單螺桿榨油機(jī)榨膛壓力與溫度的自動閉環(huán)控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種螺旋榨油機(jī)，尤其涉及一種單螺桿榨油機(jī)榨膛壓力與溫度的自動閉環(huán)控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]榨油機(jī)就是借助于機(jī)械外力的作用，將油脂從植物油料中擠壓出來的機(jī)械，而油品質(zhì)量的好壞及油料出油率與榨膛內(nèi)溫度、壓力密切相關(guān)。由于榨膛內(nèi)容積一定，物料在榨膛內(nèi)隨著主軸的旋轉(zhuǎn)逐漸被壓縮，將產(chǎn)生溫度與壓力的變化。榨膛進(jìn)料量可通過控制進(jìn)料軸和主軸的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)，從而達(dá)到控制溫度壓力的效果。因此，合適的進(jìn)料軸和主軸轉(zhuǎn)速可以使螺旋榨油機(jī)在壓榨時達(dá)到理想的壓榨效果。然而，目前尚無同時對榨油機(jī)榨膛中的壓力和溫度進(jìn)行有效監(jiān)測和控制的裝置，導(dǎo)致現(xiàn)有技術(shù)條件下，大部分榨油機(jī)在榨油過程中或榨膛內(nèi)壓力高，溫度隨之升高，產(chǎn)生的高溫破壞油中某些特殊的蛋白質(zhì)，榨制的油品質(zhì)量較低；或榨膛內(nèi)壓力低，出油率不高；同時對壓榨容器材料的要求也更為苛刻，造成不必要的浪費。另外，在沒有有效的同時監(jiān)測和控制榨膛中溫度和壓力的裝置情況下，生產(chǎn)操作中，需要操作工人時刻注意且手動控制，增加了勞動的強(qiáng)度。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種操作簡單、控制簡便的單螺桿榨油機(jī)榨膛壓力與溫度的自動閉環(huán)控制系統(tǒng)。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下的技術(shù)方案:
[0005]一種單螺桿榨油機(jī)榨膛壓力與溫度的自動閉環(huán)控制系統(tǒng)，包括變頻器，PLC控制器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器，喂料電機(jī)，喂料機(jī)構(gòu)，榨膛，傳感器，驅(qū)動機(jī)構(gòu)，主電機(jī)，所述傳感器設(shè)置于單螺桿榨油機(jī)榨膛的榨條或榨螺上，并依次與模數(shù)轉(zhuǎn)換器、PLC控制器和變頻器相連接，所述變頻器分別與喂料電機(jī)和主電機(jī)相連接，所述主電機(jī)通過驅(qū)動機(jī)構(gòu)與榨膛內(nèi)的主軸相連，所述喂料機(jī)構(gòu)通過喂料電機(jī)驅(qū)動向榨膛中喂料，所述傳感器由壓力傳感器和溫度傳感器組成。所述壓力傳感器和溫度傳感器既可以同時設(shè)置于單螺桿榨油機(jī)的榨膛內(nèi)的榨條上或榨螺上，也可以分別設(shè)置于單螺桿榨油機(jī)的榨膛內(nèi)的榨條或榨螺上。
[0006]為解決解決上述技術(shù)問題，本實用新型還可采用以下的技術(shù)方案:
[0007]—種單螺桿榨油機(jī)榨膛壓力與溫度的自動閉環(huán)控制系統(tǒng)，包括變頻器，單片機(jī)控制器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器，喂料電機(jī)，喂料機(jī)構(gòu)，榨膛，傳感器，驅(qū)動機(jī)構(gòu)，主電機(jī)，所述傳感器設(shè)置于單螺桿榨油機(jī)榨膛的榨條或榨螺上，并依次與模數(shù)轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)控制器和變頻器相連接，所述變頻器分別與喂料電機(jī)和主電機(jī)相連接，所述主電機(jī)通過驅(qū)動機(jī)構(gòu)與榨膛內(nèi)的主軸相連，所述喂料機(jī)構(gòu)通過喂料電機(jī)驅(qū)動向榨膛中喂料，所述傳感器由壓力傳感器和溫度傳感器組成。所述壓力傳感器和溫度傳感器既可以同時設(shè)置于單螺桿榨油機(jī)的榨膛內(nèi)的榨條上或榨螺上，也可以分別設(shè)置于單螺桿榨油機(jī)的榨膛內(nèi)的榨條或榨螺上。
