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)的順利進行。溫濕度對產(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，溫濕度對棉纖維的影響直接是工藝、設備、操作等環(huán)節(jié)從而影響半制品及成品的質(zhì)量，對溫濕度適時調(diào)整控制，尤其是利用智能數(shù)字化傳感網(wǎng)技術可以有效地減少了產(chǎn)品質(zhì)量的時間差波動，穩(wěn)定了產(chǎn)品質(zhì)量。關鍵詞 溫濕度 傳感器 回潮率1 溫濕度對棉紡織生產(chǎn)工藝的影響1.1 對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，增加強力，便于提高羅拉對纖維的控制力，纖維

2、在牽伸過程中伸直平行，要求相對濕度較大。細紗工序濕度大，紗線與鋼絲圈之間以及鋼絲圈與綱領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；同時皮輥發(fā)粘，繞皮輥影響生產(chǎn)，增加工人的勞動強度。所以要求偏小控制?！?】1.2 對織造工序的影響絡筒工序要求保持一定的相對濕度，是為了保證并增加紗線的強力和回潮率，有利于清除紗疵。使紗線表面光滑，減少紗線損失。若相對濕度過小，筒子變重紗線吸濕伸長，不易除雜，機件表面沾附飛花且易生銹；若濕度過小，會造成強力下降斷頭多。此外在上漿和織造事業(yè)要嚴格控制回潮率和溫度，否則會影響上漿率和上漿效果。在織造車間回潮率會使坯布的

3、濕度大容易發(fā)霉損壞，若回潮率小則會是摩擦變小不利于織造過程的順利進行。【2】2紡織空調(diào)溫濕度監(jiān)測的原理濕度傳感器，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。空氣中的水蒸汽吸附于感濕材料后，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。 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。兩個下電極與濕敏材料，上電極構成的兩個電容成串聯(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)境的相對濕度變化

4、而變化。當環(huán)境濕度發(fā)生變化時，濕敏元件的電容量隨之發(fā)生改變，即當相對濕度增大時，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)測方案設計中所需主要硬件模塊，及其在監(jiān)測系統(tǒng)中的作用紡織空調(diào)智能化監(jiān)測設計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)、科研以及辦公設備自動化領域中，是一種十分重要的數(shù)據(jù)。溫濕度的測量和控制在紡織生產(chǎn)的智能空調(diào)控制和科學研究中應用廣泛。溫濕度傳感器控件由新風溫濕度傳感器測定溫濕度后，系統(tǒng)

5、自動計算新風焓值作為工況區(qū)域劃分和控制的條件，由室內(nèi)溫濕度傳感器檢測當前的室內(nèi)值，并計算虛擬露點和露點焓值。根據(jù)新風焓值和虛擬露點溫度偏差值，經(jīng) pid 算法去調(diào)整新、回、排風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)絡中的，包括各個層面的應用和協(xié)議。無線通信模塊應用于傳感器網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)通信協(xié)議包括物理層、鏈路層、網(wǎng)絡層和應用層。目前各層次協(xié)議還沒有標準化。另外，無線通信模塊消耗的能量在傳感器節(jié)點中占主要部分，所以考慮無線通信模塊的工作模式和收發(fā)能耗很關鍵。與手機、pda等使用電池方式工作的設備一樣，無線傳感器節(jié)點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，對于支持低功耗待機監(jiān)聽模式的有很大優(yōu)勢。3.3數(shù)據(jù)智能處理模塊：針對紡織生產(chǎn)的實際需求，結(jié)合先進的技術及應用，現(xiàn)代科技提出了一套高清智能網(wǎng)絡化智能監(jiān)控方案，方案以ip傳輸網(wǎng)絡，h.264協(xié)議群為傳輸基礎，是集1080p、720p高清圖像、音頻監(jiān)控及對講、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用系統(tǒng)。通過高清智能處理模塊監(jiān)控方案，可實現(xiàn)視音頻及報警信息的采集、傳輸/轉(zhuǎn)換、顯示/存儲，進行權限管理，保證信息的安全、可視化的檢測事件的應急預案管理和調(diào)度等多項功能。通過攝像系統(tǒng)對織造斷頭頻發(fā)的區(qū)域進行連續(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，擋車工能實

7、時了解情況并進行監(jiān)督，一旦發(fā)生斷頭疵點或溫濕度不合適等障礙時及時記錄 并與檢測數(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)。車間通風網(wǎng)絡的空氣動力參數(shù)、工作性質(zhì)、風機的性能曲線、巷道的特性曲線、通風機自身全壓值偏差等，都對通風機的風量產(chǎn)生影響。為使通風機能夠安全高效地運行，必須對風量進行自動調(diào)節(jié)以適應上述因素的變化。由于影響風機風量的因素很多，單就通風網(wǎng)絡而言，各段巷道變化很大，難以建立被控對象精確的數(shù)學模型，可該系

8、統(tǒng)用一個時變的帶滯后的大慣性環(huán)節(jié)來描述，并用程序軟件對其進行了大量仿真，所得數(shù)學模型與實際調(diào)試結(jié)果差距很大。因此用常規(guī)的控制方法對風量進行自動調(diào)節(jié)很難達到預期的效果，此我們采用了模糊控制技術依靠傳感網(wǎng)對其實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)。【4】 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，與應用前景展望紡織空調(diào)采用自動控制系統(tǒng)可以減少人為的操作弊端，帶來管理和技術上的提升，可靠的達到生產(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行操作管理、數(shù)據(jù)管理、報警管理、報表管理、綜合管理，提高企業(yè)的新技術應用和綜合管理能力。在對國內(nèi)外溫室智能

9、控制進行深入分析的基礎上，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)測和單片機控制相結(jié)合，利用溫濕度傳感器對工業(yè)以及生產(chǎn)進行檢測。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。傳感器是實現(xiàn)測量與控制溫濕度穩(wěn)定的首要環(huán)節(jié)，是測控系統(tǒng)的關鍵部件，如果沒有傳感器對原始信號進行準確可靠的捕捉和轉(zhuǎn)換，系統(tǒng)就無法實現(xiàn)要求的各項功能。工業(yè)生產(chǎn)過程中的自動化的測量和控制，大部分主要依靠各種傳感器來檢測和控制生產(chǎn)過程中的各項參量，使系統(tǒng)工作在最佳的狀態(tài)下。溫濕度傳感器技術目前在我國已經(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)測促進紡織生產(chǎn)將成為

10、最佳技術。目前,紡織行業(yè)正面臨著嚴峻的挑戰(zhàn),降低成本降低能耗已成為大家的共識。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)濟效益,還可以保護環(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)自動化程度的不斷提高和能源全球性短缺,plc、變頻技術等越來越廣泛地應用在機械、紡織、化工、造紙、冶金、食品等各個行業(yè)以及風機、水泵等的節(jié)能場合,取得了顯著的經(jīng)濟效益,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)有設備的運行工況、提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性可靠性和設備利用率、延長設備使用壽命等優(yōu)點,隨著應用領域的不斷擴大而得到充分的體現(xiàn),是目前運用最廣泛且最有發(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。風機等設備采用變頻調(diào)速技術實現(xiàn)節(jié)能運行是我國節(jié)能的一項重點推廣技術,受到國家政府的普遍重視。將變頻技術應用于風機、泵類設備驅(qū)動控制場合取得了顯著的節(jié)電效果,是一種理想的調(diào)速控制方式,既提高了設備效率,又滿足了生產(chǎn)工藝要求,并且因此大大減少了設備維護、維修費用,還降低了停產(chǎn)周期,直接和間接經(jīng)濟效益十分明顯。