專利名稱：一種織物印染汽蒸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及織物印染技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種織物印染汽蒸裝置。
背景技術(shù)：
汽蒸是紡織印染エ藝的重要環(huán)節(jié)，在印染前處理、染色、印花、后整理等主要環(huán)節(jié)都需要采用。其目的是使染色、印花織物完成纖維和色漿的吸濕與升溫，促使色漿中的染料向纖維相轉(zhuǎn)移，蒸化過(guò)程中將完成染料的化學(xué)反應(yīng)、染料對(duì)織物的上染、擴(kuò)散和固著。因此印染通用汽蒸設(shè)備的智能控制與エ藝優(yōu)化，將對(duì)加工織物的得色率，上染染料色澤鮮艷度及花型輪廓的清晰度，起著關(guān)鍵性的作用。汽蒸過(guò)程在實(shí)際應(yīng)用中存在諸多難題第一，汽蒸設(shè)備智能化控制水平低，難以控制汽蒸的溫度、濕度，一方面造成織物加工質(zhì)量的難以控制，另ー方面存在耗能大，有較大的節(jié)能及自動(dòng)化改造空間；第二，對(duì)汽蒸エ藝參數(shù)的優(yōu)化設(shè)置不到位，由汽蒸造成的織物加工病疵，主要表現(xiàn)為顏色指標(biāo)的病疵，將難以修復(fù)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供ー種智能控制汽蒸溫度、濕度，從而解決汽蒸在織物染色、印花加工中造成的色差病疵等問(wèn)題的織物印染汽
黑裝置。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種織物印染汽蒸裝置，包括汽蒸箱、軋車(chē)、導(dǎo)布輥、卷布輥、通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制卷布輥的電機(jī)，所述的汽蒸箱上設(shè)有入布ロ 和出布ロ，所述的汽蒸箱的箱壁上設(shè)有熱風(fēng)入口和蒸汽入ロ，所述的熱風(fēng)入ロ與接有熱風(fēng)源的熱風(fēng)管道相連通，所述的蒸汽入口與接有蒸汽源的蒸汽管道相連通。所述的熱風(fēng)管道和蒸汽管道上分別設(shè)有電磁閥。所述的熱風(fēng)入ロ和蒸汽入ロ分別設(shè)有噴ロ。所述的汽蒸箱內(nèi)設(shè)有溫度傳感器。所述的汽蒸箱的出布ロ處設(shè)有布速傳感器，所述的布速傳感器采用光電傳感器。所述的汽蒸箱上設(shè)有排氣ロ，排氣ロ處設(shè)有排氣風(fēng)扇和濕度傳感器。所述的溫度傳感器、布速傳感器和濕度傳感器分別與PLC控制器的輸入端相連接，所述的PLC控制器的輸出端分別與所述的電機(jī)、排氣風(fēng)扇以及電磁閥相連接。本實(shí)用新型采用上述結(jié)構(gòu)，具有以下優(yōu)點(diǎn)1、建立汽蒸機(jī)智能控制系統(tǒng)模型，針對(duì)汽蒸系統(tǒng)的耦合、滯后時(shí)延特性，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行解耦與智能控制算法研究，并將該控制方法應(yīng)用于汽蒸設(shè)備的自動(dòng)化改造，改變傳統(tǒng)汽蒸機(jī)的“粗放型”操作現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)汽蒸エ藝參數(shù)在線檢測(cè)及智能控制；2、解決汽蒸在織物染色、印花加工中造成的色差病疵等問(wèn)題，優(yōu)化工藝過(guò)程，提高產(chǎn)品質(zhì)量和擋次，達(dá)到節(jié)能降耗目的，提高生產(chǎn)效率。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步詳細(xì)的說(shuō)明；[0013]


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的邏輯結(jié)構(gòu)框圖；圖3為本實(shí)用新型中汽蒸箱內(nèi)溫度、濕度控制邏輯結(jié)構(gòu)框圖；在
圖1 圖2中，1、汽蒸箱；2、軋車(chē)；3、導(dǎo)布輥；4、卷布輥；5、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；6、電機(jī)； 7、入布ロ ；8、出布ロ ；9、熱風(fēng)入口 ； 10、蒸汽入口 ； 11、熱風(fēng)源；12、熱風(fēng)管道；13、蒸汽源； 14、蒸汽管道；15、電磁閥；16、溫度傳感器；17、布速傳感器；18、排氣ロ ；19、排氣風(fēng)扇；20、 濕度傳感器。
