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自动化技术在木材干燥中的应用木材作为一种重要的天然材料，在建筑、家具制造等领域有着广泛的应用。
然而，木材在使用前通常需要进行干燥处理，以降低其含水率，提高其尺寸稳定性和耐久性。
传统的木材干燥方法往往存在效率低下、质量不稳定等问题，而自动化技术的应用则为木材干燥带来了显著的改进和提升。
一、木材干燥的重要性木材中含有大量的水分，新砍伐的木材含水率通常在 50%以上。
如果不经过干燥处理直接使用，木材在干燥过程中会发生收缩、开裂、变形等问题，严重影响木材的质量和使用价值。
此外，高含水率的木材还容易滋生霉菌和腐朽菌，降低木材的耐久性。
因此，为了保证木材的质量和性能，必须对其进行干燥处理，将含水率降低到合适的范围。
二、传统木材干燥方法的局限性传统的木材干燥方法主要有自然干燥和人工干燥两种。
自然干燥是将木材放置在通风良好的场所，让其自然风干。
这种方法虽然成本低，但干燥时间长，受气候条件影响大，干燥质量难以保证。
人工干燥则是通过加热、通风等方式加速木材的干燥过程。
常见的人工干燥方法有蒸汽干燥、炉气干燥等。
然而，这些方法往往需要人工控制干燥参数，如温度、湿度、风速等，不仅劳动强度大，而且容易出现干燥不均匀、过度干燥等问题，导致木材质量下降。
三、自动化技术在木材干燥中的优势1、精确控制干燥参数自动化技术可以通过传感器实时监测木材干燥过程中的温度、湿度、含水率等参数，并根据预设的干燥曲线自动调整干燥设备的运行参数，如加热功率、通风量等。
这样可以实现对木材干燥过程的精确控制，确保木材在干燥过程中受热均匀、湿度适宜，从而提高干燥质量，减少干燥缺陷的产生。
2、提高干燥效率自动化技术可以实现干燥设备的连续运行，无需人工干预，大大提高了干燥效率。
同时，通过优化干燥参数，还可以缩短干燥周期，降低能源消耗，提高生产效益。
3、降低劳动强度传统的木材干燥过程需要人工频繁地监测和调整干燥参数，劳动强度大。
而自动化技术的应用则可以实现干燥过程的自动化控制，减少了人工操作，降低了劳动强度。
多参数智能木材干燥监控系统实现孙丽萍;张少如;张任甫;孙禹;卢俊佟【摘要】针对木材干燥种类繁多、工艺复杂以及国内用户的实际使用环境,根据当前我国木材干燥全自动控制系统还存在着功能性单一、费时、耗能,干燥效果不理想等不足,本研究吸取当今木材干燥全自动控制系统的优势,将干燥系统各组件进行整合,运用多项有效的系统设计及触摸屏界面设计技术,结合MODBUS通讯、触摸屏和变频器等优势,实现了节能新型木材干燥智能监控系统;同时首次将材芯温度参与控制,配合干球温度、湿球温度、木材含水率等参数,形成了多参数智能控制模式.有效地提高了木材干燥的控制精度和质量,加快了木材干燥过程,节约了干燥成本,为木材干燥控制实现智能化、模块化、低碳化奠定了技术和理论基础.【期刊名称】《西北林学院学报》【年(卷),期】2017(032)001【总页数】7页(P266-271,286)【关键词】多参数;材芯温度;智能监控系统;木材干燥【作者】孙丽萍;张少如;张任甫;孙禹;卢俊佟【作者单位】东北林业大学机电工程学院,黑龙江哈尔滨150040;东北林业大学机电工程学院,黑龙江哈尔滨150040;东北林业大学机电工程学院,黑龙江哈尔滨150040;东北林业大学机电工程学院,黑龙江哈尔滨150040;东北林业大学机电工程学院,黑龙江哈尔滨150040【正文语种】中文【中图分类】S782.31木材干燥直接影响木材的质量和利用率，是木材加工生产重要环节之一，在森林资源日见匮乏的今天尤显重要。
