звукового и светового сигнала о пожаре, а также исполнительную команду на включение системы пожаротушения при повышении температуры в камере сушки выше допустимой.

Комплект поставки:

• шкаф управления,
• датчик температуры.

Дополнительно возможна поставка с электроклапаном и трубой для подачи воды в камеру сушки.

Система увлажнения и пропарки.

Система увлажнения и пропарки в камере сушки предназначена для проведения обработки пиломатериалов, находящихся в камере, в среде повышенной температуры и влажности с целью устранения остаточных деформаций и напряжений, а также для обеспечения быстрого начального прогрева древесины.

Комплект поставки:

• расходная ёмкость для воды с поплавковым клапаном,
• трубопровод подачи воды,
• парогенератор электрический,
• шкаф электрический управления подачей пара.

• датчики уровня воды в парогенераторе,
• электромагнитный клапан,
• парогенератор электрический,
• трубопровод подачи воды,
• система автоматического управления подачей пара и воды.

Подача пара в соответствии с заданным технологическим процессом - гарантия качества пиломатериала.

Общие рекомендации при использовании автоматических систем управления в камерах сушки.

В общем случае, автоматические системы управления техпроцессом сушки древесины, "Модуль-С1" и "Модуль-С2" обеспечивают контроль и поддержание заданных параметров температуры и влажности агента сушки в камерах сушки в соответствии с заданной программой. Регулирование температуры теплоносителя, а значит, и температуры сушильного агента внутри камеры сушки, осуществляется изменением проходного сечения магистральных трубопроводов с помощью шаровых кранов. Т.е. регулируется расход теплоносителя определенной температуры. По аналогии с двигателями внутреннего сгорания, это регулирование является качественным. Такого регулирования температуры в камере сушки достаточно, если камера сушки запитана от стационарной котельной со стабильными параметрами теплоносителя на входе и выходе. В случае комплектации камеры сушки твердотопливным котлом с ручной загрузкой, работающим на отходах деревообрабатывающего производства, из-за негативного влияния "человеческого фактора", весьма сложно поддерживать определенный температурный режим. При сушке некоторых сортиментов древесины температурные колебания просто недопустимы, т. к. вызывают большой процент брака. Наше предприятие комплектует твердотопливные котлы или газогенераторы, бункером - накопителем со шнековой дозированной подачей опилок. Количество топлива, поступающее в камеру сгорания, зависит от требуемой или заданной температуры теплоносителя и регулируется автоматически, специальным шкафом управления. Это регулирование является количественным.

Так как влагопроводность древесины в радиальном направлении больше, чем в тангенциальном, то соответственно скорость сушки пиломатериалов с радиальным распилом будет выше, чем пиломатериалов с тангенциальным распилом. Причем, при прочих равных условиях, заболонный пиломатериал будет иметь более высокую начальную влажность, чем пиломатериал спелой древесины, поскольку в растущем дереве только заболонь является водопроводящей зоной. Отсюда вытекают рекомендации по использованию кондуктометрических датчиков. Для контроля влажности древесины нужно выбирать заболонные заготовки с тангенциальным распилом по ширине пласти. Алгоритмы сушки разработаны для мягких и нормальных режимов, но как уже упоминалось, при этом с ПК или микропроцессорного шкафа возможно корректировать любую из программ по усмотрению оператора камеры сушки. В основной фазе сушки рабочие температуры в пределах 40-50°C, при достижении и переходе пиломатериалом влажности W =30% температура сушильного агента - 60°C. При самостоятельном увеличении жесткости режима мы не рекомендуем увеличивать температуру сушильного агента выше 75°C. Это ограничение связано с тем, что в камерах сушки, где теплоносителем является горячая вода, затруднительна стабильная работа отопительного оборудования, особенно при параллельных потребителях тепловой энергии. Также, при достаточно длительном воздействии повышенной температуры (более 50°C) в древесине происходят необратимые остаточные изменения, которые зависят не только от температуры, но и от влажности. При сравнительно непродолжительных воздействиях температуры эти воздействия обратимы, т.е они исчезают при возвращении к начальной температуре древесины. Для стерилизации пиломатериалов достаточно 40 - 45°C , развитие грибов при такой температуре прекращается (Древесиноведение Б.Н Уголев). При температуре сушки - 75°C и выше необходимо строго соблюдать заданные параметры влажности сушильного агента, предъявляются повышенные требования к точности показаний приборов контролирующих технологический процесс сушильной камеры. Хотя при более высоких температурных параметрах сушильного агента длительность процесса сокращается, это может привести к растрескиванию, значительным остаточным напряжениям, уменьшить предел прочности и ударной вязкости древесины особенно у трудносохнущих сортиментов. При форсировании жесткости режима необходимо помнить о кондиционирующей обработке древесины заложенной в каждой из программ, в данном случае нельзя механически увеличить температуру сушильного агента не изменив осмысленно его относительную влажность. Кондиционирующая обработка необходима для снятия остаточных напряжений или для "старения" древесины. Влажность или степень насыщенности агента сушки должна соответствовать по диаграмме равновесной влажности древесины заданной конечной влажности древесины при данной температуре, увеличенной на 1%.

Предприятие "Термотех" осуществляет весь цикл проектирования, производства, поставки, гарантийного и постгарантийного обслуживания камер сушки и, имеет возможность предложить Вам камеры сушки, которые удовлетворят Ваши требования к качеству высушенной древесины.