具體實(shí)施方式
如
圖1 圖2所示一種織物印染汽蒸裝置，包括汽蒸箱1、軋車(chē)2、導(dǎo)布輥3、卷布輥 4、通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5控制卷布輥4的電機(jī)6，汽蒸箱1上設(shè)有入布ロ 7和出布ロ 8，汽蒸箱1 的箱壁上設(shè)有熱風(fēng)入口 9和蒸汽入口 10，熱風(fēng)入口 9與接有熱風(fēng)源11的熱風(fēng)管道12相連通，蒸汽入ロ 10與接有蒸汽源13的蒸汽管道14相連通。熱風(fēng)管道12和蒸汽管道14上分別設(shè)有電磁閥15。熱風(fēng)入口 9和蒸汽入口 10分別設(shè)有噴ロ。汽蒸箱1內(nèi)設(shè)有溫度傳感器 16。汽蒸箱1的出布ロ 8處設(shè)有布速傳感器17，所述的布速傳感器17采用光電傳感器。汽蒸箱1上設(shè)有排氣ロ 18，排氣ロ 18處設(shè)有排氣風(fēng)扇19和濕度傳感器20。溫度傳感器16、 布速傳感器17和濕度傳感器20分別與PLC控制器的輸入端相連接，所述的PLC控制器的輸出端分別與所述的電機(jī)6、排氣風(fēng)扇19以及電磁閥15相連接。卷布輥由控制電機(jī)6通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5帶動(dòng)，進(jìn)而控制汽蒸箱1內(nèi)布速，實(shí)際布速由布速傳感器17測(cè)量；熱風(fēng)源11產(chǎn)生干熱空氣，經(jīng)熱風(fēng)管道12上的電磁閥15調(diào)節(jié)流量后輸入汽蒸箱1，起升溫作用，箱內(nèi)溫度由溫度傳感器16測(cè)量；蒸汽源13產(chǎn)生蒸汽，經(jīng)蒸汽管道 14上的電磁閥15調(diào)節(jié)流量后輸入箱內(nèi)，調(diào)節(jié)濕度，環(huán)境濕度由排氣ロ 18附近的濕度傳感器 20測(cè)量；排氣風(fēng)扇19可加快廢氣的排放速度，起降溫和除濕的作用。汽蒸過(guò)程包括以下步驟a)織物布經(jīng)過(guò)軋車(chē)由汽蒸箱入布ロ進(jìn)入箱體內(nèi)部，織物布在導(dǎo)布輥引導(dǎo)下運(yùn)行， 箱底熱風(fēng)入口進(jìn)入的干熱空氣和蒸汽入口進(jìn)入的飽和蒸汽混合，產(chǎn)生的高溫蒸汽對(duì)織物進(jìn)行汽蒸，并對(duì)汽蒸箱內(nèi)溫、濕度進(jìn)行控制；b)布速傳感器將采集到的布速信號(hào)傳送到PLC控制器，PLC控制器執(zhí)行布速控制程序，將實(shí)際布速與エ藝設(shè)定值進(jìn)行比較，并計(jì)算控制輸出量；PLC控制器輸出控制指令， 經(jīng)光電隔離器并進(jìn)行功率放大，傳給控制電機(jī)，増大或減小電機(jī)轉(zhuǎn)速，進(jìn)而在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)下改變卷布輥轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)對(duì)布速的控制；同時(shí)根據(jù)采集得到的布速控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)，運(yùn)行模糊控制程序在線調(diào)整布速PID控制器的參數(shù)，(PID模糊控制為模糊比例-積分-微分控制)， 保證布速在多種不確定性因素影響下的穩(wěn)定性；c)完成汽蒸的織物布在卷布輥的轉(zhuǎn)動(dòng)下，經(jīng)由汽蒸箱出布ロ帶出。