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一、概述： |
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微波是一种波长从1毫米至1米，频率位于300MHz
- 300,000 MHz的电磁波。它和无线电波、红外线、可见光、 |
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紫外线、X射线等都属于电磁波的范畴。微波即有电磁场的特性又具有光的特性,可以穿透一切非金属性物质，能够 |
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被极性分子吸收转化为其它形式的能量，具有穿透性和反射性。基于上述特点，微波在通讯、医疗、航天、工业和 |
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日常生活等各领域都得到广泛的应用。本生产线利用微波干燥技术和计算机集群控制技术对氰化钠原料进行加热烘 |
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干、效果理想。 |
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其特点如下： |
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1.本干燥器采用微波加热技术对氰化钠进行干燥处理。使物料干燥到0.5%以下的含水率。它具有快速高效、加热 |
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均匀和易于控制等微波加热所独有的特点。 |
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2.本干燥器具有抑制氰化钠在加热干燥过程中产生分解的特点，提高了产品质量。在常温下,含水的氰化钠在微波能 |
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的作用下，物料自身发热而促使水分迅速蒸发，在物料大量失水的过程中物料温度一般不超过170℃。所以微波 |
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加热干燥具有低温干燥的特点，一般不破坏原有物料的化学分子构成。 |
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3.本干燥器烘干过程具有静态干燥的特点，能使排出尾气中的粉尘控制在最小的范围内，利于环保，这是有别于其 |
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它干燥方式的一大优点。因此微波烘干生产方式具有生产效率高、节约能源无污染的特点。 |
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二、
微波干燥线计算机控制系统构成 |
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南京汇研微波系统工程有限公司充分吸取了国内外微波干燥生产线的成功经验，并充分考虑了设备的安全性和可 |
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靠性，本着操作和维修方便的原则，采用高新技术对生产线进行了优化设计，将本公司一系列高科技成果用于其中， |
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在生产线上采用工业微机控制系统，应用网络数据传输于控制技术，使用分部参数集群控制方式实现微机自动控制。 |
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各部分构成和主要技术特点如下: |
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1.工业计算机控制系统主要配置和特点说明 |
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工业控制计算机配置：型号：
IPC-610-F
（ADVANTECH研华品牌）使用4U型全高黑色机箱，安装在总控制 |
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台操作中。在控制台内配有1KVA在线式UPS不间断电源。另外配备惠普激光打印机用于打印运行记录。 |
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其工作特点： |
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IPC-610
是
19"
机架安装工业电脑机箱，专为任务关键应用而设计。此机箱可容纳一个
14
槽
PCI/ISA
总线无 |
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源底板或者标准
ATX
主板，并支持各种电源。可上锁的面板门可防止在未经许可的情况下对机箱进行访问。一个热 |
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插拔过滤冷却风扇能够使整个机箱内的空气保持正压。通过其螺丝夹和防振安装的驱动器托架，IPC-610
能够在冲 |
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击、振动和灰尘较多的恶劣环境下工作。 |
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热插拔86-CFM冷却风扇； |
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全功能故障监测显示：故障声音报警：机箱内部工作温度监测； |
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主CPU
工作温度监测； |
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冷却风扇（FAN）监测； |
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电源供应(PWR):+5V，-5V，+12V，-12V等工作电压监测。 |
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外部有机箱钥匙，电源钥匙；可控制操作权限：支持控制键盘1个；鼠标1个。 |
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有标准设备支持：双
IDE（IDE0/IDE1）接口；双串口（COM1 / COM2）； |
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双高速
USB 接口（USB1 / USB2）； |
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标准打印口（PRN
–
COM）；标准软驱接口（FLOPPY CONNECTOR）。 |
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主中央处理器：美国intel公司
Pentium-Ⅳ 处理器，速度：2800 MHz。 |
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内存：DDR
型；256MB硬盘：80G 金钻七代，7200转 / 8MB缓存。 |
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软盘驱动器：SAMSUNG
