原生木材中含有大量的水分，其占全干木材重量的百分之三十以上，而含有水分的木材易受真菌感染從而導(dǎo)致變色，長霉甚至腐朽，更易受昆蟲侵害，如采用未干透的 木材制造的木制品在使用過程中會因持續(xù)緩慢變干而產(chǎn)生收縮，變形甚至開裂的情況。所以木材必須要經(jīng)過干燥之后才可以加工使用。木材的干燥過程分為自燃風(fēng)干 /曬干和機械高溫烘干兩種方式。曬干由于時間長，占用地皮面積廣，耗時費力，工業(yè)生產(chǎn)過程中除特殊情況之外基本上都是采用機械高溫烘干方式。

在采用機械高溫烘干方式中，一般都是采用蒸汽烘干的方式，即 利用高溫蒸汽進行預(yù)熱處理，讓木材濕透之后，再降低空氣中的溫度，濕度再進行干燥處理。影響木材干燥的因素包括有空氣的溫濕度情況，空氣流通速度以及木材 濕度和含水率梯度情況。木材干燥處理過程中，木材干燥的質(zhì)量是最基本的前提，但是如果影響木材干燥的各種因素控制不好的話，可能會發(fā)生木材變形甚至表面開 裂的情況，而出現(xiàn)類似的情況會直接導(dǎo)致木材報廢不能使用。所以對于木材烘干過程中各種因素的控制是尤為關(guān)鍵的，隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，通過計算機對木材 烘干實施自動化管理，能夠有效的保證成品率，降低能耗水平。

木材烘干最開始是利用人工操作來控制，窯內(nèi)外各項溫濕度參數(shù) 通過放置在其中的儀表將數(shù)據(jù)采集上來，通過儀表的顯示屏顯示出來，工人通過觀測各項數(shù)據(jù)并依據(jù)以往的經(jīng)驗作出判斷，再行控制相應(yīng)設(shè)備的運轉(zhuǎn)，比如是否還需 要持續(xù)輸入蒸汽，給窯內(nèi)加溫到何種程度以及是否要加大通風(fēng)速度等等，但是由于需要觀測的數(shù)據(jù)眾多，一個人完全不能兼顧觀測所有數(shù)據(jù)且對所有設(shè)備進行控制， 而多個人同時觀測數(shù)據(jù)，由于通報時間具有一定的滯后性以及各人經(jīng)驗不同，對于設(shè)備的控制并不能協(xié)調(diào)控制至最佳狀態(tài)，甚至有的時候出現(xiàn)失誤的情況，導(dǎo)致廢品 出現(xiàn)，導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟財產(chǎn)損失。

隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展和普及，計算機已經(jīng)進入社會經(jīng)濟生活的方方面面，利用計算機的高速處理能力，將大量即時數(shù)據(jù)匯聚到計 算機，通過相應(yīng)的軟件內(nèi)的數(shù)學(xué)模型進行分析計算，然后得出相應(yīng)的結(jié)果并依據(jù)結(jié)果反饋控制，從而形成自動化控制管理系統(tǒng)。通過對木材烘干過程進行分析，建立 數(shù)學(xué)模型設(shè)置控制曲線，即當(dāng)相應(yīng)的溫濕度數(shù)據(jù)采集點的數(shù)據(jù)處于何種狀況的情況下，系統(tǒng)內(nèi)的相應(yīng)設(shè)備做出相應(yīng)的動作，而當(dāng)相應(yīng)參數(shù)變化到一定程度之后，相關(guān) 設(shè)備做出相應(yīng)的動作以應(yīng)對情況的變化。然后編制相應(yīng)的軟件對整個系統(tǒng)進行控制，對整個過程實施優(yōu)化，使得良品率最高，能耗比降到最低水平。

某木材加工廠決定對其木材烘干系統(tǒng)實施自動化改造，希望通過計算機對木材干燥過程實施自動化管理，提高生產(chǎn)效率，減少能耗水 平。在項目實施之前發(fā)現(xiàn)，由于其原有的溫濕度測量儀表全部是基于4～20mA電流信號傳輸數(shù)據(jù)的，如果要將其采集至計算機需要模擬量采集卡將電流信號轉(zhuǎn)換 采集至計算機，但是由于采集點數(shù)量較多，全部采用硬接線的方式的話，則需要很多條I/O線纜，接線非常復(fù)雜，后期擴充維護也非常困難。還有就是對于設(shè)備控 制，由于原先是采用人工控制，而現(xiàn)在采用計算機采集分析數(shù)據(jù)，勢必要利用計算機來下發(fā)指令控制相應(yīng)設(shè)備的運轉(zhuǎn)，而利用開關(guān)量控制卡直接與相應(yīng)設(shè)備硬接線的 話，也一樣的存在接線復(fù)雜，后期擴充維護困難的情況。

系統(tǒng)集成商決定采用現(xiàn)場總線技術(shù)來構(gòu)建整個自動化系統(tǒng)，現(xiàn)場總線是一種應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場，在現(xiàn)場設(shè)備之間、現(xiàn)場設(shè)備和控制裝置之 間實行雙向、串行、多結(jié)點的數(shù)字通信技術(shù)。其接線非常方便，可擴充性好，后期維護方便。在此采用了RS-485總線技術(shù)，由于現(xiàn)場采集溫濕度數(shù)據(jù)均為 4～20mA電流信號以及現(xiàn)場設(shè)備都是通過開關(guān)量來信號控制其開關(guān)，系統(tǒng)集成商采用深圳市國科偉業(yè)通信技術(shù)有限公司的NS-1009/8DO型開關(guān)量輸出模塊以及NS-1009/8AI型4～20mA采集模塊， 其都采用Modbus RTU通信協(xié)議，基于RS-485總線通信，其中NS-1009/8DO提供485轉(zhuǎn)開關(guān)量功能，計算機能夠通過該模塊控制八路開關(guān)量信號的開關(guān)，而 NS-1009/8AI則提供4～20mA轉(zhuǎn)485功能，能夠?qū)寺?～20mA電流信號通過RS-485總線采集至計算機。

由于所有模塊都是基于RS-485總線通信且都支持Modbus RTU協(xié)議，可以將其放在同一個RS-485總線網(wǎng)絡(luò)中進行數(shù)據(jù)通信，各個模塊通過相應(yīng)的設(shè)置軟件對得到在該網(wǎng)絡(luò)中唯一的地址碼，計算機通過該地址碼識別 模塊，并確認所采集的數(shù)據(jù)來自某個監(jiān)測點以及精確的控制某個設(shè)備開關(guān)。另外由于RS-485總線存在某個點出現(xiàn)問題（例如短路），就可能會影響整個系統(tǒng)的 正常運轉(zhuǎn)，在此，利用N-1204型485集線器布設(shè)成星型拓撲結(jié)構(gòu)，各個總線之間相互隔離，485集線器內(nèi)置智能芯片，一旦發(fā)現(xiàn)某個端口出現(xiàn)問題，立即將其切斷隔離，保證整個系統(tǒng)運轉(zhuǎn)正常。