第二講染整設備自動化ppt課件

1、現(xiàn)代紡織設備及其自動化：染整機械及其自動化第二講 染整消費過程自動化.目錄染整消費過程自動化概論和開展趨勢國內(nèi)外常見的染整設備控制器及其特點實例：基于嵌入式技術的間歇式染色機控制器及染廠自動化. 教學根本要求 掌握染整消費過程自動化的根本要求； 掌握染整消費過程自動化的主要內(nèi)容；.1 染整消費過程自動化的根本要求染整消費過程自動化是指采用各種自動化安裝，對染整消費過程進展自動地檢測、變送、控制，替代操作者的部分勞動，使消費在不同程度上自動地進展。不僅能迅速、準確地監(jiān)視消費過程的工藝變量(如溫度、濕度、速度、張力、濃度、液位、色澤、時間、克重、門幅、導布、含氧量、pH值、預縮率及化學藥劑的施加量

2、等) ，而且能迅速地進展工況分析、判別，做出工藝優(yōu)化的操作決策。染整消費過程自動化的目的是確保產(chǎn)質(zhì)量量的穩(wěn)定性、再現(xiàn)性，到達節(jié)能、降耗、低本錢，平安、可靠、少污染的清潔消費，提高染整企業(yè)綜合技術實力和市場競爭才干。.1.1 染整消費過程自動化的層次包括單臺設備自動化、染整消費過程自動化和染整消費系統(tǒng)管理自動化三個層次。涉及到自動化技術、計算機技術、通訊技術、先進制造技術和管理學等諸多學科，表達了多專業(yè)知識與技術集成的現(xiàn)代工業(yè)自動化開展思緒。染整消費過程屬于流程工業(yè)，整體看屬于過程自動化領域，但部分又包含機械自動化機電一體化、電氣自動化、企業(yè)信息化等多方面的自動化。染整消費過程自動化是染整企業(yè)信

3、息化建立的根底，是染整企業(yè)可繼續(xù)開展的艱苦舉措。在染整工業(yè)自動化領域中，自動丈量系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)作為其中心部分。.1.2 國外染整工業(yè)自動化情況德國、瑞士、意大利等歐洲國家及日本的新型染整配備自動化程度相當高。機械手、機器人進人了染整消費操作自動化的適用階段。交流變頻多單元協(xié)調(diào)調(diào)速系統(tǒng)，PLC可編程序邏輯控制，人機界面操作或工業(yè)計算機控制，步進電動機或交流伺服系統(tǒng)的運用，速度閉環(huán)比例控制的運用。單元間速(布)差調(diào)理：在多單元協(xié)調(diào)傳動中，單元間采用氣動擺式松緊架，經(jīng)速差角度變送，調(diào)理跟隨單元的速度；多導輥普通采用分組集體交流變頻調(diào)速傳動，參與結(jié)合機協(xié)調(diào). 國外染整工業(yè)自動化情況舉例：燒毛工藝德

4、國ostaff計算機程序化操作安裝，采用seng-matic工藝自控單元與外表絨毛檢測器組合運用。退煮漂工藝日本東海染工在線丈量與控制堿液及雙氧水溶液濃度。NaOH METER型采用電磁濃度計，經(jīng)過延續(xù)測定工藝溶液的電導率，得出堿液的濃度比例關系。CCCMETER系統(tǒng)用于漂白溶液的濃度自動丈量、控制，運用自動延續(xù)ORP方式(氧化復原電位差法)，運用延續(xù)的計量表與數(shù)據(jù)測試濃度顯示器，并可同時測定酸、堿、氧化劑、復原劑混合液的濃度。. 國外染整工業(yè)自動化情況舉例：絲光工藝濃燒堿的在線測控，直輥絲光織物縱向張力自動控制等。瑞士LKRSTL型堿濃控制屬比重法，可由稱重氣壓傳感器丈量濃堿濃度。美國普林頓