公司1.44MB 标准软驱；
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光盘驱动器：SAMSUNG
公司，52X速，CD-ROM 驱动器；
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显示卡:美国DIAMOND 公司Stealth
Ⅲ S540型，显存64MB； |
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支持 2 路并行显示。配双路显示器，SAMSUNG 公司17寸视觉纯平2个。 |
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2.微波控制系统专用工业以太网控制卡 |
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控制连接方式：100M超5 类工业级双屏蔽网线。 |
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通讯速率:支持9600－10M波特率全部范围。最大通讯距离：1.2Km 。 |
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操作系统：美国微软
WINDOWS2000操作系统。 |
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控制软件：微波烘干专用控制软件：V2004版。 |
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三、微波干燥线电源控制系统构成 |
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微波电源控制系统共有33个控制柜，每个控制柜内都由6路微波控制单元和1台6口专用数据交换机构成。每路 |
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微波控制单元包括电脑控制板；可控硅板；高压整流板；主高压变压器；副控高压变压器；高压整流滤波电感器； |
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电脑板供电变压器。每个控制柜内还配置1个电脑板供电断路器；1个电脑板供电控制继电器；和6个1P主供电断路 |
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器。 |
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工作特点：每个工作单元的工作参数都可独立自行设定，具有缺省工作参数，可随时通过网络指令对参数进行调节。 |
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可控制参数：整个控制柜的电源开关；6个微波源的启动/停止；输出功率0-920瓦连续可调；控制柜6路微波同时 |
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启动/关闭，每个微波单独启动/关闭。 |
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监测的参数有：过电流故障报警；掉闸故障报警；磁控管过热故障报警；输出功率异常故障报警；微波烘干箱波导 |
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门打开故障报警。网线连接通讯故障报警。 |
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每路微波控制单元可按设定的参数自动运行，自动处理和采取故障保护措施并随时将工作状态数据上传给主控 |
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计算机。这种分布式网络控制工作方式可使故障点限制在局部范围内，实现就地保护、就地处理、不影响整个系统 |
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运行。提高了设备的连续运转能力。 |
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四、微波干燥线加热波导系统构成 |
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l
本生产线共有33个微波加热波导单元，每个波导单元安装6只磁控管；采用最大功率1000瓦的磁控管。磁控管
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工作点设在0W～850瓦之间，以延长磁控管工作寿命。
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l
冷却系统：磁控管冷却采用风冷系统，每个磁控管都对应一个低噪声风机进行强冷。 |
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l 采用多口馈能方式和多点微波功率源系统。加热均匀，热场可控。通过合理设计的馈能口的位置，利用不 |
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同功率源微波峰值、相位、微波模式的差异，使不同微波源之间实现波峰、波谷互补，保证微波场的均匀性。这种 |
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微波多点馈能技术，解决了传统微波加热中，由于热点集中造成传送带烧损问题。采用多个磁控管工作方式较之传 |
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统的单管工作方式更适于连续生产。 |
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l 为了增强整个传送带微波功率分布的均运性，在共33个波导烘干单元中采用两种排列方式安装6个磁控管。
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l
磁控管供电连接：磁控管供电采用高压线连接，每只磁控管由两根高压线供灯丝电流和高压，公用地线与电源 |
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柜连接。本系统采用电流反馈闭环控制方式来稳定磁控管工作电流，电流采样使用V/F变换光电隔离方式，由电脑
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板自动测量工作电流，并采用PID方式自动调节功率。这样可自动控制磁控管因磁场温升产生的漂移及电源电压波 |
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动对磁控管工作的影响。保证每个磁控管都工作在正常的工作点上，延长了磁控管和整个设备的工作寿命 |
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l 微波加热系统波导箱体部分采用不锈钢谐振腔结构，上部馈能，侧面排湿方式，在后侧安装风罩由管道排出湿 |
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汽。 |
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五、
微波干燥线机械传送部分系统构成 |
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进料口及布料机:
