紡織外文資料翻譯---設(shè)計染色機的溫度自動控制系統(tǒng)（中文）

1、<p>　　畢業(yè)設(shè)計(論文)外文資料翻譯</p><p>　　學(xué)院 (系)： 電子電氣工程學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 </p><p>　　姓 名： </p><p>　　學(xué) 號：

2、 </p><p>　　外文出處 Institute of Computer Technology</p><p>　　and Automatization </p><p>　　附 件： 1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。 </p><p>　　注：請將該封面與附件裝

3、訂成冊。</p><p>　　附件1：外文資料翻譯譯文</p><p>　　設(shè)計染色機的溫度自動控制系統(tǒng)</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文分析了紡織行業(yè)的染色機溫度控制系統(tǒng)，采用PLC技術(shù)，自動控溫，實現(xiàn)了自動溫度調(diào)節(jié)工作過程中的染色機。校準(zhǔn)證明，這種方法能滿足染色機的溫度基本要求。&l

4、t;/p><p>　　關(guān)鍵詞：PLC，染色機，溫度</p><p>　　1.染色機溫度的控制原理</p><p>　　1.1自動化技術(shù)在紡織行業(yè)的應(yīng)用</p><p>　　中國的紡織機械制造已迅速發(fā)展了十多二十年，并已取得很大成就，并且產(chǎn)品的技術(shù)水平和紡織機械的穩(wěn)定性得到了全面加強。紡織機械的自動控制以運動控制為核心，并輔助紡織技術(shù)參數(shù)。最近十年

5、，電力電子技術(shù)，計算機控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在紡織機械控制和生產(chǎn)管理等方面得到了廣泛的應(yīng)用，中國的機電一體化水平得到了全面提高。</p><p><b>　　1.2控制的目的</b></p><p>　　紡織技術(shù)的參數(shù)有很多，一般包括溫度，壓力，流量，液位，長度，速度和位移。紡織印染技術(shù)具有嚴(yán)格的溫度要求，而在溫度上升，溫度保持，溫度下降的過程中，染色槽必須符合技術(shù)要

6、求，并且手動控制是非常困難。如果使用小樣機，可能會給樣品帶來麻煩。生產(chǎn)設(shè)備對重著色比較困難，同時也會造成罐的差異，最終對生產(chǎn)造成不必要的損失。</p><p>　　因此，染色機的自動溫度控制非常重要。控制系統(tǒng)在工作過程中可以顯示溫度上升曲線，溫度保持曲線，溫度下降曲線，操作時間，實際溫度和加工溫度，以確保該技術(shù)的實現(xiàn)。</p><p><b>　　1.3溫度系統(tǒng)結(jié)構(gòu)</b&

7、gt;</p><p>　　試樣染色機溫度系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。系統(tǒng)的溫度控制范圍為20至150攝氏度，由于水不能達(dá)到150攝氏度，但在正常壓力下，甘油可以達(dá)到攝氏150度。因此采用甘油。當(dāng)染色機工作時，根據(jù)技術(shù)要求，必須改變甘油在染色槽的溫度。如果溫度低于設(shè)定值時，溫度控制系統(tǒng)應(yīng)關(guān)閉熱開關(guān)7，通過加熱絲加熱甘油，直到溫度達(dá)到設(shè)定值，停止加熱。如果甘油溫度高于設(shè)定值時，即出現(xiàn)過度調(diào)整，或工作中，設(shè)備的溫度在快速下降

8、階段，溫度控制系統(tǒng)將連接冷卻閥門8，以此下降甘油溫度。</p><p>　　在使用染色機前，常見的溫度控制器可以實現(xiàn)溫度的持續(xù)控制，自動化程度進一步提高，設(shè)備提升，保持和下降溫度則根據(jù)需要速度，整個技術(shù)過程結(jié)束時，簡單的溫度控制不能滿足這些要求，設(shè)計出可靠與方便的溫度排序用來完善自動控制系統(tǒng)，這是非常必要的。</p><p>　　2.設(shè)計溫度的控制系統(tǒng)</p><p&g

9、t;　　2.1系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)</p><p>　　在同行業(yè)中，有許多方法來控制溫度，在這里我們選擇PLC控制溫度。圖2是溫度控制系統(tǒng)的粗略結(jié)構(gòu)。</p><p>　　通過人機界面設(shè)置參數(shù)可以分為PLC的輸入，通過溫度傳感器和一個自動計算系列通過溫度傳感器和一個自動計算系列，A / D轉(zhuǎn)換器 將其轉(zhuǎn)變的溫度輸入到PLC中。通過分析和計算，PLC可以準(zhǔn)確地決定開放加熱開關(guān)或電磁閥。</p

