水分在线自动控制系统 DM510E安装调试使用说明.docx
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水分在线自动控制系统DM510E安装调试使用说明
DM510E
安装、调试及使用说明
北京卓迈特干燥设备有限公司
2011年10月
目录
什么是粮食烘干水分自动控制系统1
粮食烘干水分自动控制系统构成1
DM510E是如何工作的2
DM510E如何安装3
1、入机水分传感器的安装3
2、出机水分传感器的安装4
3、热风温度传感器的安装6
4、与变频器的连接7
5、控制机与输入输出系统的连接7
6、本地/远程状态的转换8
7、输入输出系统与外部传感器的连接9
8、旁路系统排粮电机的连接10
DM510E的调试11
1、旁路系统排粮电机的检查11
2、接地桩连接检查11
3、安装中文界面11
4、确认中文系统与DM510E系统通讯12
5、检查温度传感器的准确性12
6、检查入机水分、出机水分的准确性12
7、检查与变频器的连接，校准输出与反馈速度12
8、设置报警值与极限值12
9、设置自控时排粮转速的高低限值12
10、选取粮食品种13
11、计算烘干塔各段体积13
12、设置TP值13
13、总体检查所有参数13
A、报警高低限值及控制极限值13
B、控制模型相关参数15
14、DM510后台菜单系统15
DM510E的使用17
1控制排粮速度的方式18
2、报警及极限值的设置19
3、目标水分的设定19
4、水分传感器的校正20
5、自动控制状态的进入20
6、观察烘干机的运行状态曲线20
什么是粮食烘干水分自动控制系统
粮食烘干水分自动控制系统（DM510）来自世界一流的在线产品及自动化优化处理的加拿大DryerMaster公司。
DM510专门用于粮食烘干系统的自动化控制，它不是简单地把电脑和烘干机设备联在一起，它具有强大的自动运算能力，其数学模型在干燥过程中不断进行优化，能精确地控制烘干机将粮食烘干到我们所预定的水分值，我们完全可以说它是烘干过程自动控制的专家系统。
在国内由于加上了前台的中文操作系统，版本命名为DM510E。
粮食烘干水分自动控制系统构成
DM510E主要由以下部件构成（参见附图1：
DM510E的系统示意图）
●DM510E主控机：
包括计算机系统、触摸显示屏，一般将其安装在靠近烘干塔附近的控制室内。
●DM510E信号输入输出系统：
是入机温度和水分传感器、出机温度和水分传感器、热风温度传感器、控制排粮速度的变频器与主控机之间的输入输出接口。
此部件可直接安装在主控机内，也可以安装在烘干塔附近。
●入机水分温度传感器：
用于检测入机粮食的水分和温度。
●出机水分温度传感器：
用于检测出机粮食的水分和温度。
●热风温度传感器：
用于检测进入烘干塔的热风温度。
●变频器（选件）：
可由主控机或人工控制变频器的频率，从而控制排粮速度，达到目标水分值出料。
●打印机（选件）
●电话及调制解调器（选件）：
通过电话及调制解调器可进行远程操作和技术支持。
DM510E是如何工作的
粮食的烘干水分控制是一个比较难的工作。
烘干塔的排粮速度快慢取决于诸多因素。
如天气的状况、大气的相对湿度、热风温度及原粮的水分与温度等都能影响烘干塔的产量。
.
