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控制儀是木材干燥設備的一個重要組成部分，在整個木材干燥設備中承擔著類似于大腦的指揮功能。近年來，電子技術特別是微電腦技術的高速發(fā)展，又為其提供了巨大的發(fā)展基礎和空間。在今后一個時期內(nèi)，控制儀類型和功能的不斷更新和拓展應是其主要發(fā)展方向之一。我國對于木材干燥控制儀的研究和應用，無論是在理論方面還是在實踐方面與國際水平相比都存在著不小的差距。本文簡要地介紹上海申德木業(yè)干燥設備有限公司對控制儀多年研究和實踐中的體會，并探討了控制儀未來發(fā)展的幾個可能方向，以供同行切磋。 1 控制儀發(fā)展的歷史回顧 木材干燥控制儀的主要功能：一是完成溫度、濕度和木材含水率的測量；二是實現(xiàn)對溫度和濕度的控制。能夠?qū)崿F(xiàn)上述功能的系統(tǒng)有多種，目前國際上較通用的系統(tǒng)形式，通常具有以下特點和性能：1）溫度、濕度和木材含水率的實時測量和實時控制；2）濕度測量是平衡濕度（平衡含水率）而非干濕球溫度或相對濕度；3）采用電測法測量木材含水率。 具有上述特點的控制儀最早出現(xiàn)在德國，是由Hildebrand公司和GANN公司共同發(fā)明。Hildebrand提供了木材干燥的工藝和技術要求，GANN負責電子設備制造，其特點是解決了干燥過程中木材含水率測量的溫度補償問題和首次采用平衡濕度的概念和方法來測量和表述濕度由此奠定了控制儀的基礎。此后，該技術由Hildebrand和GANN分別傳播出去，在德國出現(xiàn)了一些制造控制儀的專業(yè)公司,著名的有GANN，CSA和LIGNEMAT。由于Hildebrand的干燥設備被廣泛采用和仿制，越來越的歐美和東南亞的木材干燥設備制造商開始將這種控制儀作為其設備的標準配置提供給自己的用戶。大多數(shù)的制造商選擇CSA公司的RGK 系列和GANN的TK系列。到80年代末和90年代初，意大利和東南亞的制造商們才開始換用自己開發(fā)的控制儀。 我國大約在80年代中期，中國林科院和廣州人造衛(wèi)星監(jiān)測站都先后研制出各自的控制儀，90年代又有長春恒通、哈爾濱崇海等企業(yè)亦推出了自己的控制儀。這些控制儀雖然在設計思路和功能上都各具特色，但也存在一些共同的問題：1）在開發(fā)過程中基本上是各自為戰(zhàn)，自成體系，未形成一個統(tǒng)一的設備模式，也難以為市場和制造商普遍接受；2）在制造技術方面，產(chǎn)品功能、準確性和可靠性上都存在缺陷；3）開發(fā)工作后勁不足，未形成持續(xù)不斷的開發(fā)能力和完整的產(chǎn)品系列及獨立生存的生產(chǎn)規(guī)模。 在應用方面，上海申德公司在90年代初期首先采用德國CSA公司的RGK系列控制儀作為干燥設備的標準配置推向市場，而后又有一些公司等亦采用了類似的做法。90年代中期，這種控制儀作為干燥設備的標準配置為大多數(shù)中國干燥設備制造商所認可。相繼有德國GANN，美國LIGNEMAT，新加坡LIONPANEX等公司的控制儀為國內(nèi)干燥設備制造商所選用。不僅提高了國產(chǎn)控制儀的技術水平，也提高了國內(nèi)干燥設備的總體水平和競爭能力。 2、現(xiàn)行控制儀的性能 木材干燥控制儀從技術上可劃分為三代產(chǎn)品。 第一代模擬式控制儀。 在80年代末期之前是國外控制儀的主導產(chǎn)品。比較著名的產(chǎn)品有CSA公司的RGK-30，31，32和GANN公司的TKV-3。這類產(chǎn)品在技術上均采用模擬電子技術，因此被稱為模擬一代。