a步驟中對(duì)汽蒸箱內(nèi)溫、濕度進(jìn)行控制方法包括以下步驟d)溫度傳感器和濕度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)汽蒸箱內(nèi)的溫度和濕度，并將數(shù)據(jù)傳送給 PLC控制器，PLC控制器將采樣值與當(dāng)前エ藝設(shè)定溫濕度值進(jìn)行比較計(jì)算，進(jìn)而執(zhí)行溫濕度解耦控制程序；e)當(dāng)實(shí)時(shí)采樣溫度低于ェ藝設(shè)定溫度值時(shí)，PLC控制器輸出指令控制熱風(fēng)管道上的電磁閥開(kāi)度，調(diào)節(jié)進(jìn)入汽蒸箱的干熱空氣流量，實(shí)現(xiàn)升溫控制；f)當(dāng)實(shí)時(shí)采樣濕度低于エ藝設(shè)定濕度值時(shí)，PLC控制器輸出指令控制蒸汽管道上的電磁閥開(kāi)度，調(diào)節(jié)進(jìn)入汽蒸箱的蒸汽流量，實(shí)現(xiàn)增濕控制；g)當(dāng)實(shí)時(shí)采樣溫、濕度值高于エ藝設(shè)定溫濕度值時(shí)，PLC輸出指令打開(kāi)排氣風(fēng)扇， 加快廢氣排放速度，實(shí)現(xiàn)降溫除濕效果。如圖3所示整個(gè)控制系統(tǒng)分為溫度控制回路和濕度控制回路兩部分，同時(shí)為解決溫度和濕度之間的耦合關(guān)系，設(shè)計(jì)了溫濕度解耦控制器，分別對(duì)溫度和濕度回路進(jìn)行補(bǔ)償。e步驟中升溫控制的控制步驟為，溫度控制回路的主控制器采用分段模糊PID控制方法，在快速升溫階段采用傳統(tǒng)PID方法對(duì)溫度進(jìn)行控制，提高系統(tǒng)響應(yīng)速度，當(dāng)溫度接近設(shè)定エ藝溫度吋，加入模糊控制方法，對(duì)PID控制器參數(shù)在線調(diào)整，提高溫度控制精度和穩(wěn)定性；調(diào)節(jié)濕度輸入的蒸汽會(huì)對(duì)汽蒸箱溫度帶來(lái)影響，根據(jù)熱力學(xué)方法建模得到蒸汽與溫度變化之間的關(guān)系，通過(guò)前饋回路對(duì)溫度控制器進(jìn)行補(bǔ)償，主控制器與補(bǔ)償控制器輸出的控制量之和共同作用在溫控對(duì)象上；f步驟中增濕控制的控制步驟為，濕度控制回路的主控制器同樣采用分段模糊 PID控制方法，在增濕階段采用傳統(tǒng)PID方法，接近設(shè)定エ藝濕度吋，模糊控制器介入工作， 調(diào)節(jié)溫度輸入的干熱空氣也會(huì)對(duì)汽蒸箱濕度帶來(lái)影響，根據(jù)建模方法得到干熱空氣與濕度變化之間的關(guān)系。同樣通過(guò)前饋回路對(duì)濕度控制器進(jìn)行補(bǔ)償，主控制器與補(bǔ)償控制器輸出的控制量之和共同作用在濕度控制對(duì)象上。 布速由控制電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)卷布輥進(jìn)行控制。卷布輥在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)其內(nèi)徑也在不斷的改變，這導(dǎo)致電機(jī)轉(zhuǎn)速與實(shí)際布速之間存在非線性關(guān)系，同時(shí)卷布輥帶動(dòng)的織物重量也是時(shí)變的，所以布速控制對(duì)象具有時(shí)變、非線性的特點(diǎn)，傳統(tǒng)的PID方法控制效果不理想。本方法采用模糊PID控制，利用模糊控制器對(duì)三個(gè)重要的PID參數(shù)進(jìn)行在線整定， 克服各種不確定因素對(duì)控制系統(tǒng)的影響，確保布速的精確控制和穩(wěn)定性。布速模糊PID控制器在PLC中通過(guò)軟件編程實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)有汽蒸箱主要對(duì)箱內(nèi)溫度進(jìn)行自動(dòng)控制，但該汽蒸裝置要求溫度、濕度和布速三個(gè)關(guān)鍵參數(shù)都要穩(wěn)定在エ藝允許范圍內(nèi)，能保證汽蒸質(zhì)量，本實(shí)用新型方法和裝置包括溫濕度和布速自動(dòng)控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)這三個(gè)參數(shù)的精確控制?，F(xiàn)有汽蒸箱以人工調(diào)節(jié)濕度為主，但是汽溫度和濕度之間相互耦合，對(duì)溫度(濕度)的調(diào)節(jié)同時(shí)也會(huì)對(duì)濕度(溫度) 造成影響，本實(shí)用新型方法采用解耦控制，分別對(duì)溫度和濕度控制回路進(jìn)行補(bǔ)償，可同時(shí)對(duì)溫度和濕度兩個(gè)強(qiáng)耦合參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)控制。