5、公司PRINCO DE NSlTROLTM遠傳信號密度計，是一臺采用質(zhì)量平衡技術對工藝液體密度丈量、控制的在線液體密度計。瑞士貝寧格公司直輥絲光機運用濕布熱堿絲光系統(tǒng)制。該機中采用浮筒密度變送傳感器。. 國外染整工業(yè)自動化情況舉例：延續(xù)軋染工藝消費過程的工藝變量控制點繁多。德國門富士公司MATFX-COLOR軋車采用Macbctn公司的鷹目光譜光電儀比色系統(tǒng)、AF310型微波高濕度傳感系統(tǒng)及液位控制組成均勻軋車出布處監(jiān)控矯正色差系統(tǒng)。 門富土公司的均勻軋車設有軋液槽翻轉(zhuǎn)安裝和噴水自動快速清洗安裝。德國瑪諾公司CMS型匹(軋)染色差控制系統(tǒng)，經(jīng)過直接測試軋車后濕狀的織物所帶染液，從而監(jiān)控染色過程

6、和染液吸收。橫向往復挪動在整個布面廣的分光光度計無接觸、延續(xù)地丈量染液的均勻度。. 國外染整工業(yè)自動化情況舉例：間歇式染色工藝間歇式染色的技術提高著重在清潔消費、小批量的質(zhì)量再現(xiàn)性。意大利伊特斯INTES公司的多功能高速卷軋染結(jié)合機，采用矢量變頻電動機(交流伺服電動機)傳動，微機全自動控制工藝程序及各項工藝參數(shù)，卷繞過程織物恒線速度、恒張力工況。德國第斯(Thies)高溫高壓染色機的濃泵、提布輥均為交流變頻調(diào)速傳動。該機設有多產(chǎn)品模擬量全自動加料系統(tǒng)(M)、縫頭丈量系統(tǒng)，自控加水、進汽、液溫，全消費過程的工藝參數(shù)和操作程序均可控制。間歇式染色機運用DCS系統(tǒng)實施群控。. 國外染整工業(yè)自動化情況

7、舉例：印花印花技術提高之一是運用高精度位置控制傳動及花位自動定位。斯托克公司的Pegasus型圓網(wǎng)印花機；布賽公司的Rotamac 5型圓網(wǎng)印花機；Zimmer公司的R92及RSDM圓網(wǎng)印花機等，皆配套了ACR計算機自動對花系統(tǒng)。該系統(tǒng)由選擇開關進展花位預調(diào)定的選擇，花位的精調(diào)由電動機執(zhí)行；該系統(tǒng)具有控制、監(jiān)測和儲存一切花型數(shù)據(jù)的功能。印花技術提高之二是采用數(shù)碼放射印花技術。它是系統(tǒng)工程，涉及CAD技術、網(wǎng)絡通訊技術、精細機械加工技術及精細化工技術等前沿科技，是信息技術與機械、紡織和化工等傳統(tǒng)技術交融的產(chǎn)物。. 國外染整工業(yè)自動化情況舉例：織物后整理后整理配備廣泛運用計算機系統(tǒng)，對烘房含濕量、

8、拉幅寬度、超喂量、非接觸布身溫度丈量、廢品緯密、單位面積分量等進展控制。意大利RELAXA公司的松式供燥機速度、超喂百分比沒定控制，每節(jié)烘房溫度自控“收縮和定形安裝，空氣脈動頻率設定控制，廢氣濕度測控。德國瑪諾公司提供Optrpac VMC-10定型機測控系統(tǒng)。設有瑪諾全幅螺旋擴幅居中安裝、EVAC新型真空吸水系統(tǒng)、高濕度測控HMF、歐特瑪自動緯紗調(diào)整器RFMC(光電整緯器)、廢氣濕度測控AML、定形時間控制器VNT、緯密檢測安裝PMC、落布回潮率測控RMS、威可噴盤式均勻給濕機RFT、織物米克重丈量FMI。. 國外染整工業(yè)自動化情況舉例：化驗室的自動化在工業(yè)先進的國家，計算機測配色系統(tǒng)已是紡

