CN201408364Y - 染色机全自动集散控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型主要公开了一种染色机全自动集散控制系统，具有上位机和多个下位机，上位机内储存多道染整工艺的软件程序。与上位机数据端相连的每个下位机，根据染整工艺的软件程序控制染色机上的部件。每个下位机连接有浴比控制单元、加料控制单元、水洗控制单元、分排控制单元和水泵分段调速控制单元。本实用新型可以对染色机集中管理，分散控制。

Description

染色机全自动集散控制系统

技术领域

本实用新型涉及染色机的控制系统，特别与染色机全自动集散控制系统有关。

背景技术

近几年来随着纺织行业的发展，不少企业从做低档次布种逐步转向做高档布行列之中，但是绝大部分印染企业在实际工作中，还是沿袭传统的操作方式：升/降温用智能仪表来控制，前/后处理还是用人工操作。

据考察时发现，由于一个工人管理两只染色机，存在交叉作业问题，再加上工人技能方面的差异，往往会造成同一种布在同一染色机印染后，质量差异明显，而且能源消耗增加。

然而，印染是纺织加工过程中的重要环节，是体现纺织产品质量的重要标志，同时也是体现纺织产品经济价值和提高服装附加价值的重要因素。

因此，面对日渐成熟的自动化技术，有企业开始用电子技术来控制染色机的印染工作。但是，目前染色机自动化控制还只局限于单独对一台染色机进行控制，这类的控制器一般称为下位机。这样每台染色机还是需要有工人去现场操作。一旦印染规模扩大，染色机数量增多，仍然需要配备较多工人。所以现有的自动化技术仍然存在局限性。

鉴于此，本发明人经过长时间的试验和改进，终于研究出一种染色机全自动集散控制系统，本案由此产生。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种染色机全自动集散控制系统，实现对所有染色机进行集中管理，分散控制。

本实用新型的次要目的在于提供一种染色机全自动集散控制系统，具有节能降耗、经济环保的优势。

为了实现上述目的，本实用新型的解决方案为：

染色机全自动集散控制系统，具有上位机和多个下位机，上位机内储存多道染整工艺的软件程序；与上位机数据端相连的每个下位机，根据染整工艺的软件程序控制染色机上的部件；每个下位机连接有浴比控制单元、加料控制单元、水洗控制单元、分排控制单元和水泵分段调速控制单元。

所述的浴比控制单元包括测量染色机机缸内水位的差压变送器，以及染色机的气动进水阀；差压变送器连接下位机输入端口；下位机根据差压变送器测的差压数据控制气动进水阀工作状态。

所述的加料控制单元包括测量料缸液位的液位传感器，以及染色机的搅拌电机、加料阀门及加料泵；液位传感器连接下位机输入端口；下位机连接搅拌电机、加料阀门及加料泵，并控制搅拌电机、加料阀门及加料泵的工作状态。

所述的水洗控制单元包括染色机上的进水阀门和出水阀门；下位机连接进水阀门和出水阀门，并控制其工作状态。

所述的分排控制单元包括回用水管道阀门、清水阀门和污水阀门；下位机连接回用水管道阀门、清水阀门和污水阀门。

所述的水泵分段调速控制单元包括测量染色机机缸内温度的测温传感器，以及F/V转换器(频率/电压转换器)和染色机上控制水泵电机的变频器；测温传感器连接上位机输入端口，上位机连接到F/V转换器，F/V转换器与变频器相连。

采用上述方案后，本实用新型可以将每台染色机用一个下位机自动化分散控制，同时所有下位机又连接在上位机上，由上位机集中管理，根据下位机的需要，将其中一道染整工艺的软件程序下载给对应的下位机。这样，不需要在现场操作就可以将整个生产车间控制，形成完整的系统。

又本实用新型根据染色机自身的特性，采用适合的方式进行浴比控制、加料控制、水洗控制、分排控制和水泵分段调速控制，使得在系统化的前提下，进一步节能降耗，具有经济环保的优势。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图；

图2腈毛混纺针织面料的染整工艺流程图；

图3是浴比控制单元的结构示意图；

图4是加料控制单元的结构示意图；

图5是水洗控制单元的结构示意图；

图6是分排控制单元的结构示意图；

图7是水泵分段调速控制单元的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的具有一个上位机1和多个下位机21、22、23、24…(最多可连接99台)。上位机1可以为工业控制电脑，且分别与下位机21、22、23、24…各自相连，采用Modbas(工业控制器的网络协议中的一种)通信，具有可靠性。

图2是以腈毛混纺面料为例，染整工艺的流程图，包括浸洗、加水、加料、染色、降温、水洗、脱水、烘干和分排等步骤。其中在加水时，控制温度在10℃，加料时升温至30℃～45℃，并在这个温度下进行染色，染色完毕后降温至10℃，进入水洗步骤，水洗后再次升温进行脱水，最后在60℃～90℃温度下烘干，降温冷却后分排染水。这整道染整工艺编写为一个对应的软件程序，存储在上位机1内。当然这只是其中一例，不同面料，其温度的控制不同，因此上位机1中储存了应用于不同面料的软件程序，比如棉纺面料、雪纺面料、亚麻面料等等。本实用新型中存储了200套不同的软件程序。