現(xiàn)有技術(shù)主要采用傳統(tǒng)PID控制方法，控制精度較低，抗干擾性差。本實(shí)用新型方法采用模糊PID控制，利用模糊控制算法在線調(diào)整PID 控制器的參數(shù)，克服系統(tǒng)工作中的各種干擾和不確定因素，確保被控エ藝參數(shù)的精確性和穩(wěn)定性。上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了示例性描述，顯然本實(shí)用新型具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改迸，或未經(jīng)改進(jìn)直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種織物印染汽蒸裝置，包括汽蒸箱(1)、軋車(chē)O)、導(dǎo)布輥(3)、卷布輥0)、通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)( 控制卷布輥(4)的電機(jī)(6)，所述的汽蒸箱(1)上設(shè)有入布ロ(7)和出布ロ(8)， 其特征在于所述的汽蒸箱(1)的箱壁上設(shè)有熱風(fēng)入口(9)和蒸汽入口(10)，所述的熱風(fēng)入口(9)與接有熱風(fēng)源(11)的熱風(fēng)管道(1 相連通，所述的蒸汽入口(10)與接有蒸汽源 (13)的蒸汽管道(14)相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種織物印染汽蒸裝置，其特征在于所述的熱風(fēng)管道(12) 和蒸汽管道(14)上分別設(shè)有電磁閥(15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種織物印染汽蒸裝置，其特征在干所述的熱風(fēng)入口(9) 和蒸汽入口(10)分別設(shè)有噴ロ。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種織物印染汽蒸裝置，其特征在干所述的汽蒸箱(1)內(nèi)設(shè)有溫度傳感器(16)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種織物印染汽蒸裝置，其特征在于所述的汽蒸箱(1)的出布ロ( 處設(shè)有布速傳感器(17)，所述的布速傳感器(17)采用光電傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種織物印染汽蒸裝置，其特征在于所述的汽蒸箱(1)上設(shè)有排氣ロ(18)，排氣ロ (18)處設(shè)有排氣風(fēng)扇(19)和濕度傳感器(20)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的一種織物印染汽蒸裝置，其特征在于所述的溫度傳感器(16)、布速傳感器(17)和濕度傳感器00)分別與PLC控制器的輸入端相連接，所述的PLC控制器的輸出端分別與所述的電機(jī)(6)、排氣風(fēng)扇(19)以及電磁閥(15)相連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種織物印染汽蒸裝置，該裝置包括汽蒸箱、軋車(chē)、導(dǎo)布輥、卷布輥、通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制卷布輥的電機(jī)，汽蒸箱上設(shè)有入布口和出布口，汽蒸箱的箱壁上設(shè)有熱風(fēng)入口和蒸汽入口，熱風(fēng)入口與接有熱風(fēng)源的熱風(fēng)管道相連通，蒸汽入口與接有蒸汽源的蒸汽管道相連通。采用上述結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1、改變傳統(tǒng)汽蒸機(jī)的“粗放型”操作現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)汽蒸工藝參數(shù)在線檢測(cè)及智能控制；2、解決汽蒸在織物染色、印花加工中造成的色差病疵等問(wèn)題。
文檔編號(hào)D06B3/18GK202298170SQ201120417188
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月27日
發(fā)明者余諾, 孫瑞霞, 李長(zhǎng)龍, 王宗乾 申請(qǐng)人:安徽工程大學(xué)