采用新型合理的木材干燥窑体设计和新型木材干燥控制技术是保证木材干燥质量、降低能源消耗和成本的重要措施，也是国内外学者广泛关注的研究课题[1-2]。
目前，国内一些干燥设备公司通过技术引进和部分自主创新实现了木材干燥控制系统全自动控制。
如哈尔滨亚特干燥设备公司引进了意大利霍斯M800B型木材干燥窑微机电脑全自动控制系统，该控制系统将几种常用的干燥基准固化到控制器内核中，可通过下载程序更改干燥基准。
木材干燥窑自动控制系统
刘健荣;沈一柱
【期刊名称】《林业机械与木工设备》
【年(卷),期】1996(000)003
【摘要】研制的木材干燥窑测控系统，采用国产仪表配套，以高可靠性的工业控制计算机为核心，它能灵活地设置或修改干燥基准，以模拟和数字显示方式实时反映窑内工况，按照设置的干燥基准对干燥工艺全过程进行自动控制，并能储存和打印输出数据资料，为生产过程的自动化和企业管理提供了理想的手段，该系统已投入生产并取得了较好的效果。
【总页数】2页(P19-20)
【作者】刘健荣;沈一柱
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TS652
【相关文献】
1.联合式木材干燥窑的应用与展望 [J], 惠凯
2.间接炉气式木材干燥窑全自动控制系统的研究 [J], 吴南;黄林;张保健;余世干;王丽丽
3.分布式木材干燥窑全自动控制系统 [J], 曲世栋;何小东
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5.木材干燥窑含水率检测系统设计 [J], 季松;陆荣鑑;张建红;万智龙
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木材干燥机的温湿度控制策略及效果评价木材是一种广泛应用于建筑、家具制造和其他行业的重要材料。
为了提高木材的质量和使用寿命，必须对木材进行干燥处理。
而木材干燥机作为一种常用的设备，其温湿度控制策略及效果评价至关重要。
本文将探讨木材干燥机的温湿度控制策略，并对其效果进行评价。
首先，木材干燥机的温湿度控制策略包括两个方面：温度控制和湿度控制。
温度控制是指通过调节干燥室内的温度来实现木材的干燥。
合适的温度可以加速水分蒸发，从而缩短干燥时间。
温度控制通常采用温度传感器来实时监测干燥室内的温度，并通过控制系统来调节加热元件的功率以达到设定温度。
湿度控制是指通过调节干燥室内的湿度来控制木材的水分含量。
湿度控制通常采用湿度传感器来监测干燥室内的湿度，并通过控制系统来调节加湿或除湿装置的运行以达到设定湿度。
其次，木材干燥机的温湿度控制策略的效果评价可从以下几个方面进行考虑：干燥速度、干燥质量和能耗。
干燥速度是评价木材干燥效果的重要指标之一。
合适的温湿度控制策略可以提高木材的干燥速度，从而节省时间和成本。
干燥质量是评价干燥效果的另一个关键指标。
合适的温湿度控制策略可以确保木材干燥过程中水分的均匀蒸发，避免木材出现开裂、变形等质量问题。
能耗也是评价温湿度控制策略的效果的重要指标之一。
合理的温湿度控制策略可以降低能耗，提高设备效率。
针对木材干燥机的温湿度控制策略及效果评价，市场上存在多种不同的方法和技术。
其中一种常用的方法是基于PID控制算法的控制策略。
PID控制算法通过不断调整控制变量到设定值附近，实现对温湿度的精确控制。
这种控制策略具有操作简便、稳定性高的特点，并且可以在实时监测的基础上根据实际情况进行调整，从而提高木材干燥的效果。
此外，现代木材干燥技术还涌现出许多新的控制策略和技术，如模糊控制、神经网络控制和遗传算法等。
这些技术可以通过对大量实验数据的分析和处理，建立数学模型，并通过优化算法来实现对温湿度的精确控制，从而提高干燥效果。