[0008]本實用新型通過設(shè)置在榨膛中的壓力與溫度傳感器采集榨膛內(nèi)的溫度與壓力信息，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器傳給PLC控制器或單片機(jī)控制器并與PLC控制器或單片機(jī)控制器中的預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果，通過變頻器控制喂料電機(jī)和主電機(jī)的轉(zhuǎn)速，達(dá)到對榨膛壓力與溫度的閉環(huán)控制。由于相比于電機(jī)中的電流值，測定榨膛內(nèi)的溫度與壓力更具有實時性，對油品質(zhì)與量的控制更為直接；相比于電壓值，溫度與壓力的變化更為明顯；相比于電機(jī)轉(zhuǎn)速，測量溫度與壓力更為簡單，且沒有經(jīng)過多重轉(zhuǎn)換，在各種工作狀態(tài)中變化最為明顯，而使用傳感器檢測精確度較高，因此，本實用新型在全自動實現(xiàn)榨油機(jī)的閉環(huán)控制的同時，可以提高機(jī)器的自動化程度，減少人工勞動的強(qiáng)度，節(jié)約和成本，并提高出油品質(zhì)。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的單螺桿榨油機(jī)榨膛壓力與溫度的自動閉環(huán)控制系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2是本實用新型的單螺桿榨油機(jī)榨膛壓力與溫度的自動閉環(huán)控制系統(tǒng)的流程圖。
【具體實施方式】
[0011]以下結(jié)合附圖及【具體實施方式】對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0012]從圖1中可以看出，本實用新型提供的單螺桿榨油機(jī)榨膛壓力與溫度的自動閉環(huán)控制系統(tǒng)包括變頻器1，PLC控制器2或單片機(jī)控制器2，模數(shù)轉(zhuǎn)換器3，喂料電機(jī)4，喂料機(jī)構(gòu)5，榨膛6，傳感器7 (為簡便計，未將壓力傳感器和溫度傳感器分別示出，僅以一個標(biāo)記示意指出)，驅(qū)動機(jī)構(gòu)8，主電機(jī)9。所述傳感器7由壓力傳感器和溫度傳感器組成，本【具體實施方式】中，壓力傳感器和溫度傳感器都設(shè)置于單螺桿榨油機(jī)的榨膛6的榨條上，并依次與模數(shù)轉(zhuǎn)換器3、PLC控制器2或單片機(jī)控制器2、變頻器I相連接，所述變頻器I分別與喂料電機(jī)4和主電機(jī)9相連接，所述主電機(jī)9通過驅(qū)動機(jī)構(gòu)8與設(shè)置在榨膛6中的主軸相連，所述喂料機(jī)構(gòu)5通過喂料電機(jī)4的驅(qū)動而向榨膛6中喂料。
[0013]從圖2中可以看出，本實用新型的具體工作原理如下:
[0014]工作時，物料經(jīng)過喂料電機(jī)4驅(qū)動的喂料機(jī)構(gòu)5進(jìn)入榨膛6內(nèi)，主電機(jī)9通過驅(qū)動機(jī)構(gòu)8帶動榨膛6中的主軸使物料沿螺旋方向運動，由于螺距的減小使物料受壓出油。榨膛6內(nèi)的壓力大小與溫度高低可通過其內(nèi)的傳感器7感應(yīng)，經(jīng)模數(shù)傳感器3傳入PLC控制器2或單片機(jī)控制器2中，并與預(yù)設(shè)的壓力、溫度范圍進(jìn)行比較，得到的比較結(jié)果傳入變頻器I中，反饋給主電機(jī)9與喂料電機(jī)4，使其轉(zhuǎn)速產(chǎn)生適當(dāng)?shù)母淖?，以達(dá)到改變榨膛6中溫度與壓力的目的。
[0015]當(dāng)單螺桿榨油機(jī)剛開始工作時，進(jìn)入榨膛6內(nèi)的物料比較少，此時榨膛6內(nèi)的壓力小或溫度低，PLC控制器2或單片機(jī)控制器2通過變頻器I使主電機(jī)和喂料電機(jī)轉(zhuǎn)速升高以增加壓榨的物料的量。
[0016]當(dāng)受壓榨的物料較多時，由于物料之間的摩擦與擠壓使榨膛6內(nèi)的壓力大或溫度高，PLC控制器2或單片機(jī)控制器2通過變頻器I使主電機(jī)和喂料電機(jī)轉(zhuǎn)速降低以減少壓榨的物料的量。
[0017]由于傳感器7感應(yīng)檢測榨膛6內(nèi)的壓力、溫度兩種變化量時，是將榨膛6內(nèi)的溫度與壓力轉(zhuǎn)換為模擬信號，而模擬信號不能為PLC控制器2或單片機(jī)控制器2所識別，需要通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器3將模擬信號轉(zhuǎn)換為電信號。由于PLC控制器2或單片機(jī)控制器2同時用于存儲榨膛6內(nèi)的工作狀態(tài)與預(yù)設(shè)控制指令間的對應(yīng)關(guān)系。傳入PLC控制器2或單片機(jī)控制器2的電信號經(jīng)與預(yù)設(shè)值比較后將控制指令經(jīng)變頻器傳達(dá)給主電機(jī)與喂料電機(jī)，從而達(dá)到根據(jù)壓力、溫度兩種物理量來適當(dāng)調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速變化，進(jìn)而控制進(jìn)料量的效果。