考虑到以上的因素，DM510系统采用了在线的水分测量与控制技术。
在塔的顶部与塔的出口，分别布置了水分及温度传感器，每秒钟都将相关数据送至计算机。
计算机根据这些相关信息建立一个烘干塔工作的数据模型，然后根据相关传感器的读数变化情况自动调整最优化的排粮而适应当前的情况。
在自动控制期间，计算机仍不断地监控烘干塔的运行状况。
因此系统不单独参照出机的水分。
例如当计算机监测到入机水分有较大提高时，在一段时间后，尽管出机水分没有提高，系统仍会降低排粮转速而使塔中的高水分粮有一个合适的烘后水分。
控制原则为一定时间内的出机水分平均值尽量接近设定目标值。
当烘干塔装满粮食，整个烘干塔开始烘干粮食的时候，即可启动控制系统工作。
其工作模式有三种，即当地手动模式、远程手动模式、自动模式。
在当地模式下，系统仅起检测作用。
一般在启动时将该系统置于远程手动模式，通过主控机的控制面板对变频器发出指令以改变排粮速度，同时通知系统在出料传感器附近取样，对取出样品用其他可信的方式测定粮食水份并将测定值输入控制系统，校准系统的测定精度。
在此过程中，系统始终处在学习和自适应过程，当系统确认已能很好地控制整个干燥过程时，便在显示屏上显示以准备好的信息，我们就可在系统中设定目标水份值，将系统转换到自动控制状态，系统进入自控过程。
在自动控制状态下，例如当入粮水份变化时，系统通过入料水份传感器及时检测到其水份值，并反复分析运算后对变频器发出改变转速和何时改变转速的时间指令，当其他因素变化时也是同样的调控道理。
所以DM510E能及时发现影响因素的变化并适时调整，这样就能很好地保证出料粮食的水份值均匀一致。
DM510E如何安装
从系统示意图我们不难看出，DM510的安装是简单方便的。
一般而言，主控机放置于控制室内便于操作的地方，信号输入输出系统放置在主控机内或离烘干塔近的地方，热风温度传感器安装在烘干塔热风入口处，入料粮食水份及温度传感器安装在烘干塔储粮段低料位传感器下方（如在中国东北地区应用，因为温度太低的原因，传感器一般安装在第一干燥段的缓苏区），出料水份及温度传感器安装在烘干塔出料口的旁路系统中（以便出料粮食具有代表性并使粮食流速满足传感器要求），另外要求变频器满足控制系统要求，电缆的屏蔽性要好。
控制机的安装
1、入机水分传感器的安装
该传感器的作用是为系统提供入机粮食的水分及温度。
一般安装于烘干塔的储粮段。
为了保证传感器不反馈空值，应将其安装于低料位下方。
在特别寒冷地区，有时入机粮食的温度低于-30℃，为了保证测量的准确性，也可将其安装于第一缓苏段上部1/4处，确保该处的粮食表面相对干燥。
安装前，不得在传感器任何部位开孔，焊接。
安装后，不得在传感器附近焊接。
传感器接线图如下：
2、出机水分传感器的安装
该传感器与入机水分传感器相同。
其作用是不断检测出机粮食的温度与水分，为控制模型提供数据并检验控制效果。
由于出机粮食的流量大，流速快，无法保证传感器的检测精度，故配套一套旁路机构与该传感器配套，以达到保证一定流量的基础上，减低粮食的流速，便粮食空隙均匀，提高检测精度。
传感器接线图如下：
安装旁路机构时要注意，由于电机驱动六叶轮以每分钟7转的速度放置，使粮食在旁路机构中以一定的速度排出，故需保证进粮口有足够的粮食补充。
以下几种安装方式供参考：
3、热风温度传感器的安装
热风温度传感器不断测量输入塔内的热风温度，并将数据传送至计算机。
本系统选用PT100温度传感器，测温范围为0-300℃，返回24V直流供电，返回信号4-20mA。
接线图如下：
4、与变频器的连接
要求变频器具有外部端子控制功能，计算机输出0-10V直流电压控制变频器频率，变频器反馈0-10V直流电压至计算机，代表0-50HZ的排粮转速。
调整变频器的频率范围为0-50HZ。
引输入输出系统三条线至变频器的外接端子，分别为0-10V直流电压的输出、输入、公共地。
调整变频器的菜单，使其能接受外部端子的电压输入。
接线方式如下：
5、控制机与输入输出系统的连接
控制机与输入输出系统通过232/485协议转换器连接。
输入输出系统接收传感器的模拟信号，并转换485数字信号至协议转换器转换232信号后送计算机。
6、本地/远程状态的转换
当计算机需要远程控制时，将从DO1的输出端输出24V直流电压，且DI1输入端测得24V直流电压时，远程控制模式建立。
接线方式如下：
7、输入输出系统与外部传感器的连接
8、旁路系统排粮电机的连接
旁路系统排粮采用220V交流电机，功率25W。
一般在控制柜内接空开或在控制台上接旋钮开关控制。