干燥机的智能控制系统和远程操作技术随着科技的不断进步，智能控制系统和远程操作技术也被广泛应用于各个领域，干燥机行业也不例外。
干燥机的智能控制系统和远程操作技术的出现，为干燥机的控制和操作带来了诸多便利和优势。
本文将探讨干燥机智能控制系统以及远程操作技术的发展和应用。
一、干燥机智能控制系统的发展干燥机智能控制系统是指利用先进的技术手段，对干燥机进行全面、准确、自动化的控制和监测。
随着信息技术的迅猛发展，干燥机智能控制系统逐渐成为干燥机行业的关注焦点。
智能化控制系统的核心是传感器技术和数据采集技术，通过对干燥机内部的温度、湿度、气流等参数进行实时监测和采集，实现对干燥过程的精确控制和调节。
在干燥机智能控制系统中，传感器起着至关重要的作用。
传感器可以实时感知环境中的温湿度等参数，并将数据传输给中央控制器，从而实现对干燥机的智能控制。
传感器技术的不断进步，使得干燥机的控制更加精确和可靠。
此外，智能控制系统还可以通过预置程序实现自动控制，在不同的干燥需求下，选择合适的程序进行干燥操作，提高了生产效率。
二、干燥机智能控制系统的应用干燥机智能控制系统已经在各个行业得到广泛应用。
例如，在食品加工行业，通过智能控制系统，可以实现食品的快速干燥，保证食品质量和口感。
在木材加工行业，通过智能控制系统，可以实现木材的均匀干燥，避免木材开裂和变形。
在化工行业，智能控制系统可以实现化工原料的快速干燥，提高生产效率。
干燥机智能控制系统的应用不仅提高了干燥机的工作效率，还降低了能耗和运行成本。
通过智能控制系统可以实现精确的温度和湿度控制，避免了能源的浪费。
此外，智能控制系统可以实现对干燥机的状态监测和故障检测，及时发现故障并进行处理，提高了干燥机的可靠性和稳定性。
三、干燥机远程操作技术的发展干燥机远程操作技术是指通过互联网和通信技术，实现对干燥机的远程监控和操作。
随着物联网技术的快速发展，干燥机远程操作技术逐渐成为现实。
远程操作技术的出现，不仅提高了干燥机的操作便利性，还拓展了干燥机的应用范围。
开发研究基于单片机的木材干燥自动监控系统的设计李亚娟贾婷*(沈阳工学院信息与控制学院，沈阳抚顺113122)摘要:采用了STC12C5A60S2单片机利用温度传感器和湿度传感器来检查木材的平衡含水率、木材的温度和含水量，研究了木材干燥的一些手段，对其做出了误差分析，解决了木材因含水率所对应的等效电阻太大范围的变化所出现的难题。
选择STC12C5A60S2单片机进行控制，使用测量重量这种方式对湿度进行检测，这样的测量方式不仅精度更高，而且达到了智能化的要求，因考虑到在实际情况会遇到的一些问题，该设计利用了湿度测量自校正和自校零2种方法，保证了系统的稳定性和测量结果的准确性。
在软件方面，采用C语言编程方式，因为该语言的编程简单,模块化容易，所以这是个很好的选择。
关键词:木材干燥；智能化；自动化检测在如今的工业生产过程中,我们设计出的系统,需要实时检测系统工作状态等一些参数和它的解决方案。
该系统由单片机作为系统的主控机器，完成A/D转换、信号的检测、显示器接口电路、键盘接口、放大电路以及保护电路等功能。
监测系统主要包括传感器的信息采集、含水率检测电路的选择、显示电路设计、主控制器设计、报警电路设计。
先使用舷传感器对木材进行温度控制，使用压力传感器称重法实现木材湿度测量。
显示电路设计中包括数码管动态显示、数码管静态显示、使用液晶显示器进行显示，显示电路中使用LCD1602,作为显示器件。
在报警电路设计中可使用语音报警功能或使用蜂鸣器报警。