10、><p>　　2.2 PLC控制方法 </p><p>　　典型的溫度曲線染色機過程如圖3所示。操作員設(shè)置了溫度和時間完成在各小節(jié)所需的交集，如1，2，3 ...點，PLC會自動計算相應(yīng)的時間和溫度值在曲線上的所有點。染色機開始工作后，PLC不斷比較實際溫度與相應(yīng)的曲線槽溫度來設(shè)定甘油的溫度，以決定輸出狀態(tài)應(yīng)加熱，保持或降溫。</p><p>　　染色過程中的理想溫度變

11、化見圖4。</p><p>　　當(dāng)PLC計算溫度，根據(jù)每節(jié)時間，把每節(jié)溫度分成許多間隔，這是作為“一步“之稱，接著 PLC計算出每一步的相應(yīng)溫度，在這些步驟中，設(shè)定溫度值。由PLC提供實際的溫度曲線梯形圖，詳見圖5。</p><p>　　如果只有每一步的時間足夠小，計算溫度值與理想值之間的差距在一個步長值時，此時可以忽略不計，而且甘油槽的熱容量大，該系統(tǒng)具有一定的熱量慣性。因此，在溫度上升

12、會改變曲線槽，可參照圖6。步長越小，控制精度越高，但在同一時間應(yīng)考慮功率控制電路。該樣機采用接觸式電熱絲來實現(xiàn)連接或拆卸，且不允許頻率較高，經(jīng)證實，步長為6秒。如果使用雙向晶閘管或大功率晶體管，可以在很大程度上降低步長，我們只需要考慮到最短的PLC掃描周期的限制。</p><p>　　根據(jù)上述控制原理，整個工作過程中我們分為許多派系，每個派系劃分成許多步驟，PLC計算出這一步的自動控制溫度。</p>

13、<p><b>　　3.硬件的選擇</b></p><p>　　3.1 PLC的選擇</p><p>　　德國西門子公司在1995年推出新一代的PLC，與前系列的S5對比改善了許多方面，如指令系統(tǒng)，運行速度和機械結(jié)構(gòu)，但主要集中在價格降低，甚至在實現(xiàn)相同的功能時高于其他品牌水平，在解決用戶的工業(yè)自動化的問題時，其豐富的CPU類型和級別具有適應(yīng)性強，因此，我

14、們選擇了S7- 200系列PLC。</p><p>　　盲目選擇機器類型是一種浪費。 PLC控制的輸入信號系統(tǒng)包括染色機的啟動開關(guān)，暫停開關(guān)，停止開關(guān)。 PLC的輸出主要包括加熱開關(guān)，冷卻水閥門開關(guān)，溫度上升顯示燈，溫度保持顯示燈，溫度下降顯示燈。S7214能夠滿足這些要求。圖7顯示了的PLC的自動控制溫度系統(tǒng)。</p><p>　　3.2選擇A / D轉(zhuǎn)換的模塊</p>&

15、lt;p>　　我們選擇EM325作為A/ D轉(zhuǎn)換模塊，模擬輸入/輸出4/1×12位。</p><p><b>　　3.3選擇人機界面</b></p><p>　　對于人機界面，我們使用專為S7可編程控制器設(shè)計的TD200，它有液晶顯示屏，可顯示兩行或80個字符或數(shù)字，TD200有9個輸入鍵，可以完成參數(shù)的顯示，數(shù)據(jù)的輸入和修改，數(shù)據(jù)的啟動和停止，并且可

16、以作為機器的操作面板使用。</p><p>　　TD200工作方案稱為參數(shù)模塊，存儲在PLC的CPU EEPROM中。TD200顯示的內(nèi)容稱為信息。模塊的參數(shù)，信息和PLC編程的主程序，在計算機上可實施S7編程軟件。</p><p><b>　　4.PLC編程</b></p><p>　　4.1 PLC編程圖</p><p&

17、gt;　　在本文中，在整個工作過程中分為許多派系，按同一時間（6秒）把每節(jié)分為許多步驟，PLC計算這一步的輸出狀態(tài)，實現(xiàn)自動控制。主要的PLC控制程序圖可見圖8.</p><p>　　從圖8中，我們可以看到，該程序主要分為兩個循環(huán)。內(nèi)部循環(huán)計劃包括，在典型的溫度過程曲線的染色機中計算出相應(yīng)的溫度的程序，讀取A / D轉(zhuǎn)換濾波，并判斷溫度的上升，維持和降溫。</p><p>　　4.2 pl