机柜内接线时注意，一条线接220V交流，另一条线接机柜内的公用地。
接线前先用万用表确认。
DM510E的调试
安装结束后，转入调试阶段。
分以下几步：
1、旁路系统排粮电机的检查
检查排粮电机的接线。
从电机上引出三条线，分别是红、白、黑。
红与白分别连电容的两端，220V零线连接黑线，火线连接红或白。
火线连接红端或白端决定了电机的正转或反转。
接线图如下：
接上电源后，电机应以每分钟7转左右的速度旋转。
当有玉米流经旁路系统时，电机不应摆动，不允许出现磕粮食的现象。
电机长时间运转后，表面会有发热现象，温度会达到60度左右，应属于正常现象。
有时电机尾部会引出两条调速线，绝缘后不用。
2、接地桩连接检查
检查接地桩是否牢固，接地线是否连接良好。
如有可能，提醒用户定期往地桩浇水。
接地线的另一端是否与机箱、铝塑管金属层、钢管表面、I/O板的GND及COM端、电源及信号线的屏蔽线连接良好。
接地桩不用配电柜的接地系统。
禁止连接暖气片等作为接地。
3、安装中文界面
在触摸屏机箱右侧，有一个USB口。
本系统的中文界面软件无须安装，直接复制即可。
一般安装在D盘，并在桌面上生成一个快捷方式。
第一次运行时，须申请授权。
4、确认中文系统与DM510E系统通讯
运行中文系统后，观察通讯指示灯。
若两个通讯指示灯间歇闪烁即为正常。
同时温度数据等可显示在相应位置。
若通讯不正常，通讯指示灯不闪，屏幕显示参数都为0值。
5、检查温度传感器的准确性
接线准确，通讯正常后，入机与出机水分温度传感器的温度值应正确显示，无须调整。
热风温度传感器视热风管道的配置情况，安装1至3个不等，应分别接线，分别检查。
若热风温度读数不准确，应检查热风温度参数的斜率与偏置值是否为0.3662及-75，以及每个温度传感器串接的电阻值是否为250欧姆。
6、检查入机水分、出机水分的准确性
出入机水分应与烘箱法的结果作对比。
若差距在±0.2%以内，不作调整。
若连续三次出现同方向的大于0.2%的差距，应予以调整。
为确保安全，计算机会取差值的50%作为调整量。
差值大于1%时，视同1%，有效调整量为0.5%。
7、检查与变频器的连接，校准输出与反馈速度
首先要取得变频器的使用手册，查阅该变频器为单通道控制还是双通道控制。
单通道控制的变频器在本地与远程控制切换时，需调整变频器的指令菜单。
双通道变频器在本地与远程切换时，无须切换变频器菜单指令。
第一步先调整变频器的反馈，手动改变变频器的运转速度，看计算机屏幕显示的速度是否正确。
若有偏差，调整反馈输入的斜率与偏置值。
第二步调整计算机的速度输出。
先关闭PID功能，进行粗调后再打开PID功能后即可。
8、设置报警值与极限值
根据用户的烘干作业条件，设定报警值与极限值。
需设定的参数有：
入机水分、入机温度，出机水分、出机温度，排粮速度，热风温度。
报警触发时，屏幕闪烁提示，自控能正常进行。
极限值触发时，系统自动退出自控状态，需人工控制。
9、设置自控时排粮转速的高低限值
根据皮带机、斗提机等周边设备的实际能力，设定自控时排粮转速的最大值与最小值。
计算机将不会超限工作。
10、选取粮食品种
应在后台软件处完成此项工作。
参照后台菜单系统。
11、计算烘干塔各段体积
烘干塔一般分为储粮段，加热缓苏段、冷却段。
应联系烘干塔厂家或用户相关人员取得烘干塔的准确尺寸数据及有效容积率，计算入机传感器与出机传感器之间的各段有效体积。
若入机传感器安装在第一缓苏段，则储粮段的体积为0，而加热缓苏段的体积应减去入机传感器安装位置以上部分的加热缓苏段体积。
12、设置TP值
TP值为一速度（频率）概念。
当变频器以TP值运行时，60分钟可排空入机传感器与出机传感器之间的所有粮食。
测定方法一：
在出机水分合格的前提下，将排粮速度定为一常用的固定值（例如15.0），用卡车直接接取排出的粮食称重（例如5.2吨），计时（例如4分25秒）。
再测定粮食的容重（入机与出机取平均值，用户有测量工具，例如每立方米680公斤），烘干塔三段体积分别是10，120，40立方米。
TP值计算机如下：
TP值=15*（10+120+40）*0.68/（5.2*3600/（4*60+25））=24.54
测定方法二：
在出机水分合格的前提下，在一定速度正常排粮时，停止皮带输送机，取皮带机上一定长度的粮食称重。
再测量皮带的周长及皮带运行速度，按照方法一的计算原理，也可以算出TP值。
13、总体检查所有参数
A、报警高低限值及控制极限值
InletMoisture:
（原粮水分）
LowAlarmLimit（极限低值）=15%
