紡織空調(diào)的智能化數(shù)字控制系統(tǒng)

1、 紡織空調(diào)的智能化數(shù)字控制系統(tǒng)摘要 紡織廠空氣調(diào)節(jié)的重要作用之一，就是要控制紡部各工序半制品及成品的回潮率，前后工序的回潮率要相互配合好，以利于紡織生產(chǎn)的順利進(jìn)行。溫濕度對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響是內(nèi)在的，由于棉纖維自身存在的吸濕性，溫濕度對(duì)棉纖維的影響直接是工藝、設(shè)備、操作等環(huán)節(jié)從而影響半制品及成品的質(zhì)量，對(duì)溫濕度適時(shí)調(diào)整控制，尤其是利用智能數(shù)字化傳感網(wǎng)技術(shù)可以有效地減少了產(chǎn)品質(zhì)量的時(shí)間差波動(dòng)，穩(wěn)定了產(chǎn)品質(zhì)量。關(guān)鍵詞 溫濕度 傳感器 回潮率1 溫濕度對(duì)棉紡織生產(chǎn)工藝的影響1.1 對(duì)紡紗工序的影響并粗車間為使纖維的柔軟性和飽和力增加，粗紗獲得比較穩(wěn)定和均勻捻度，增加強(qiáng)力，便于提高羅拉對(duì)纖維的控制力，纖維

2、在牽伸過程中伸直平行，要求相對(duì)濕度較大。細(xì)紗工序濕度大，紗線與鋼絲圈之間以及鋼絲圈與綱領(lǐng)之間的摩擦力增加造成飛圈，斷頭率高，羅拉、皮圈表面附著飛花，牽伸不良，造成粗節(jié)紗多、條干不勻；同時(shí)皮輥發(fā)粘，繞皮輥影響生產(chǎn)，增加工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。所以要求偏小控制?！?】1.2 對(duì)織造工序的影響絡(luò)筒工序要求保持一定的相對(duì)濕度，是為了保證并增加紗線的強(qiáng)力和回潮率，有利于清除紗疵。使紗線表面光滑，減少紗線損失。若相對(duì)濕度過小，筒子變重紗線吸濕伸長，不易除雜，機(jī)件表面沾附飛花且易生銹；若濕度過小，會(huì)造成強(qiáng)力下降斷頭多。此外在上漿和織造事業(yè)要嚴(yán)格控制回潮率和溫度，否則會(huì)影響上漿率和上漿效果。在織造車間回潮率會(huì)使坯布的

3、濕度大容易發(fā)霉損壞，若回潮率小則會(huì)是摩擦變小不利于織造過程的順利進(jìn)行。【2】2紡織空調(diào)溫濕度監(jiān)測(cè)的原理濕度傳感器，分為電阻式和電容式兩種，產(chǎn)品的基本形式都為在基片涂覆感濕材料形成濕膜?？諝庵械乃羝接诟袧癫牧虾?，元件的阻抗、介質(zhì)常數(shù)發(fā)生很大的變化，從而制成濕敏元件。溫濕度傳感器選用濕敏電容型傳感器，下圖為該傳感器的結(jié)構(gòu)。 hmc45a溫濕傳感器外型圖工作原理：傳感器主要由濕敏電容和轉(zhuǎn)換電路兩部分組成。濕敏電容的結(jié)構(gòu)見圖2所示。它由玻璃底襯、下電極、濕敏材料、上電極幾部分組成。兩個(gè)下電極與濕敏材料，上電極構(gòu)成的兩個(gè)電容成串聯(lián)連接。濕敏材料是一種高分子聚合物，它的介電常數(shù)隨著環(huán)境的相對(duì)濕度變化

4、而變化。當(dāng)環(huán)境濕度發(fā)生變化時(shí)，濕敏元件的電容量隨之發(fā)生改變，即當(dāng)相對(duì)濕度增大時(shí)，濕敏電容量隨之增大，反之減小(電容量通常在4856pf間)。傳感器的轉(zhuǎn)換電路把濕敏電容變化量轉(zhuǎn)換成電壓量變化?！?】3紡織空調(diào)智能化監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)中所需主要硬件模塊，及其在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的作用紡織空調(diào)智能化監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)中主要的硬件模盤主要有溫濕度傳感器模塊、數(shù)據(jù)智能處理模塊、無線網(wǎng)絡(luò)通信模塊、空調(diào)溫濕度調(diào)整系統(tǒng)模塊.3.1溫濕度傳感器模塊：溫濕度在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科研以及辦公設(shè)備自動(dòng)化領(lǐng)域中，是一種十分重要的數(shù)據(jù)。溫濕度的測(cè)量和控制在紡織生產(chǎn)的智能空調(diào)控制和科學(xué)研究中應(yīng)用廣泛。溫濕度傳感器控件由新風(fēng)溫濕度傳感器測(cè)定溫濕度后，系統(tǒng)