离心机出来的含水物料，通过螺旋送料器送到布料器，由布料器将物料均匀输送到传送带上。 |
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布料机内安装了由变频调速电机带动的装置。 |
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系统构成：电动机(2.2KW);变频器使用日本三菱FR-E500型(功率3.7KW)；电脑控制板；交流接触器；电脑板供电 |
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变压器等。安装在专用控制柜内。 |
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工作方式：采用计算机自动控制。由主计算机通过网线控制电脑板，先设定工作参数，然后启动。 |
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可控制的功能有：正传，反转，转速调节（通过调节输出频率实现）；报警复位，输出禁止。可监测的功能有： |
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异常输出报警，过热保护报警，正常运行监测，频率检测，电动机堵转等异常报警功能。 |
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物料传送带：选用低损耗的维纶涂胶传送带。传送带由橡胶轮带动，电机采用变频调速方式工作。 |
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系统构成：电动机(3KW)；减速机；变频器日本三菱FR-A540型(功率3.7KW)；电脑控制板；交流接触器；电脑板 |
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供电变压器等。安装在专用控制柜内。 |
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工作方式：采用计算机自动控制。由主计算机通过网线控制电脑板，先设定工作参数，然后启动。 |
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可控制的功能有：正传，反转，转速调节（通过调节输出频率实现）；报警复位，输出禁止。可监测的功能有： |
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异常输出报警，过热保护报警，正常运行监测，频率检测，过负荷报警等。 |
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破碎机：采用专门设计的破碎机系统。对干燥物料粉碎并送到打片机。由于采用特殊结构，本破碎机大大减少了 |
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粉尘排放量。 |
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系统构成：进料输送器，进料电动机；主电动机(3KW)；减速机；变频器日本三菱FR-A540型(功率3.7KW)；电脑 |
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控制板；交流接触器；电脑板供电变压器等。安装在专用控制柜内。 |
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工作方式：采用计算机自动控制。由主计算机通过网线控制电脑板，先设定工作参数，然后启动。 |
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可控制的功能有：正传，反转，转速调节（通过调节输出频率实现）；报警复位，输出禁止。可监测的功能有： |
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异常输出报警，过热保护报警，正常运行监测，频率检测，过负荷报警等。 |
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六、微波干燥线排湿，风冷，水冷部分系统构成 |
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l 系统排湿采用前后两个排湿通道，有两台排湿风机，其中一台是热备分。启动时采用保护连锁方式，只能任意 |
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启动其中一台（排湿风机A或B）。
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l 本系统的微波控制柜需要强迫风冷散热方式，使用两台风机，其中一台是热备分。启动时采用保护连锁方式，只 |
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能任意启动其中一台（机柜风机A或B）。
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l 防尘隔离电控室采用四台轴流风机排出室内热空气加强散热换气。 |
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l 本系统的排湿，风冷，水冷部分使用一个电脑板带动7个交流接触器控制电动机启动。本电脑板具有8路电动机控
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制能力，都具有过载保护功能。
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l 水位检测系统，水冷系统由水位检测仪和电脑数据传输板构成，水位检测范围：0mm
–1200mm，低水位报警： |
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200mm，高水位报警：900mm。 |
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七、微波干燥线物料温度，微波漏能监测系统构 |
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l 本系统安装三路红外线温度监测器。包括：出料温度检测：进料口温度检测；烘干线中间物料温度检测。构成： |
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三路红外温度传感器，测量信号放大传输电脑板。测温范围：0-450℃。此系统用于监测物料温度，控制其不超过170 |
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度，防止产生分解。温度由主计算机进行显示。 |
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l 安全区域：微波系统在额定功率运行时，在距离微波加热设备任何部位的外壳五厘米处，(包括微波门，物料进 |
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出口，微波源，即微波加热箱体连接处)，其漏能不超过2mW每平方厘米。工作人员操作部位的微波辐射强度不超 |
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过
38 微瓦每平方厘米。本系统为了生产人员的安全防护采用微波漏能防护罩：在加热器的物料进口出口，安装了 |
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由微波扼流元件和吸收材料构成的微波漏能防护罩,用以抑制和吸收微波泄漏的能量。另外在生产线进口出口安装 |