9、織印染行業(yè)的根本消費工具。為了順應小批量、多種類、多色號、顏色質(zhì)量高目的、交貨期短等市場競爭消費方式，印染廠化驗室配備的自動試樣系統(tǒng)，包括計算機測配色系統(tǒng)、自動稱料配液系統(tǒng)、自動滴料(染液配制)系統(tǒng)和自動小樣染色機。DATACOLORX-RITE. 國外染整工業(yè)自動化情況舉例：印染ERP系統(tǒng)ERP是一個面向供需鏈管理的管理信息集成，有效地整合了企業(yè)內(nèi)外部的各種可利用資源，能滿足印染企業(yè)實現(xiàn)多元化、跨地域、多供應和銷售渠道的全球化運營管理方式的要求，并對電子商務的開展提供根底平臺。ERP除了傳統(tǒng)的制造、供銷、財務功能外，在功能上還添加了支持物料流通體系的運輸管理、倉庫管理；支持在線分析處置、售后

10、效力及質(zhì)量反響，及時準確地掌握市場需求脈搏i支持消費保證體系的質(zhì)量管理、實驗室管理、設備維修和備品備件管理；支持多種消費類型或混合型制造企業(yè)，集合了離散型消費、流水作業(yè)消費和流程型消費的特點；支持遠程通訊、電子商務、電子數(shù)據(jù)交換；支持任務流(業(yè)務流程)動態(tài)模型變化與信息處置程序命令的集成。.速度、張力的控制在織物進展染整加工的過程中，在機運轉(zhuǎn)的速度、張力控制是保證工藝過程可靠、平穩(wěn)進展的先決條件。染整配備多數(shù)采用多單元線速度協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。模糊智能張力控制技術溫度、濕度的控制溫度控制大多數(shù)還是針對工藝介質(zhì)的檢測，目前真正布身的溫度檢測很少；烘房溫度檢測間接法紅外輻射丈量布溫智能溫度傳感器+現(xiàn)場總

11、線傳輸信號濕度控制在工藝反響中極為重要，但目前染整加工過程中，濕度在線控制的運用極少。濃度、液位的控制染化料的配液濃度、浴槽的液位高低，都會直接影響到工藝液對織物浸漬的穩(wěn)定性、均勻性，織物上的帶液量、化學品及染料總量。電導率法丈量小于8的燒堿溶液濃度；退煮漂絲光工藝濃燒堿濃度丈量采用比重法；氧化復原電位差法(ORP)丈量雙氧水溶液濃度激光檢測染液中染料的濃度，是經(jīng)過檢測激光透過染液后的衰減程度來獲知濃度大小。由于激光具有波長一定、密度極高的特性，即使是在濃度較高的領域，也能獲得與濃度成線性關系的數(shù)據(jù)。染整工藝過程中的液位控制，可按不同工藝溶液及不同工況下，選用電導式、電容式、超聲波式等智能型液

12、位控制安裝。智能型控制安裝具有現(xiàn)場總線兼容模塊。2 染整工業(yè)自動化的主要內(nèi)容.pH值自動控制不同的纖維織物所采用的不同染料，在染色過程中有本人的pH值要求。光電整緯安裝在染整消費過程中，由于多種緣由，會使織機上下來的機織物平直的緯紗產(chǎn)生斜緯、弓緯或波形緯斜等斜緯歪曲景象；圓筒針織物剖幅展開后，亦會出現(xiàn)類似緯斜一樣的情況，同樣需對線圈橫列進展矯正。整緯安裝常和絲光機、拉幅機和熱定形設置配套運用。緯密及針織物線圈橫列數(shù)的測控延續(xù)、準確地丈量緯密和針織物的線圈橫列數(shù)，檢測織物的緯密線圈橫列數(shù)可以及時控制織物的質(zhì)量(舊稱“分量)、伸長量和收縮率，對于消費優(yōu)等紡織品來說是一個重要的環(huán)節(jié)。這種監(jiān)視和測定安