该设计的报警电路主要是声、光报警,其中光报警是通过指示灯来完成，由3个不同颜色的LED小灯组成，分别代表温度超出预定值报警、湿度超出预定值报警、光照度超出预定值报警,为了使单片机更方便地驱动LED小灯,在这个系统中设计用低电平进行驱动，将高电平接到LED小灯的一端，限流电路加入另一端，然后再把它接到单片机中。
设计该系统时，测试接入电阻为4700时,它的驱动电流为5/470A,约等于1mA的输入电流会将LED小灯点亮。
智能化木材干燥窑自动测控系统的研制摘要目前我国木材干燥技术虽然有一定的发展,但自动化程度较低,制约了木材全自动化发展的形状.通过深入地分析木材干燥工艺和测控系统在木材干燥方面的应用,把智能化自动化检测技术引入木材干燥窑的设计中,开发了木材干燥窑自动化检测系统.本论文中研究了如何选择温度，湿度传感器，如何测量木材含水率，平衡含水率及温度，分析了传统木材干燥手段的误差分析，解决了木材含水率在5%—95%之间变化时对应的等效电阻变化范围太大（几百G欧到几K欧）的难题；运用了AT89C55 单片机进行控制，完成了智能化的要求；考虑到实际应用的需要，利用了自校正，自校零，自校准，自补偿，自诊断，噪音抑制等先进的技术，保证系统的稳定和测量结果的正确性，所有这一切都体现了智能化检测和控制技术发展的必然趋势。
而在软件方面，则采用了MCS—51汇编语言，该语言虽然编程较复杂，但格式简单明了，而且规范化程度高，并且直接利用低级语言，执行速度快，能够更深刻地了解内部运行情况，是不错的选择。
关键词：木材干燥，智能化，智能化检测，MCS—51语言。
第一章概论1.1 木材干燥的意义木材是一种国民经济不可或缺的资源，但其利用率确实非常低，而且由于使用不当，可能对长久的使用不利。
就如可能因为湿木材没有及时干燥，而导致将来可能变形，抗震性变差等不利因素。
而且木材干燥后，使木材的优异特征得到充分体现，对将来的再处理，如加工，使用，运输和保存都有重大的意义，是木材加工过程不可或缺的必然工序，是保证木材质量的关键技术，是高效利用木材的重要技术。
1.2 木材干燥技术的现状和发展趋势建国以来,经过我国从事木材干燥教学、科研、生产方面的学者、工程技术人员的努力,通过引进、消化、吸收和自行研制等各种技术手段, 使我国木材干燥技术和干燥设备得到了迅猛发展,木材干燥设备的生产实现了专业化。
一些国产干燥设备在技术和质量上已接近国际同类产品水平,可以替代国外木材干燥设备,而其价格则低于国外价格50 % 左右。
1.2.1 我国目前木材干燥的重要方法1.2.1.1常规蒸汽干燥常规蒸汽干燥是我国目前使用最多的一种干燥方法。
其主要优点是工艺成熟,干燥容量大,干燥周期短,但它的主要缺点是热损失大,能源利用率低,多数低于30 % 。
目前,我国木材干燥约80 % 采用常规蒸汽干燥窑干燥,装载量30～100m3 。
五六十年代建造的长轴式和短轴式干燥窑大多采用铸铁风机,笨重而且消耗功率大。
近十几年来,研制开发了新型侧风机木材干燥窑、端风机木材干燥窑和顶风机木材干燥窑。
经过对三种窑的实测分析,顶风机的气流均匀性比端风机好,端风机比侧风机好。
耐高温、高湿防腐电机的使用,使得电机可以在窑内直联风机,提高了传动效率和干燥窑的密闭性, 窑内直联电机省去了顶风机窑安装长轴的麻烦和侧向操作间,使它处于更为可取的地位。
顶风机窑有轨道式进料和叉车进料方式,叉车进料灵活方便,受到欢迎。
蒸汽干燥窑的壳体有砖砌体、金属壳体和砖砌铝内壁壳体。
有的厂家已发展了采用不锈钢为原料的室内结构件。
1.2.1.2炉气热风干燥炉气热风干燥是以木废料为能源,以燃烧木材废料来提供干燥热能的木材干燥方法。
它不需要蒸汽供热锅炉,因而投资少。
我国木材加工的现状是企业规模小、分布散,木材废料的集中和运输比较困难。