5、自動(dòng)計(jì)算新風(fēng)焓值作為工況區(qū)域劃分和控制的條件，由室內(nèi)溫濕度傳感器檢測(cè)當(dāng)前的室內(nèi)值，并計(jì)算虛擬露點(diǎn)和露點(diǎn)焓值。根據(jù)新風(fēng)焓值和虛擬露點(diǎn)溫度偏差值，經(jīng) pid 算法去調(diào)整新、回、排風(fēng)閥開度和表冷閥開度。3.2無線通信模塊在傳感器：無線通信模塊是在傳感器網(wǎng)絡(luò)中的，包括各個(gè)層面的應(yīng)用和協(xié)議。無線通信模塊應(yīng)用于傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通信協(xié)議包括物理層、鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。目前各層次協(xié)議還沒有標(biāo)準(zhǔn)化。另外，無線通信模塊消耗的能量在傳感器節(jié)點(diǎn)中占主要部分，所以考慮無線通信模塊的工作模式和收發(fā)能耗很關(guān)鍵。與手機(jī)、pda等使用電池方式工作的設(shè)備一樣，無線傳感器節(jié)點(diǎn)的無線通信模塊必須是能量可控的，并且收發(fā)數(shù)據(jù)的功耗要

6、非常低，對(duì)于支持低功耗待機(jī)監(jiān)聽模式的有很大優(yōu)勢(shì)。3.3數(shù)據(jù)智能處理模塊：針對(duì)紡織生產(chǎn)的實(shí)際需求，結(jié)合先進(jìn)的技術(shù)及應(yīng)用，現(xiàn)代科技提出了一套高清智能網(wǎng)絡(luò)化智能監(jiān)控方案，方案以ip傳輸網(wǎng)絡(luò)，h.264協(xié)議群為傳輸基礎(chǔ)，是集1080p、720p高清圖像、音頻監(jiān)控及對(duì)講、數(shù)據(jù)疊加、智能化分析及告警、可視化指揮調(diào)度為一體的綜合型應(yīng)用系統(tǒng)。通過高清智能處理模塊監(jiān)控方案，可實(shí)現(xiàn)視音頻及報(bào)警信息的采集、傳輸/轉(zhuǎn)換、顯示/存儲(chǔ)，進(jìn)行權(quán)限管理，保證信息的安全、可視化的檢測(cè)事件的應(yīng)急預(yù)案管理和調(diào)度等多項(xiàng)功能。通過攝像系統(tǒng)對(duì)織造斷頭頻發(fā)的區(qū)域進(jìn)行連續(xù)監(jiān)視，通過控制中心和分控中心遙控的方式調(diào)整監(jiān)視區(qū)域和事故點(diǎn)，擋車工能實(shí)

7、時(shí)了解情況并進(jìn)行監(jiān)督，一旦發(fā)生斷頭疵點(diǎn)或溫濕度不合適等障礙時(shí)及時(shí)記錄 并與檢測(cè)數(shù)據(jù)相加同步顯示，為調(diào)查和處理提供方便，把現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控模式由傳統(tǒng)的單一型、粗放型向綜合型、智能化、集約型轉(zhuǎn)變，提高了環(huán)境管理的效率，省了人力物力。3.4空調(diào)溫濕度調(diào)整系統(tǒng)模塊：通風(fēng)系統(tǒng)的工作狀況直接影響著織造的生產(chǎn)效率和安全生產(chǎn)。車間通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的空氣動(dòng)力參數(shù)、工作性質(zhì)、風(fēng)機(jī)的性能曲線、巷道的特性曲線、通風(fēng)機(jī)自身全壓值偏差等，都對(duì)通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量產(chǎn)生影響。為使通風(fēng)機(jī)能夠安全高效地運(yùn)行，必須對(duì)風(fēng)量進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)以適應(yīng)上述因素的變化。由于影響風(fēng)機(jī)風(fēng)量的因素很多，單就通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)而言，各段巷道變化很大，難以建立被控對(duì)象精確的數(shù)學(xué)模型，可該系