LowWarningLimit（报警低值）=16%
HighWarningLimit（极限高值）=40%
HighAlarmLimit（报警高值）=45%
传感器返回电压范围：
0.9～9.5V直流。
超过此范围，传感器停止工作。
InletProductTemperature:
（原粮温度）
LowAlarmLimit（极限低值）=-40°
LowWarningLimit（报警低值）=-30°
HighWarningLimit（报警高值）=85°
HighAlarmLimit（极限高值）=95°
OutletMoisture:
（烘后粮水分）
LowAlarmLimit（极限低值）=8%
LowWarningLimit（报警低值）=10%
HighWarningLimit（报警高值）=18%
HighAlarmLimit（极限高值）=20%
传感器返回电压范围：
0.9～9.5V直流。
超过此范围，传感器停止工作。
OutletProductTemperature:
（烘后粮温度）
LowAlarmLimit（极限低值）=-40°
LowWarningLimit（报警低值）=-30°
HighWarningLimit（报警高值）=95°
HighAlarmLimit（极限高值）=95°
Dryingtemperature:
（热风温度）
LowAlarmLimit（极限低值）=20°
LowWarningLimit（报警低值）=30°
HighWarningLimit（报警高值）=200°
HighAlarmLimit（极限高值）=250°
Dryingrate（dryerdischargerate）:
（排粮速度）
LowAlarmLimit（极限低值）=3
LowWarningLimit（报警低值）=3
HighWarningLimit（报警高值）=45
HighAlarmLimit（极限高值）=48
DryerOffrate（速度低于此值视同停机）=<2
APTTemperatureGain（热风温度增益）0.366210938
APTTemperatureBias（热风温度偏置）-75
B、控制模型相关参数
储粮段、加热段、冷风段体积。
控制模型需要知道这三个段之间的容积比例。
BETA1值。
此值为控制模型关注温度因素的程度。
该值取值范围为0.0000000000（不考虑温度）至0.0000010000（仅取决于温度）。
14、DM510后台菜单系统
PrintSetup
打印设置，不用。
AcknowledgeAlarms
取消报警声，不用，可在中文软件中操作
SelectProducts
选择粮食品种，不用，可在中文软件中设置。
Setup
ModeSelect
不用，中文界面中有
Setpoint
不用，中文界面中有
Calibration
不用，中文界面中有
Alarms
不用，中文界面中有
Bin
烘后粮食存放仓，无此功能
Setup
SupervisorSetup操作人员设置
InstallerSetup安装人员设置
SetDateandTime设置时间与日期，不用
SupervisorSetup
ControlLimits控制的极限
MaxAutoDischarge自控最高速
45
密码123
MinAutoDischarge自控最低速
3
DischargeOffRate速度低于此值视同关机
2
BurnerOffTemp.温度低于此值视同停炉
40
AutoFastStart快速启动
0
AlarmActions报警的动作
RemoteAlarmActivationdelay
300
BurnerOff（CausesminRate）status
0
（停炉引发速度低限）
0
InletEmpty25min（causeminrate）status
1
（原粮排空引发速度低限）
FanOff（causeminrate）status
0
Calibration校正（不用，中文软件操作）
InletOffset原粮水分偏置
0
Outlet1Offset烘后粮水分偏置
2
Outlet2Offset无
1.5
RatetoBushelsConversion速度与产量的关系
？
InstallerSetup
DischargeRateCalibration
EnterDischargeRateinGain变频器反馈增益
0.04882
密码4628
EnterDischargeRateinBais变频器反馈偏置
0
EnterDischargeRateOutGain变频器反馈增益
20.55
