染色温度控制系统设计

【摘要】在染色技术中，对于特定的染色工艺，需要采用特定的染色加热曲线。染缸内染液温度的控制精度将直接影响染色物的染色效果。温度控制越精确，染色物的颜色越鲜亮，保存的越持久。反之，颜色暗淡、早早褪色。传统的染色多采用手动控制阀门、调节蒸汽或冷气阀的流量，实现染缸内温度控制，自动化水平较低，染色效果差、染料浪费严重，经济效益和社会效益远远满足不了社会发展和人民生活的需要。为解决传统染色行业中存在的问题，实现低碳环保、节能减排、省时高效、稳定可靠的自动化温度控制。本系统采用上位机软件和下位机相结合的方法，利用RS485总线的特点，实现一台上位机控制多台染色机染液温度的集散控制系统。上位机用labVIEW编写，主要完成染色系统的监控、指令的发送，温度设置、保存、报警指示、紧急停止功能；下位机的任务主要完成指令的执行、温度的采集、液位的检测、报警等功能。上位机和下位机通过RS485总线连接实现闭环的温度控制。上位机通过串口通信将设定的温度值发送给下位机，下位机接收到要加热的温度值，实施对加热功率的控制，使缸内的染液升温或降温，下位机的温度传感器PT100每隔100毫秒将实际的温度值传送给上位机，并将其绘制在对应的理论温度值下方，同时，实际温度值和理论温度值经PID控制算法运算后，发送下一次加热的功率，最终控制温度精度在正负一度范围内变化；同时下位机还实现对排水阀，注水阀等开关量的控制与检测，当液位超过安全液位时，整个系统发出报警信号，通知工作人员采取相应的措施。下位机硬件控制采用4-20mA电流传输，因此，信号在传输距离和抗干扰性上都优于电压传输。经过长时间的跟踪调试、分析，整个系统实现了温度的跟踪、液位的检测、功率的控制、多台染色机的集散控制、测量精度±1°C，温度控制精度±1°C的功能指标、整个系统的闭环控制和自动化控制。
【作者】沃晓丹；
【导师】吴丽华；
【作者基本信息】哈尔滨理工大学，测试计量技术及仪器，2013，硕士
【关键词】染色；集散控制；温度跟踪；温度传感器；

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