18、c的編程</p><p>　　首先，保存設(shè)置數(shù)據(jù)到存儲器V中，存儲原始時間0到VW0，存儲室溫到VW2。存儲從原點到1的時間到VW4，存儲溫度為1點提前證實到VW6。存儲依次為2，3，4和5點值到VW8- VW22。建立了兩個方面，AC1及AC2，并任命其地址開始和終端的每一個派系的值，每節(jié)完成操作后分別增加4，他們將任命下一個派系地址，并且實現(xiàn)周期的目的。</p><p>　　當(dāng)每節(jié)開始

19、時，先實施計算先。取出的存儲單元的值和AC2 AC1的點，存儲他們到指定單位（VW24- VW30），然后計算派系可分為多少步，并且計算在所需的時間里開始和結(jié)束點的溫度值，接著把它們分別存放到固定的存儲單元。</p><p>　　該步驟與派系的溫度差，可以幫助我們來計算每一步上升或下降的具體溫度值。使用計時器T101和T102。在每6秒內(nèi)，他們進行時間之間的交替，并由T102產(chǎn)生一個脈沖。</p>

20、<p>　　它會逐漸增加每一個步驟溫度開始變化的值，</p><p>　　從第一步，當(dāng)連接T102時，在開始溫度中，每一步將逐漸增加溫度變化，在相應(yīng)的溫度值曲線中便可得到所需的溫度值。</p><p>　　一旦連接定時器T102，相應(yīng)的曲線值將更換一次，并且對甘油的實際溫度值進行比較。如果實際溫度較高，冷卻水閥門連接，溫度下降顯示燈變亮，如果相應(yīng)的曲線溫度越高，加熱絲將連接開關(guān)，

21、接著電熱絲加熱甘油,并且溫度上升顯示燈變亮,如果兩者相同，保溫顯示燈點亮。因此，實現(xiàn)了對甘油的溫度控制。</p><p>　　經(jīng)過完成一個派系操作后，AC1及AC2的值是自動增加，該派系在VW32儲存數(shù)量減少1。然后操作下一個派系，重新計算值，重復(fù)以前的派系的操作，并以這種方式實施從一派系到另一派系，直到VW32的值是0，值此控制工作已完成。</p><p>　　為了減少時間，開起冷卻閥并

22、使溫度下降，當(dāng)實際溫度超過了相應(yīng)的溫度曲線，創(chuàng)建一個溫度值，用來冷卻閥門，當(dāng)溫度超過相應(yīng)的實際溫度和此溫度曲線的值。在項目中，減去實際溫度值所對應(yīng)的曲線溫度值，并把計算結(jié)果存儲到VW62，當(dāng)VW62超過溫度設(shè)定值，連接冷卻閥門，使溫度下降。</p><p>　　為了保證在同一時間PLC的正常運行并且保護PLC，在I / O發(fā)生錯誤時，強制變換停止模式。</p><p><b>　

23、　5.模擬實驗</b></p><p><b>　　5.1運行的程序</b></p><p>　　第一方案是以STEP 7-Micro/WIN32為設(shè)計軟件，在此方案中，加載到西門子214PLC程序下的STOP模式，在實驗中，可預(yù)先設(shè)置各種參數(shù)輸入到可編程控制器。根據(jù)委任條件，PLC可自動決定是否提高，保留或降低溫度。為了建立第一個實驗啟動溫度在5攝氏度時

24、，在第一個派系，甘油溫度需提升10攝氏度。第一個節(jié)時間為60秒，1步需要6秒</p><p>　　并且分為10個步驟，所以每一步需要提升1攝氏度.然后設(shè)置的溫度下降,當(dāng)實際溫度超過1攝氏度的溫度曲線。通過建立這些數(shù)據(jù),PLC可以自動準(zhǔn)確地計算出應(yīng)用價值。</p><p>　　首先考慮的是，甘油實際溫度是不變的，其值為8攝氏度。PLC 開關(guān)轉(zhuǎn)換到運行模式下，參數(shù)將自動輸入到PLC并儲存。接著

25、連接I0.0，建立M1.0，程序正式開始運行。可編程控制器實現(xiàn)了每6秒一次計算 判斷前6秒，減輕Q0.3，無輸出。6秒后，如果實際溫度較高，則減輕Q0.1和Q0.4。相應(yīng)的溫度曲線不斷上升，而當(dāng)其值達(dá)到7攝氏度，實際溫度只有超過1秒，I0.3才會減少，并在下個6秒，實際溫度和溫度曲線相同時，產(chǎn)量不變。在此之后，曲線溫度不斷上升，Q0.0和Q0.2減輕。該計劃將一直運行，直到它結(jié)束。</p><p><b&g