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智能化卷染机关键技术开发

杨壮豪  
【摘要】: 随着纺织行业的不断发展,人们对织物色彩多样性和染色质量的要求不断提高,小批量、多品种、高品质和快交货成为纺织品市场对染色行业生产的新要求,这就要求染整设备的技术性能必须不断完善。作为重要染色设备之一的智能化卷染机开发势在必行。 智能化卷染机对其控制系统有特殊的运动要求,必须满足等线速、恒张力的织物牵引运动,同时还要求有智能温控单元,这对提高卷染机的自动化、智能化和信息化水平具有重要意义。 本文首先简单介绍了项目研究背景、染色设备的研究现状和发展前景以及影响染色质量的因素,对卷染机的机械结构组成、工作原理和控制系统的组成进行了详细的分析,明确了智能化卷染机控制系统的控制目标。 然后提出了智能化卷染机的总体控制方案,包括速度张力传动控制和智能温度控制两大部分。构建了基于可编程序控制器(PLC)的智能化卷染机硬件控制平台,包括电源管理、传动控制、人机交互界面和智能温控等模块的设计。 进而对智能化卷染机控制系统的控制策略进行了研究。在现有卷染机机械结构的前提下,提出了基于双变频技术的速度张力传动控制机构,实现了智能卷染机的控制需求,并设计PLC软件程序;针对卷染机温度系统具有的纯滞后、大惯性、时变、非线性等特性,提出了一种分段控制策略,综合运用纯比例控制、模糊控制和PID控制,实现了快速、高精度的温度控制目标。 本文还详细介绍了基于触摸屏的人机交互界面的设计。设计了主控、系统参数、手动控制、工艺选择等画面以及管理功能权限,并给出了界面模拟运行结果。 最后介绍了系统的调试方法,包括PLC软件调试和触摸屏调试。 总之,智能化卷染机控制系统集PLC、变频器、触摸屏、传感器技术为一体,设计方案合理可行。现场调试运行表明,系统运行稳定,响应迅速,抗干扰性强。


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