因此利用木材废料作为热源的炉气热风干燥在全国木材加工企业中应用广泛,并在今后相当长的时间内将有一定的市场,对缺少蒸汽的中小型木制品厂和处于林区腹地的小型木材深加工企业尤为适用。
有关专家学者对燃烧木废料提供热能的木材干燥窑做了很多研究和改进,研制出设于窑外的高效燃烧炉,增加温湿度控制装置,采用端风机窑型和连续升温干燥基准等。
国内比较典型的炉气热风干燥窑有:①旋风燃烧法炉气直接加热木材干燥窑(顾炼百,1985 年);②炉气间接加热木材干燥窑(顾炼百, 1990 年);③双热源炉气间接加热木材干燥窑;④列管式烟气空气换热热风木材干燥窑;⑤木废料为燃料的热水、导热油木材干燥窑。
1.2.1.3除湿干燥除湿干燥是近十几年发展起来的一种新型干燥技术。
在木材干燥行业中,我国从1980 年引进除湿干燥机,1985 年开始研制生产,现专门生产除湿干燥机的厂家有8 家,产品有单热源和双热源式。
双热源热泵除湿干燥机比普通单热源除湿干燥机增加了热泵供热系统,在价格上相对较高。
目前我国除湿干燥机在木材干燥生产中应用尚未普及,且大多为普通单热源除湿干燥机。
木材除湿干燥与传统的蒸汽干燥方法相比,具有它特殊的干燥特点。
它不像蒸汽干燥那样,可以很快将温度升高到50 ℃～60 ℃,而是一个逐渐升温的过程,因此干燥时间相对较长,干燥过程比较平稳,干燥质量较好,木材不易发生变形、弯曲等干燥缺陷。
同时,由于除湿干燥是以回收循环的湿空气在脱湿过程中所放出的热量和吸收环境空气的热量作为干燥热源的,而不是锅炉,故对环境无污染。
为了提高干燥速度,或在木材干燥的某些阶段, 除湿系统提供的热量小于木材加热、水分蒸发、系统散热损失等能量的总和时,需给除湿干燥设备增加一个辅助热源。
辅助热源形式有电加热、木废料、废汽热源及太阳能等。
1.2.1.4 太阳能干燥太阳能是一种清洁、廉价的可再生能源。
利用太阳能干燥木材的研究和推广在国内已开展多年,但目前应用的规模还很小。
据不完全统计,我国用于木材干燥的太阳能集热器其采光面积不足2000m2 , 主要分布在广东、海南、云南、江西山东、安徽及北京等地, 总计年干燥能力约5000m3 ,只占全国年干燥能力的2 ‟左右。
影响太阳能推广应用的主要原因是太阳能的能流密度低,受气候、季节影响较大,同时低成本的有效贮能问题尚未解决。
因此,若将太阳能作为干燥木材的单一热源,将影响干燥的速度和生产力,常需要与蒸汽或烟气热源配合使用,这样会造成环境污染。
太阳能与除湿机相结合是一种比较理想的联合干燥方式,先后在广州、北京、福建、江西及广西等地建成了类似的干燥室。
北京林业大学于1990 、1995 年先后研制成功了TRCW 中温型和GRCT 高温型太阳能与热泵除湿机的联合干燥系统。
1.2.1.5真空干燥木材真空干燥的特点是干燥温度较低, 质量较好,木材不易发生变形。
真空干燥有利于木材内部水分向外移动,对于难干材可提高干燥速度。
但真空干燥对干燥室的密封性能要求高,而且对于大容积的干燥室来说需要抽真空时间较长。
多年来,我国在木材真空干燥方面做了许多研究与尝试。
对热水加热真空干燥、电热或蒸汽加热真空干燥、接触式真空干燥和高频真空干燥设备和工艺都做过有益的研究和探讨,结果认为真空干燥适合小批量硬阔叶材的干燥。
1.2.1.6远红外干燥和微波干燥我国对远红外干燥和微波干燥木材也做了研究与尝试。
由于远红外线以辐射的方式进行加热,对于成堆的木材,远红外线只能辐射到材堆外围靠近辐射源的部分木材,先由木材表层吸收变成热能,然后热量以导热的方式传入木材芯部。
同时,由材堆外围以空气对流的方式传入材堆内部。
这两种热量传递方式都很慢,易造成窑内温差大、干燥材终含水率严重不均、板材表面硬化严重;而且远红外辐射器耗电大,离辐射器近的木材温度高,易烤焦、着火。
