染色工艺自控系统--开题报告

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1、长江大学毕业设计(论文)开题报告　　题目名称染色工艺自动控制系统设计题目类别　　毕业设计学院（系）　　电　子　信　息　学　院专业班级自动化学生姓名　　　李尾指导教师聂汉平辅导教师聂汉平开题日期2010年　３月　12　日第3页（共8页）一、题目来源生产社会实际的需要二、研究目的和意义纺织工业中，染色工艺过程是纺织品上色的一个重要生产工序。如果能够很准确有效地进行染色，可以有效地染出人们生产生活要求的各种布质，满足日益增长的布质文化需求，提高人民的生活水平，更快更好的实现小康社会。三、阅读的主要参考文献用资料名称1、金波.电路分析基础.第1版.西安

2、：西安电子科技大学出版社，20082、康华光.电子技术基础（数字部分）.第5版.北京：高等教育出版社，20063、华成英模拟电子技术基本教程.第1版.北京：清华大学出版社，20064、杨三青等.过程控制.第1版.武汉：华中科技大学出版社，20085、吴怀宇等.自动控制原理.第1版.武汉：华中科技大学出版社，20076、孙传友等.感测技术基础.第2版.北京：电子工业出版社，20097、聂汉平.染色工艺自动控制系统设计（参考资料）8、simlink仿真教程9、http://www.e-dyer.com/tech/2415.htmlhttp://www

3、.jdzj.com/plc/article/2009-6-5/7626-1.htm四、研究的主攻方向及控制要求研究的方向第3页（共8页）针对这类工艺过程，过去采用机械式程序给定器，用凸轮型线产生随时间变化的给定值。但这种给定方法有两个缺点：一是实现的工艺时间长短要受限制，因为要增长工艺时间，就要加长凸轮的周长，使仪表体积增大；二是工艺曲线变化时，必需重新制作凸轮型线，实现较困难。这对于工艺多样性，特别是投试新工艺，显然是不适用的。也有采用电接触信号的碳膜纸给定器来实现程序给定控制。由于电接触不良和易磨损，工作可靠性差.精度低，而且也难于灵活改变工

4、艺曲线。上述这两种还存在一个共同的缺点，当在加热升温和冷却降温过程切换时，控制器的输出信号无法自动改变正.反作用方向，从而难以实现加热.冷水调节阀的自动切换。因此在使用上述控制器时，往往只控制加热升温过程，而在冷却降温过程中，控制系统处于开环状态，需人工手动操作，使用很不方便。因此，长期以来，我国绝大部分染色工艺过程都采用人工手动操作，显然，这很难保证工艺所要求的严格升.降温变化速率，影响产品的质量和产量，而且染色工艺车间温度高.湿度大，操作人员的劳动条件也十分恶劣。针对染色工艺过程的特点和要求，研制了功能强.精度高.体积小.价格低.使用灵活方便

5、.可实现温度实时程序给定的可编程数字控制器。该控制器配以相应的自动检测仪表和执行机构，组成染色工艺过程的微计算机控制系统，实现染色温度程序自动控制和数字处理，可减少染色的色差.缸差.批次差，为染色工艺生产的规范化.标准化创造了条件。染色工艺及控制要求染色工艺要求在不同的升温，降温过程中，严格按照一定的升温速率或降温速率来进行。而且不同染料，不同的纺织品，所要求的温度变化曲线也不同。染色工艺是一个复杂的物理化学过程。染色工艺的目的是，要使整批纺织品具用一定的坚固色泽。这个工艺质量除受染料本身直接影响外，还取决于染色过程的温度变化速率。第3页（共8页

6、）染色工艺过程的温度程序给定从开始温度开始，分成升温.保温.降温等几个连续阶段。升温过程采用蒸汽直接加热；降温阶段采用冷却水只直接冷却。冷却水和加热蒸汽都是通过不同的调节阀来进行控制的。在加热和冷却两个过程中，要求在规定时间内严格控制温度变化速率。图1.1表示羊毛染色过程中采用酸性媒介染料时的程序给定温度曲线。当温度达到起始值后恒温20分钟，在这段时间内定时加入染料.助染剂等，如图中的1~4点，采用开关控制方式。然后开始加热升温，在不同时段，升温速率依次为：K1=2/min.K2=1.4/min.K3=1/min.K4=2第8页共8页/min。升

7、温不能太快，否则容易染花。特别是在70~90度的上染阶段，一定要严格保证升温速率，要求动态偏差在+/-1度范围之内。温度上升到100度时，染液达到沸腾状态，此时需控制蒸汽调剂阀，使染液既保持沸腾状态而又不冒液，持续40分钟以后再把它关闭，并开启电磁阀，放去三分之一染液。然后控制冷水阀，使温度以4/min的速率降温至80度，校正浴比，加入红矾液等，即图1.1中开关量5~6。恒温5分钟后，再次控制蒸汽调节阀，以2/min的升温速率，使温度再次上升到100度，达到沸腾状态，持续50分钟，关闭蒸汽调节阀，控制冷水调节阀，再以7/min的速率降温，溢水漂洗

8、，使染液温度冷却至35度，染色过程完毕。全过程约为200分钟。对于不同织物材料染色工艺过程，在不同时段要求严格的升降速率，原因是酸性媒介