_周文杰_溢流染色机机电系统设计

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1、济南大学毕业设计1前言1.1课题背景及意义1.1.1染色工艺纺织品染整加工的工序一般流程为：前处理、退浆、煮练、漂白、丝光、染色、印花和后处理等加工工序。其中染色工艺是染整过程中的重要工艺之一，关乎纺织品的品质，占有重要的地位。织物的染色过程，即染液中染料向浸入其中的织物扩散并逐渐被其纤维吸收，最终使织物形成所要求颜色的过程。具体的讲织物染色的整个过程是要求执行一条按温度与时间变化的特定工艺曲线，在工艺曲线中既要求多段不同速率的升温、降温及保温的温度控制过程，又包括进水、配料、加料、排水、洗涤等辅助工序组

2、成的断续控制过程，并且不同织物及不同浴比对应不同的工艺曲线。在染色过程中，工作温度、辅助工序等必须精确地按照工艺曲线实施才能达到预期的染色效果，保证织物染色品质。1.1.2染色设备染色设备种类很多，分类方式也有很多，其中按被染织物的种类不同可分为纤维染色机、纱线染色机和织物染色机；按染色方法不同分为浸染染色机、卷染染色机、轧染染色机和轧卷染色机；按运转形式不同分为间歇式染色机、连续式染色机和半连续染色机。另外根据被染织物在染色机内染色过程中的形态不同又可分为绳状染色和平幅染色两种形式。本课题的研究对象是常

3、温常压溢流染色机，属于间歇式染色机，其加工对象为成绳状织物。1.1.3染色控制目前染色机的控制系统主要是单机控制，多采用仪表加继电器的控制结构，但这种系统的稳定性差、人为主观因素大、染色成品率低、产品质量差、系统运行和维护的成本高，并且难以实现设备之间以及设备与外界之间的信息交换。还有很多染色机采用单片机控制，虽然对上述缺点有所改善，但它们大部分是采用低端单片机控制的，运算能力差，计算速度慢，内存容量有限，而且控制精度和实时性差。当然还有一些先进的染色厂采用DCS（分布式控制系统）控制，但由于DCS采用封

4、闭式通信网络，导致DCS系统的开放性不够，给系统的维护和升级带来不便，而且DCS成本居高不下。为了圆满解决以上问题，本次课题研究采用PLC-23-济南大学毕业设计构成染色机机电控制系统，使其能既满足控制要求与精度的前提下，同时又兼顾染色产品的质量、降低运营和维护成本，保证便捷的现场操作，满足现代化大生产要求。1.2国内外研究发展现状1967年第一台喷射溢流染色机在瑞士巴萨尔第五届国际机械纺织展览会上展出。自此以后染色设备不断发展进步，制造水平和使用性都有很大的进步，其控制系统也是不断改善，趋于体积小巧化，

5、功能完善化，操作智能化。但在80年代,染色机大部分采用仪表加继电器的控制结构，系统的稳定性差，对染液温度采用简单的温控器控制，难以保证温控精度，而喷嘴压力是用手动阀门来调节，提布辊的转速采用滑差电机或机械式无级调速器进行调速，这种控制方式人为主观因素大，能耗高，机械磨损严重，染色成品率低，产品质量不稳定，而且系统运行和维护的成本高。90年代后，随着计算机技术广泛应用，染色机的发展很快。压力控制，温度控制，染料的配置和供给，均采用计算机控制，并有指示、报警等多项功能，有的还采用了群控，机电一体化程度很高。例

6、如意大利的ILIdA公司的溢流型喷射染色机配有布速电子检测装置，溢流型织物的加速驱动装置，从而使织物上色均匀，获得良好的外观和手感。德国第斯(Thies)高温高压染色机的液压泵、提布辊均为交流变频调速传动，其中还设有全自动加料系统，布匹缝头测量系统，自动加水、进气、染液温度控制等装置，生产全过程的工艺参数和操作程序均由T37型计算机控制和显示，并且根据染色加工织物的不同，可以预设工艺。国外其他知名的染色机制造厂家还有意大利伊特斯(INTES)公司和德国腾(THEN)机械有限公司等，其产品各有特点，控制核心

7、多为单板机或单片机。为赶上国际先进水平，提高染色质量，国内纺织行业也积极进行了技术改造和产品开发。最具代表性的是上海印染机械厂与香港宏信、立信公司合作生产带有PLC的筒子染色机和射流染色机，可根据染色工艺的要求追踪升温、保温、降温曲线进行自动控制。还可进行工艺操作控制，如进水液位到时关泵、启动循环泵，加工结束待温度降到一定值后自动排液等，并设有自动报警。另外还有一些地方老字号纺织机械厂也积极研制新品染色机，相继开发出了一些适应小批量、多品种、低张力、小浴比的染色机，如邵阳纺织厂生产的高温高压喷射染色机、浙

8、江印染机械制造公司生产的常温常压染色机、南通纺机厂生产的小批量连续轧染机等。然而国内染色机与国外相比仍有较大差距，主要表现在设备的功能和适应性较差，工艺技术水平不高。计算机在染色机上应用还处在起步阶段，不少项目是在老设备上进行技术改造，没有形成批量生产能力。目前国内大部分染整厂使用香港、台湾、意大利等国十年前生产的染色机。近年来，染整企业新增的高档染色机多半依赖进口，价格昂贵。-23-济南大学毕业设计纵观国内外染色机的发展状况