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在线式微波漏能监测系统.在主机屏幕上可实时显示微波漏能，保证操作人员的安全。 |
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l 本微波系统的控制，操作部分集中在远离加热设备的控制室内进行，在设备正常运行时，操作人员可以不接触微 |
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波辐射源。 |
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八、微波干燥线自动控制装置 |
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l 传动带速度检测：采用光电数码盘计数器传给计算机，用于自动开机和断料自动恢复。同时它也检测传送带的起 |
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停，当传送带因发生打滑，断裂等而停止不动时,
微波系统会自动停机并声光报警显示。
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l 断料检测：在生产线进料口的位置设置了断料检测器，当传送带上的断料超过三分之二时，由相应的电路传给计 |
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算机进行断料程序处理。 |
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l 断料不停机：本系统据有自动处理断料程序。在发生断料时自动控制微波的启停，实现断料不停机，保证生产的 |
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连续性和产品的合格率。 |
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l 设备连锁系统：本系统和控制生产线工作的布料机、传送带电机、破碎电机、磁控管水冷系统、排湿风机、机柜 |
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散热风机等设备，进行了强制安全模式连锁，避免人为的误操作对系统正常运行造成的影响，使生产的安全性得到 |
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保障。 |
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l 系统设置了声光报警装置，可以及时对设备的运行故障，显示和处理并自动处理记录，也可在停车时打印记录， |
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提高了设备的连续运转能力。也加强了生产管理效率。 |
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l 破碎机故障保护：变频器发现破碎机堵转，过载，掉闸等故障后由相应的电脑板通知主计算机进行连锁程序保 |
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护。 |
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l 自动开机功能：本系统根据生产需要设计了自动开机功能，可根据物料在传送带上位置自动开启微波。也可以自 |
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动快速启动运行。 |
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l 本系统有传送带电动纠偏设备，可以在对传送带跑偏进行纠正。 |
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九、生产过程图像实时监控系统 |
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l 本系统设有图像实时监控系统，可以对生产中进料口，出料口，生产线，打片机等进行全程监控。生产过程的 |
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整个运转情况都能显示在监控屏幕上。安装4路29寸电视大屏幕墙，并配有实时4路硬盘录像机，可以对图像进行存 |
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储,记录。最长录像时间可达8天（196小时） |
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l 操作人员在主机室可以通过鼠标对摄像机进行遥控，如上，下，左，右，图像放大缩小等。实时监控生产过程。 |
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减轻劳动强度，提高生产效率。 |
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| 十、计算机软件控制程序 |
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本系统由于采用计算机控制技术，使整个系统操作简便，自动化程度高。保证了生产的连续可靠。 |
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l
所有控制程序都工作在ＷINDOWS
2000平台下，支持多任务，并行运行，操作图形化、按钮化、操作简便易 |
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学。 |
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l
本生产线采用了33个控制单元，微波烘干过程全部由计算机全自动控制运行。控制软件采用流行的WINDOWS |
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图形操作系统。用鼠标可完成全部操作。采用高分辩率彩色显示器并且可按生产要求任意设定参数。 |
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l
本程序支持多任务操作，能实现正在运行时也可完成其它任务。因而避免了计算机在人为强制其它状态时控制 |
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程序停止运行，造成失控。本机在控制电路中采用了分布集群控制方式。在智能控制通讯卡中有独立单片机完成控 |
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制功能。微波系统不但受主计算机控制，同时也在局部智能单片机监控管理之下，因此即使在极端情况下，如主机 |
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程序
锁死，操作系统崩溃等异常情况，系统仍然能够自动执行各种保护功能如过热、过流，掉闸，输出异常等。 |
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所有电脑板上都有“看门狗”电路，在受到干扰后能自动复位,自动启动重新运行。本系统采用动态刷新工作方式， |
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增强了系统抗干扰能力，它能主动修复因为各种干扰造成的错误控制数据，增加了系统运行的安全可靠性。 |
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