13、裝常用于拉幅、絲光、預縮(包括阻尼式預縮機)等設備上。.織物單位面積的質(zhì)量測控單位面積的質(zhì)量是紡織品的重要特性之一，它直接影響著本錢和產(chǎn)品的質(zhì)量。根據(jù)機織物的涂層整理、上漿、浸軋液的均勻度，使施加的涂料等控制在給定值附近，符合差值要求，以便改善產(chǎn)品的質(zhì)量，降低本錢。針織物彈性大，加工過程為了真正到達所要求的廢質(zhì)量量，延續(xù)、無損地進展單位面積的質(zhì)量測定就顯得更為重要?？椢餃y長安裝在市場經(jīng)濟的今天，產(chǎn)品銷售中由于織物交貨長度的不確定性，經(jīng)常由此發(fā)生糾紛，甚者影響買賣，不少消費企業(yè)只好采用“寧多勿少的供貨方法，從而嚴重影響了本身的經(jīng)濟效益。選用織物測長安裝時，應嚴厲區(qū)分測長精度和計長精度，企業(yè)需求的

14、是穩(wěn)定、可靠、恒張力的高精度測長安裝。.3 染整消費過程的檢測系統(tǒng)在染整工業(yè)自動化領域中自動丈量系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)作為其中心部分。在染整消費過程中，檢測義務是正確及時地掌握各種工藝變量的信息溫度、濕度、速度、張力、濃度、液位、色澤、濁度、緯密、門幅、含氧量、化學品劑的施加量。普通情況是獲取被測對象信息的大小。檢測系統(tǒng)應具有對被測對象的特征量進展檢測、傳輸、處置及顯示等功能，是傳感器、變送器(變換器)和其它變換安裝等的有機組合。.染整消費過程丈量系統(tǒng)需求具有符合染整工藝的被測對象和環(huán)境，而且要具有在構造上、性能上可靠的傳感器。常用傳感器包括速度傳感器染整消費的設備，尤其是多單元的結(jié)合機，假設無對

15、速度的丈量、控制，將無法運轉(zhuǎn)。如：碼盤式轉(zhuǎn)速傳感器、磁電式測速傳感器、旋轉(zhuǎn)變壓器速度傳感器張力傳感器染整工藝過程織物超喂與牽伸，皆需求結(jié)合機中的各單元機按一定的比率布速運轉(zhuǎn)；卷染及收卷堆置落布，皆需求隨卷徑變化，實施恒線速度協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)。從自動調(diào)理原理的角度，不論兩單元間堅持多大的速差，或者卷徑變化多大，都將引起織物張力的動搖，它們都是對張力的擾動量。因此，消費過程還須監(jiān)測織物在機的張力變量差值，并加以控制，以利工藝正常，防止皺條及縮水率偏大。如：在測定織物張力時，可采用電阻應變式傳感器。3.1 染整消費過程的常用傳感器.染整消費過程的常用傳感器溫度傳感器接觸式測溫暖非接觸式測溫熱電阻溫度傳感器

16、pt熱敏電阻溫度傳感器紅外輻射布面溫度傳感器濕度傳感器檢測控制蒸箱、烘房內(nèi)的濕度或排氣濕度；氧化鋯濕度傳感器；靜電電容式濕度傳感器音速測濕傳感器高溫測濕的傳感器高含濕量測定傳感器：微波傳感器落布回潮率丈量傳感器電阻式回潮率測定傳感器.染整消費過程的常用傳感器壓力傳感器染整工藝過程前處置中的汽蒸箱、染色的復原蒸箱、印花的蒸化機、各種熱機的導熱油加熱系統(tǒng)以及蒸汽鍋爐的氣壓測定。液位傳感器染整消費過程中工藝溶液的浸漬時間與溶液量及織物在溶液中的進給途徑有關，而溶液容器的液位準確控制就特別重要。恒浮力式液位傳感器變浮力式液位傳感器靜壓式液位傳感器電容液位傳感器.堿濃度傳感器燒堿在染整過程中運用頗廣，燒