從功能上看，其溫度和濕度都是通過手動設定一個模擬量作為控制參數(shù)，由于在干燥過程中要根據(jù)不同的干燥基準通過手動改變參數(shù)，因而又稱為半自動控制儀。在濕度的控制方面，大多數(shù)產(chǎn)品采用平衡濕度作為控制參數(shù)，也有采用干燥梯度作為控制參數(shù)的。由于引入了干燥梯度的概念，在后期又發(fā)展出一種具有全自動功能的模擬式控制儀。這種產(chǎn)品在技術上亦是采用模擬電子技術，但在功能上只要一次設定溫度和干燥梯度，在木材含水率高于30%時，控制儀按照一個溫度和干燥梯度控制干燥室內(nèi)的空氣參數(shù)；在木材含水率低于30%時，控制儀會自動按照另一個溫度和干燥梯度來進行控制。但這種固定的溫度和干燥梯度的變化無法適應木材干燥基準的千變?nèi)f化，因此，這種控制儀并未成為第一代控制儀的主流，但卻為新一代全自動控制儀提供了良好的基礎。 在80年代末期和90年代初期還出現(xiàn)過一種部分采用數(shù)字電子技術的模擬式控制儀，其主要特點是利用數(shù)字電子技術抗干擾能力強、穩(wěn)定性好的優(yōu)勢替代部分模擬電路，提高了系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力，同時采用微電腦技術使控制儀的全自動功能得到很大的改善。這類產(chǎn)品的代表為CSA公司的RGK--100。由于電子技術特別是微電腦技術的飛速發(fā)展，這種產(chǎn)品很快就被新的數(shù)字式控制儀所取代，故只能算是一個過渡產(chǎn)品。 第二代數(shù)字式控制儀 90年代初期，數(shù)字電子技術被不斷引入，由此產(chǎn)生了第二代控制儀。比較著名的產(chǎn)品有CSA公司的RGK--150，GANN的TKMP--250。由于全面采用了數(shù)字技術，使得測量和控制參數(shù)的精度和準確性比第一代產(chǎn)品有了明顯的提高，抗干擾能力和可靠性也得到了進一步的增強。從90年代中期開始，這一代控制儀已成為國外干燥設備控制儀的主流配置。國內(nèi)一些公司也是從這時起將這類控制儀作為主流產(chǎn)品的標準配置。在功能上，這類產(chǎn)品都是采用小鍵盤輸入數(shù)據(jù)，控制儀按照加熱、干燥和冷卻的順序自動完成干燥過程。有些產(chǎn)品還增加了諸如打印輸出、測點選擇、程序修改，風機控制等輔助功能。國內(nèi)通常稱為全自動控制儀。 按照干燥基準的區(qū)別，這類產(chǎn)品又有德國和意大利兩大流派。意大利流派的功能基本上是第一代模擬式控制儀全自動類型的拷貝，所不同的是第一代全自動控制儀的前后兩個溫度和濕度的控制參數(shù)不是獨立的，而意大利流派的第二代控制儀中,這兩個控制參數(shù)的前后值是獨立的,因此又被稱為兩段式控制儀.德國流派則完全不同，在木材含水率高于30%時，含水率值每相差10%，就設定一個溫度和干燥梯度的控制量；含水率低于30%時，含水率數(shù)值每相差5%就設定一個溫度和干燥梯度和控制量。與意大利流派相比，德國流派更符合干燥過程的規(guī)律和要求。從使用上來看，意大利流派的控制儀多數(shù)為干燥設備制造商自己開發(fā)的產(chǎn)品，而德國多為專業(yè)控制儀制造公司的產(chǎn)品。 90年代中期以來，我國進口的干燥設備多數(shù)為意大利公司產(chǎn)品，而國內(nèi)干燥設備制造商配套的控制儀多為德國流派的。東南亞的設備則比較復雜，既有第二代的，也有第一代的，甚至還有選用簡單的溫濕度控制器的。臺灣設備基本上是選用簡單的溫濕度控制器