下位机21、22、23、24…的工作原理都相同，下面以下位机23为例，进行详细阐述。

在下位机23上连接有浴比控制单元31、加料控制单元32、水洗控制单元33、分排控制单元34和水泵分段调速控制单元35。

浴比控制单元31可以是图3所示的结构，包括差压变送器41和气动进水阀42。差压变送器41用于测量染色机机缸内水位，测量所得数据传送给下位机23的输入端口，下位机23根据差压变送器测41的差压数据控制染色机上的气动进水阀42的工作状态。

以往的染整工艺中，加水步骤的浴比控制往往靠人工目测，本实用新型附加浴比控制单元31可以避免主观意识带来的误差，精确控制浴比，提高染色质量。

本实用新型还可具有如图4所示的加料控制单元32，用于染整工艺中的加料步骤，包括液位传感器51、搅拌电机52、加料阀门53及加料泵54。液位传感器51用于测量染色机内料缸的液位，所测数据送给下位机23。下位机23控制搅拌电机52、加料阀门53及加料泵54。当染化料加到染色机的料缸后，下位机23开启搅拌电机52进行搅拌化料，化料充分后控制加料阀门53及加料泵54打开，自动加料，同时上位机23随动跟踪，根据液位传感器51数据控制加料阀门53及加料泵54，保证等比加料。

如图5所示，本实用新型还可为图中所示的水洗控制单元33，用于染整工艺中的水洗步骤。主要包括染色机上的进水阀门61和出水阀门62。下位机23连接在进水阀门61和出水阀门62，并控制其工作状态。这样有下位机23自动控制，可以使得水资源量化使用，节约用水，同时还能根据控制时间上的不同，形成多种水洗方式。

经过经济分析，每台染色机利用该水洗控制单元33自动化控制后，与原先手动控制相比，每个染色机每缸面料(930米左右)，可节水10吨，价值：3.5元/吨(自来水费+排污费)×10吨＝35元。这对规模较大的企业来说，每天可节约的费用也是一比不小的数目。

如图6所示，污水分排控制单元34包括水管道阀门71、清水阀门72和污水阀门73；下位机23控制回用水管道阀门71、清水阀门72和污水阀门73。可将不同性质的染色用水，自动排放到不同的管道中，提高利用率。

再结合图7，本实用新型水泵分段调速控制单元35可以由测温传感器81，以及F/V转换器82(频率/电压转换器)和变频器83联合构成。测温传感器81测量染色机机缸内的温度，以及F/V转换器82将输入的频率转换成对应的电压，控制变频器83的工作状态。这样通过变频器83可控制水泵电机的转速，以得到所需的水流速度，使得面料运行速度均匀。

本实用新型工作时，可以不需要亲临现场，直接在上位机1上把所需的软件程序传对应的下位机，形成统一集中管理。同时，每个下位机又结合各个控制单元，利用自动化技术，精确分散控制染色机。这样，整体形成一个完整的系统。

Claims (6)

1、染色机全自动集散控制系统，其特征在于：具有上位机(1)和多个下位机，上位机(1)内储存多道染整工艺的软件程序；与上位机(1)数据端相连的每个下位机，根据染整工艺的软件程序控制染色机上的部件；每个下位机连接有浴比控制单元(31)、加料控制单元(32)、水洗控制单元(33)、分排控制单元(34)和水泵分段调速控制单元(35)。

2、如权利要求1所述的染色机全自动集散控制系统，其特征在于：所述的浴比控制单元(31)包括测量染色机机缸内水位的差压变送器(41)，以及染色机的气动进水阀(42)；差压变送器(41)连接下位机输入端口；下位机根据差压变送器(41)测的差压数据控制气动进水阀(42)工作状态。

3、如权利要求1所述的染色机全自动集散控制系统，其特征在于：所述的加料控制单元(32)包括测量料缸液位的液位传感器(51)，以及染色机的搅拌电机(52)、加料阀门(53)及加料泵(54)；液位传感器(51)连接下位机输入端口；下位机连接搅拌电机(52)、加料阀门(53)及加料泵(54)，并控制搅拌电机(52)、加料阀门(53)及加料泵(54)的工作状态。

4、如权利要求1所述的染色机全自动集散控制系统，其特征在于：所述的水洗控制单元(33)包括染色机上的进水阀门(61)和出水阀门(62)；下位机连接进水阀门(61)和出水阀门(62)，并控制其工作状态。

5、如权利要求1所述的染色机全自动集散控制系统，其特征在于：所述的分排控制单元(34)包括回用水管道阀门(71)、清水阀门(72)和污水阀门(73)；下位机连接回用水管道阀门(71)、清水阀门(72)和污水阀门(73)。

6、如权利要求1所述的染色机全自动集散控制系统，其特征在于：所述的水泵分段调速控制单元(35)包括测量染色机机缸内温度的测温传感器(81)，以及F/V转换器(82)和染色机上控制水泵电机的变频器(83)；测温传感器(81)连接上位机输入端口，上位机连接到F/V转换器(82)，F/V转换器(82)与变频器(83)相连。

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