EnterDischargeRateOutBais变频器反馈偏置
1
MaxAutoDischarge自控最高速
45
MinAutoDischarge自控最低速
5
TachFilter速度变化速度
0.5
PidControlLoop速度PID控制
1
MoistureCalibration
不用，中文软件有此功能
DryerVolumesandThroughput
不用，中文软件有此功能
SystemSetup
SetAPTTemperatureGainandBias
设置热风温度传感器的斜率及偏置值，不用改。
ExamineControllerParameters
不用
EditaPoint
不用
SystemSetup
DigitalInput
不改
ControlModelSetup
MoistureModelDifference
2
MoistureTergetDifference
1.5
ControlMaxInletmoisture
36
ControlMinInletmoisture
15
ThroughputTime（min）
60
HotZone/model（beta2）update
1.5
Modelvalid
1
ThroughtputTestMode
0
TemperatureinDegFahrenheit
不用
TemperatureinDegCelsius
不用
Restoreparmeterstofactorydefaults
不用
Systemsettingsbyproductparmeterlist
不用
SystemsettingsbySystemparmeterlist
不用
DM510E的使用
水分自动控制系统的结构图如下：
由上图可以看出，触摸屏系统仅代替了原DM510系统的英文显示及英文键盘，而由触摸屏系统转为中文界面。
系统启动后，显示如下画面：
1控制排粮速度的方式
A、本地手动：
指操作人员直接对频器旋钮或键盘进行操作。
没有安装控制系统时，这是最常规的操作方式。
屏幕上出现如右下图示。
不论在任何情况下，直接点“本地”按钮，都可以将控制权转交到变频器旋钮上。
若现场配套的为双通道变频器，则不用修改变频器内部菜单指令；若是单通道变频器，则需要调整变频器内部菜单指令，调整频率指令来源为变频器旋钮后，控制才能生效。
B、远程手动，指在计算机侧，由人工在计算机上输入排粮速度的一种控制方式。
这种情况下，变频器由计算机接管，变频器的旋钮无效。
不论在任何情况下，直接点“远程”按钮，都可以将控制权转交到计算机侧。
若现场配套的为双通道变频器，则不用修改变频器内部菜单指令；若是单通道变频器，则需要调整变频器内部菜单指令，调整频率指令来源为外部端子0-10V后，控制才能生效。
C、远程自动，指在计算机侧，由计算机自动计算排粮速度并实施的一种控制方式。
这种情况下，变频器由计算机接管，变频器的旋钮无效。
只有在“远程”及“就绪”有效后，切换“自动”才能生效。
2、报警及极限值的设置
该部分的数值一般情况下无需改动。
若需改动，须在后台菜单系统内修改。
3、目标水分的设定
点击“目标水分”按钮，在当前水分显示值下方出现前一次录入的数据，点该数值，显示一数字键盘，录入需要的数值后点“确认”后，再点“目标水分”按钮即可。
4、水分传感器的校正
当水分传感器的读数与人工烘箱法的水分有误差且超过0.3%时，需要校正。
系统每次校正量为差值的一半。
校正步骤：
A、点“出机水分”按钮，该按钮颜色变化且闪烁约30秒后，按钮下方出现一输入框。
同时人工取样用烘箱法测定。
B、烘箱法测定数据取得后（约一小时后），将测得的数据录入输入框点击“出机水分”即可。
入机水分的校正方式同出机水分。
校正后的新值=14.4%+（15.0%-14.4%）/2=14.7%。
5、自动控制状态的进入
软件启动后，会收集一个烘干机流程的数据，包括入机水分与温度、出机水分与温度、热风温度、排粮速度。
当满一个流程后，数字模型随时检测出机水分，与模型的预测值作对比并不断修正数字模型，当预测值与实际值的差距小于1个水分时，即可进入自动控制状态。
同时屏幕上“就绪”灯亮。
为保险起见，一般情况下会等待两个烘干流程后进入自控状态。
6、观察烘干机的运行状态曲线
共有8条曲线，取的都是每分钟的平均值。
分别为：
①入机水分②入机温度③出机水分④出机温度⑤热风温度⑥排粮速度⑦目标水分⑧控制状态。
其中控制状态值=-5时，为本地控制
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