4、系统的软件设计
由图 1 可知,染色工艺可以分为几个曲线段,不同的曲线段对应不同的目的温度、升降温时间、保温时间。对染色过程的温度控制主要是对染槽升温、保温、降温,结合生产的实际要求又将升温分为直接升温到指定温度和按斜率准确地升温到指定温度;同理,降温也分为直接降温到指定温度和根据斜率准确地降温到指定温度。因此温度控制分为五个子程序:直接升温、按斜率升温、保温、直接降温、按斜率降温。直接升温还是斜率升温、直接降温还是斜率降温根据实际需要通过中控机设定,而后由现场控制器PLC 的主程序调用相应子程序。由于染缸体积较大,加热管道相对较小,造成比较大的温度惯性,一般可将其认为是一种具有纯滞后大惯性的被控对象,因而在升/降温段采用趋势判断补偿法,如果是升温,则在温度到达T 设定值目标温度-△Ti 时停止升温,其中△Ti为补偿温度。PLC 的主程序中,根据接收到的来自触摸屏的数据进行判别,再执行相应的程序。在下传的数据中包括目标温度、斜率、保温时间等,因而PLC 可以根据这些数值判断升温、保温、还是降温。但是判断升温、降温、保温,光凭目标温度、斜率、保温时间不能得到jingque的判断,因而使用前一曲线段的目标温度辅助进行判断。
下面以斜率升温为例,说明 PLC 的温控过程。在斜率升温时,将升温段曲线按时间分成若干个相等的小间隔,因而工艺曲线的升温段可以用阶梯性表示。只要每一间隔的时间足够小,则计算的每一间隔的温度给定值与理想值的偏差就可忽略。
由于温度的大滞后性,当实际温度T接近设定温度时,这个时候做一个余热升温设定,从而保证在升温到保温阶段不会出现温度超出过高的现象。
另外由于PT100温度的测量只有染槽的一个点,导致了温度测量并不一定完全是终杯内染液的温度,所以设定了温度补偿△Ti,从而更好的满足工艺要求。
升温曲线如下图所示:

图5:不同的升温速率斜率如图所示(斜率为3℃/min和2℃/min)
图中也可以看到保温阶段的曲线。
为了更好的保证系统的安全性,系统增加了权限设置,设定了多种权限:超级管理员(具备所有权限)、工艺人员等等,这些都可以根据您的要求自由定制。

图6:用户登录界面
而染色配方设计的内容,大大简化了您用染色机控制电脑界面简单粗糙,操作较难的问题,如下图所示,直接在触摸屏上自由定制您的工艺配方。

图7:染色工艺配方编辑
5、结束语
本系统不但可以实现温度控制,而且根据需要还可扩展其他染色工艺过程的控制如水位、液位等参数的控制,具有良好的发展前景。
本系统采用PLC作为生产现场的控制器,完成温度控制,能及时准确地控制染色产品的质量,将产品的质量隐患消灭在现场,保证染色一致性和一次准确化;而与传统的染色机控制电脑相比,采用PLC控制优势主要体现在:
PLC控制使得系统更加稳定,可靠;
采用触摸屏来操作,操作性相当方便,效果更加直观,使您的整套系统更加灵活;
染色工艺配方这块大大增强了操作性和直观性,节约了您宝贵的时间以及人力物力;
PLC控制的优势还在于灵活性更大,使您如果需要改进或增加新的系统的工艺流程,只需要您维护程序,从而省去了您花高额的金钱去买新的染色机控制电脑!触摸屏的界面更加可以根据您的要求自由定制。
南大傲拓将会为您提供全方面的服务和一体化的解决方案。
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