[0018]存儲于榨膛6內(nèi)的工作狀態(tài)與預(yù)設(shè)控制指令間的對應(yīng)關(guān)系，即設(shè)定的溫度與壓力數(shù)據(jù)與實時檢測所得的值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果發(fā)布指令。設(shè)定的溫度與壓力數(shù)據(jù)、發(fā)布的指令即控制轉(zhuǎn)速的增減，可以經(jīng)過前期大量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計得出，也可以通過理論推導(dǎo)得出，還可以通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計和理論推導(dǎo)的結(jié)合。
[0019]本實用新型通過檢測榨膛內(nèi)溫度與壓力從而控制主軸轉(zhuǎn)速而保證油品質(zhì)量，操作方便、直觀，用戶也不需時刻關(guān)注機(jī)器。能夠有效減少人工勞動強(qiáng)度、時間和成本。
【主權(quán)項】
1.一種單螺桿榨油機(jī)榨膛壓力與溫度的自動閉環(huán)控制系統(tǒng)，其特征在于: 該系統(tǒng)包括變頻器，PLC控制器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器，喂料電機(jī)，喂料機(jī)構(gòu)，榨膛，傳感器，驅(qū)動機(jī)構(gòu)，主電機(jī)，所述傳感器設(shè)置于單螺桿榨油機(jī)的榨膛的榨條或榨螺上，并依次與模數(shù)轉(zhuǎn)換器、PLC控制器和變頻器相連接，所述變頻器分別與喂料電機(jī)和主電機(jī)相連接，所述主電機(jī)通過驅(qū)動機(jī)構(gòu)與榨膛內(nèi)的主軸相連，所述喂料機(jī)構(gòu)通過喂料電機(jī)驅(qū)動向榨膛中喂料，所述傳感器由壓力傳感器和溫度傳感器組成。2.—種單螺桿榨油機(jī)榨膛壓力與溫度的自動閉環(huán)控制系統(tǒng)，其特征在于: 該系統(tǒng)包括變頻器，單片機(jī)控制器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器，喂料電機(jī)，喂料機(jī)構(gòu)，榨膛，傳感器，驅(qū)動機(jī)構(gòu)，主電機(jī)，所述傳感器設(shè)置于單螺桿榨油機(jī)的榨膛中，并依次與模數(shù)轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)控制器和變頻器相連接，所述變頻器分別與喂料電機(jī)和主電機(jī)相連接，所述主電機(jī)通過驅(qū)動機(jī)構(gòu)與榨膛內(nèi)的主軸相連，所述喂料機(jī)構(gòu)通過喂料電機(jī)驅(qū)動向榨膛中喂料，所述傳感器由壓力傳感器和溫度傳感器組成。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的單螺桿榨油機(jī)榨膛壓力與溫度的自動閉環(huán)控制系統(tǒng)，其特征在于: 所述壓力傳感器和溫度傳感器同時設(shè)置于單螺桿榨油機(jī)的榨膛內(nèi)的榨條上或榨螺上，或分別設(shè)置于單螺桿榨油機(jī)的榨膛內(nèi)的榨條或榨螺上。
【專利摘要】本實用新型公開了一種單螺桿榨油機(jī)榨膛壓力與溫度的自動閉環(huán)控制系統(tǒng)，包括變頻器，PLC控制器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器，喂料電機(jī)，喂料機(jī)構(gòu)，榨膛，傳感器，驅(qū)動機(jī)構(gòu)，主電機(jī)，所述傳感器由壓力傳感器和溫度傳感器組成，設(shè)置于榨膛內(nèi)的榨條或榨螺上，并依次與模數(shù)轉(zhuǎn)換器、PLC控制器和變頻器相連接，變頻器分別與喂料電機(jī)和主電機(jī)相連接，主電機(jī)通過驅(qū)動機(jī)構(gòu)與榨膛內(nèi)的主軸相連，所述喂料機(jī)構(gòu)通過喂料電機(jī)驅(qū)動向榨膛中喂料。本實用新型通過壓力與溫度傳感器采集榨膛內(nèi)的溫度與壓力信息，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器傳給PLC控制器并與預(yù)設(shè)值比較，通過變頻器控制喂料電機(jī)和主電機(jī)轉(zhuǎn)速，達(dá)到對榨膛壓力與溫度的閉環(huán)控制；具有方法簡單，精確度高，實時性好的特點。
【IPC分類】B30B15/26, B30B9/14
【公開號】CN204869766
【申請?zhí)枴緾N201520421675
【發(fā)明人】胡志剛, 張永林, 王力超, 陳以亮
【申請人】武漢輕工大學(xué)
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年6月17日