8、統(tǒng)用一個(gè)時(shí)變的帶滯后的大慣性環(huán)節(jié)來描述，并用程序軟件對(duì)其進(jìn)行了大量仿真，所得數(shù)學(xué)模型與實(shí)際調(diào)試結(jié)果差距很大。因此用常規(guī)的控制方法對(duì)風(fēng)量進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)很難達(dá)到預(yù)期的效果，此我們采用了模糊控制技術(shù)依靠傳感網(wǎng)對(duì)其實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)?！?】 紡織空調(diào)智能控制系統(tǒng)在紡織廠節(jié)能降耗中的作用，與應(yīng)用前景展望紡織空調(diào)采用自動(dòng)控制系統(tǒng)可以減少人為的操作弊端，帶來管理和技術(shù)上的提升，可靠的達(dá)到生產(chǎn)工藝的要求。ddc直接數(shù)字控制系統(tǒng)在紡織空調(diào)中應(yīng)用是成熟的，開發(fā)人員編程方便、控制簡單，控制安全可靠。它可以讓用戶方便的進(jìn)行操作管理、數(shù)據(jù)管理、報(bào)警管理、報(bào)表管理、綜合管理，提高企業(yè)的新技術(shù)應(yīng)用和綜合管理能力。在對(duì)國內(nèi)外溫室智能

9、控制進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上，溫室智能化控制存在的諸多因子，我們需要將智能傳感器監(jiān)測(cè)和單片機(jī)控制相結(jié)合，利用溫濕度傳感器對(duì)工業(yè)以及生產(chǎn)進(jìn)行檢測(cè)。工業(yè)現(xiàn)代化的快速發(fā)展，正朝著智能化控制的方向發(fā)展。傳感器是實(shí)現(xiàn)測(cè)量與控制溫濕度穩(wěn)定的首要環(huán)節(jié)，是測(cè)控系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，如果沒有傳感器對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確可靠的捕捉和轉(zhuǎn)換，系統(tǒng)就無法實(shí)現(xiàn)要求的各項(xiàng)功能。工業(yè)生產(chǎn)過程中的自動(dòng)化的測(cè)量和控制，大部分主要依靠各種傳感器來檢測(cè)和控制生產(chǎn)過程中的各項(xiàng)參量，使系統(tǒng)工作在最佳的狀態(tài)下。溫濕度傳感器技術(shù)目前在我國已經(jīng)逐漸成熟，也可以說結(jié)合溫濕度傳感器對(duì)生產(chǎn)車間等環(huán)境控制系統(tǒng)現(xiàn)已經(jīng)投入使用，利用傳感器控制以及監(jiān)測(cè)促進(jìn)紡織生產(chǎn)將成為

10、最佳技術(shù)。目前,紡織行業(yè)正面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),降低成本降低能耗已成為大家的共識(shí)。紡織空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能不僅可以降低能源消耗,增加經(jīng)濟(jì)效益,還可以保護(hù)環(huán)境,減少大氣污染。因此,紡織廠空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能問題就顯得很重要。 隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高和能源全球性短缺,plc、變頻技術(shù)等越來越廣泛地應(yīng)用在機(jī)械、紡織、化工、造紙、冶金、食品等各個(gè)行業(yè)以及風(fēng)機(jī)、水泵等的節(jié)能場(chǎng)合,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益,發(fā)揮著越來越重要的作用。 變頻調(diào)速具有卓越的調(diào)速性能、顯著的節(jié)電效果、改善現(xiàn)有設(shè)備的運(yùn)行工況、提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性可靠性和設(shè)備利用率、延長設(shè)備使用壽命等優(yōu)點(diǎn),隨著應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大而得到充分的體現(xiàn),是目前運(yùn)用最廣泛且最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。 變頻調(diào)速技術(shù)用于紡織廠空調(diào)系統(tǒng)能夠很好的滿足紡織車間內(nèi)溫度、濕度、生產(chǎn)工藝和人體舒適的要求,比傳統(tǒng)方式具有更大的優(yōu)越性。風(fēng)機(jī)等設(shè)備采用變頻調(diào)速技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行是我國節(jié)能的一項(xiàng)重點(diǎn)推廣技術(shù),受到國家政府的普遍重視。將變頻技術(shù)應(yīng)用于風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備驅(qū)動(dòng)控制場(chǎng)合取得了顯著的節(jié)電效果,是一種理想的調(diào)速控制方式,既提高了設(shè)備效率,又滿足了生產(chǎn)工藝要求,并且因此大大減少了設(shè)備維護(hù)、維修費(fèi)用,還降低了停產(chǎn)周期,直接和間接經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。