染色烘干过程节能控制系统设计

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1、浙江大学硕士学位论文摘要我国染整行业的能源成本已从上世纪50年代占总成本的2％～3％上升到日前的10％～15％，甚至15％以上。染整行业在能源上的浪费，其中重要一个方面就是，烘干过程缺少检测控制手段只凭经验操作，大量存在面料过烘现象。因此，开发烘干过程在线检测控制的节能技术，有利于染整企业节约能源，节省成本。本文首先分析含水率的测定方法，提出了电阻法为传感器的测量方法。根据电阻法的特点，设计了传感器的测量电路和信号处理电路。鉴于印染行业的高温、高湿、高电磁干扰、高静电干扰的特殊环境，我们在项目初期选用

2、西门子$7-200系列PLC为控制器，根据控制系统的任务配置硬件模块，并设计了系统软件。在控制算法方面，烘干控制系统存在着非线性和不确定性，很难得到精确的数学模型，而且被烘干的织物品种繁多，厚薄、尺寸不一，。用确定的PID参数难以满足不断变化的模型参数的需要。所以使用常规的PID控制参数整定方法不能达到很好的控制效果。针对在烘干控制中存在的问题，提出了模糊P1D控制方案。在现场应用效果良好的情况下，为了降低产品的成本，尝试采用ARId替代PLC为系统的主控制器，完成了ARM系统的硬件设计与软件设计。现

3、场应用结果表明，本控制系统实时性好、响应快，工作稳定，可靠性高，对于节约或者说合理使用能源，提高能效比，效益十分可观，在染整行业有着广阔的市场前景。关键词：含水率、电阻法、西门子PLC、模糊PID、ARM浙江大学硕士学位论文AbstractEnergycostofprintinganddyeinginourcourtnyaccountsfor2％～3％ofthetotalcostinthe1950sandthispercenthaspresentlyincreasedtolO％～15％orcvcnhi

4、gher．Oneimportantreasonforenergywasteinprintinganddyeingisduetothefactthatdryingprocessismainlyguidedbyex弹rienceandlackofcontrolmanagement,resultinginOVelrdryingofcloth．Presentpaperanalyzedthemcasurcmcnlofmoistureandresistancemethodwasbroughtforward嬲the

5、mcasilrenll：n

6、ofsensor．Accordingtothepropertiesofresistancemethod．eleetro．-cireuitsforsensormcs．surementandsignalmanagementwercdesigned．Duetothespecialworkingenvironmentofprintinganddyeingindustrysuch∞hightemperature，hi曲humidity,higilelectromagnetismint

7、erferenceandhi曲staticelectricitydisturb,SimensS7·200seriesPLCcontrollerwaschosen．Systemsoftwarewasalsodesignedaccordingtothehardwareofthecontrolsystem．Asaboutarithmeticofthecontrol，itisdifficulttoobtainprecisemathematicmodelduetothenonlinearityanduncert

8、aintyofthedryingcontrollingsystem．What'sinol∞，afixedP1DparameterCall’tmeettheneedofeverchangingmodelparameters．So．agoodcontroleffectcan’tbereachedbyusingthemethodbasedonaregularPIDparameter．Aimattheproblemsindryingprocesscontrol，afuzzyPIDcontrolprojectw

9、asadvanced．ThewholesystemworkswellinrealapplicationandPLCwasreplacedbyARM∞maincontrollerofthesystem，accompaniedwithARMsystemhardwaredesignandsoftwaredesign．Resultsofrealapplicationshowedthatthiscontrolsystemisprovedtobegoodreal-t