17、堿的濃度將直接影響到工藝變量的控制差值，對其有效的丈量、控制，將有利于提高印染紡織質(zhì)量量。. pH值和ORP 傳感器染整過程不同的纖維織物所采用的不同染料，在染色時有本人的pH值的要求。前處置漂白溶液中的H2O2采用自動延續(xù)ORP方式氧化復原電差法檢測。濁度檢測傳感器檢測洗滌水的濁度，控制水量、溫度、車速，以期到達質(zhì)量穩(wěn)定、節(jié)能的目的；檢測烘燥機排氣的濁度，對于調(diào)整排氣量起一定作用。用光度計檢測濁度；用測定紅外線吸收量的排氣濁度測定； 顏色測定傳感器 織物緯密、緯斜傳感器光柵傳感器.織物單位面積分量傳感器伸縮、門幅丈量傳感器在染整工藝過程，對纖維進展改性時，織物的牽伸、收縮、低張力松弛加工以及

18、超喂進布，皆會影響織物的伸縮及門幅的變化。延續(xù)在線丈量織物的伸縮及門幅值，且加以控制，才干保證紡織品服裝面料的加工精度要求。.邊緣、縫頭、金屬 異物檢測傳感器染整消費過程居中導布，印花貼布，拉幅定形上針鋏、布鋏，齊邊收卷皆需對織物布邊探測；圓網(wǎng)印花縫頭消磁防止縫頭痕，軋光、拷花工藝的縫頭抬輥亦需求在線檢測縫頭；織物剪毛，軋光、拷花等過程，需求檢測金屬異物?？椢镩L度傳感器檢測機織物或針織物長度是非常困難的，由于這類織物按其所放置的情況會有所伸縮。流量傳感器.4 染整消費過程的自動控制系統(tǒng)染整消費過程大多數(shù)由多臺單元機組成的結(jié)合機完成一工藝加工過程。在消費過程中某一工藝條件發(fā)生變動時，皆能夠涉及到

19、其它變量的動搖，偏離正常的工藝條件。需求用一些自動控制安裝，對消費中某些關鍵性變量進展自動控制，施加影響，使偏離工藝設定值的變量，回復到規(guī)定的數(shù)值范圍內(nèi)，或者按某種規(guī)律變化，保證消費過程正常地進展。.常用控制器工業(yè)過程計算機簡稱工控機，是指在滿足工業(yè)環(huán)境運用要求，與工業(yè)過程相連并可自在編程的數(shù)字計算機，工業(yè)消費中既用它丈量過程參數(shù)并進展數(shù)據(jù)處置，又用它計算并影響過程的輸出。可編程控制器(PLC)是一種數(shù)字邏輯運算操作系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下運用而設計。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲、執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令并經(jīng)過數(shù)字式或模擬式輸入和輸出，控制各種類型的

20、工業(yè)消費過程。單片機是在一塊芯片上集成了一臺計算機所需的根本部件。具有體積小、價錢低、小而全、面向控制等獨特優(yōu)點。.基于嵌入式技術的間歇式染色機控制系統(tǒng)間歇式染色機是印染行業(yè)的主要染色設備，大、中型印染廠都擁有多臺間歇式染色機。通常多臺設備染制一個種類的布匹時，消除機臺之間的色差是普遍關懷的問題，而各臺設備運轉(zhuǎn)消費工藝的差別是呵斥色差的要素之一。染缸控制技術是實現(xiàn)染色消費過程自動化的根底。常用控制技術有：PLC和低位單片機 控制功能單一 控制算法簡單聯(lián)網(wǎng)缺乏，難以集成人機界面不友好32位嵌入式技術對比傳統(tǒng)：功能強對比IPC：價錢低，可靠性好開展趨勢PC化；網(wǎng)絡化；功能多樣化；大屏幕，觸摸屏；Linux. 溢流染色機O型缸圖 約16路開關量輸入，27路開關量輸出，2路模擬量輸入。.間歇式染色工藝簡介整個染機的控制功能可以分為以下13個部分：入水；入布；備料；加料及備料桶水洗；壓力控制；升溫；保溫；降溫；檢查酸堿度；取樣；水洗；出布；排水。間歇式染色過程根本上是一個順序控制過程 ，可以看作是由很多工藝步組成。 1染槽 2帶布輥 3溢流槽 4循環(huán)泵 5導布管 6熱交換器.間歇式染色機控制系統(tǒng)的總體架構.硬件方案