因此,第二次、第三次全国木材干燥学术讨论会会议纪要上都明确否定了远红外干燥木材的可行性。
许多厂家的实践证明,用远红外干燥成材是行不通的。
而微波干燥在成材干燥方面还看不到工业上的应用前景。
另外,像锯末闷烟干燥窑即土窑,在少数林区少量干燥木材中仍有使用。
1.2.2 我国木材干燥技术的发展方向由于规模化、专业化自身的优点,我国木材干燥生产也将逐渐朝这方面发展,干燥技术的发展主题将是自动化程度高、过程控制精确、生产效率高、成本低、节能、对环境无污染、干燥质量好。
具体来讲有如下几个方面:1.2.2.1 提高蒸汽干燥的能源利用率即热效率根据发达国家木材干燥模式以及我国国情,在今后很长时间内,蒸汽干燥木材仍将占我国木材干燥的主导地位。
原因是其干燥技术工艺成熟,干燥过程便于实现自动控制。
如何提高蒸汽干燥的热效率有待进行多角度多方面的研究。
1.2.2.2 计算机技术在木材干燥技术中的应用目前,国内木材干燥的控制大部分为手工、半手工操作方式,采用计算机控制的木材干燥设备占有极少部分。
随着计算机应用技术的不断普及,用计算机控制生产过程已越来越引起重视。
微机不论在性能上还是价格上均能取代常规工业自动化仪表,而且对木材干燥这一特殊过程采用微机控制要比常规仪表更方便、准确。
将计算机技术应用于木材干燥过程在国内干燥技术研究中已有开展。
将被干燥的物料分割为有限多个小单元,认为热风掠过单一物料单元时的干湿球温度不变, 计算吸湿过程,取消了常规热风干燥计算所需假设排气温度的假设值。
利用热风干燥有限元计算机模拟过程,获得了精确的干燥时间、物料终了含水率、排气温度、湿度和水分蒸发量。
也可以确定干燥过程中任一时刻的干燥情况和有关技术参数。
这一计算机应木材干燥技术有着非常重大的意义,这方面用方法很值得在木材干燥中借鉴和应用。
的干燥技术研究、应用推广有待进一步加强。
随着科学技术的不断发展和新材料新技1.2.2.3 加强对节能型和环保型木材干燥技术的开发利用干燥设备的防腐性能、保温性能,延长设备的使用寿命，设备故障率，能源和环境保护是当今社会普遍关注的重大问题。
我国的煤、石油和天燃气这些能源污染大,要加强对无污染可再生能源的开发利用,如太阳能、风能、地热、生物能等。
木材干燥是木制品加工过程中能耗最大的，故需要加强对节能型和环保型木材干燥技术的开发利用。
1.3 智能化检测与控制技术的发展趋势当今时代是信息化时代，各个领域常以信息的获取与利用为中心。
在现代工业生产，仪表高度自动化和信息现代化的过程中，已大量涌现出以计算机为核心的信息处理与过程控制相结合的使用系统。
伴随着这种系统的发展，一些先进技术，如信息传感技术，数据处理技术及计算机控制技术正在飞速发展并不断变革。
综合其发展概况，主要有以下几个发展趋势。
一.综合化电子测量仪器，自动化仪表，自动化检测系统，数据采集和控制系统在过去是分属于各学科领域，并各自独自发展。
由于生产自动化的需要，使它们在发展中相互靠近，功能相互覆盖，差异缩小，体现为一种“信息流”综合管理与控制系统（信息流可以是物理参数的过程信息流，也可以是自动化参数的信息流）。
其综合目的是为了提高人们对生产过程全面的监视，控制和管理等多方面的能力。
同时，对检测与控制技术本身提出了高技术要求，如高灵敏度，高精度，高分辨率，高稳定性及高自动化等，这些要求提高系统的综合与设计能力，综合利用内在规律，使系统向功能更强和更高的方向发展。
二.智能化现代检测与控制系统，或多或少地趋向于智能化这个特点。
所谓智能，是指随外界条件的变化，具有确定正确行动的能力，也即具有人的思维能力及推理并作出决策的能力。
