【正文】 4）微波吸收法：其原理是 利用微波特性來檢測織物濕度。由發(fā)射天線發(fā)出微波，此波遇到織物時將被吸收，使微波功率發(fā)生變化。 該方法具有受環(huán)境因素影響小、實(shí)時性強(qiáng)、能實(shí)現(xiàn)在線測量、便于遙測 和 測量范圍廣 等優(yōu)點(diǎn)， 主要適用于軋車或熱熔染色劑的出布端等高濕場所。同時，此方法測量精度高，所測水分為總體積水，測量結(jié) 果具有代表性，比表面測量 技術(shù)要優(yōu)越的多。而且，由于非接觸測量，對織物不會造成破壞和污染 。 第 17 頁 共 測量織物含水率的 方法有多種，但因測量場合、 范圍和精確度要求不同，需要具體情況具體分析，選擇一種最 合適 的測量方 法 。通過分析可知，電阻法有損檢測不符合要求，而電容法在含水率過低和過高時都無法精確測量且電路復(fù)雜，紅外法測量結(jié)果不穩(wěn)定。作為非接觸式測量的微波法，有 很 高的精度指標(biāo)，測量速度快，是一個理想的選擇。而且，在染整工藝過程中 軋余率需要的測量范圍為 30%80%,對織物含水率進(jìn)行無損檢測可以延續(xù)設(shè)備的實(shí)用壽命，而且 符合在印 染廠的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時檢測，因此，微波 法是非接觸式在線檢測織物含水率的最佳方法。 張力的在線檢測 張力控制是整經(jīng)、漿紗、織造、印染等設(shè)備中的重要控制環(huán)節(jié)，隨著控制技術(shù)的發(fā)展，變頻器、伺服控制等調(diào)速新技術(shù)在印染設(shè) 備中的應(yīng)用也日趨廣泛?，F(xiàn)在大多數(shù)印染設(shè)備張力控制方式分為三種： 變頻器控制、伺服控制和磁粉離合器控制。 變頻器的控制原理及特點(diǎn) 變頻調(diào)速利用電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速和輸入電源的頻率成線性關(guān)系這一原理，將 50Hz的工頻市電通過整流和逆變環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)換為頻率可調(diào)的交流電源，供給三相異步電動機(jī)，實(shí)現(xiàn)調(diào)速 功能。變頻器控制電動機(jī)起動時，能從低頻 (1～ 2Hz)上升到 5OHz，消除了工頻 50Hz直接起動對電網(wǎng)的沖擊，且變頻器的輸出電壓隨頻率自動調(diào)節(jié)，可以使負(fù)載電機(jī)工作在額定電壓以下，不僅節(jié)能，而且可以延長電機(jī)的使用壽命。為了減小變頻器對其他設(shè)備和電網(wǎng)的干擾，同時防止電網(wǎng)其它干擾源對變頻器的干擾，需要增加 EMC裝置或電源濾波器來抑制諧波的 干擾 。 伺服控制原理及特點(diǎn) 隨著微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)的快速發(fā)展，交流伺服系統(tǒng)的控制方式向微機(jī)控制方向發(fā)展， 使交流驅(qū)動電源、交流伺服系統(tǒng)的性能大大提高， 交流伺服已成為發(fā)展趨勢。 它除克服 步進(jìn)電機(jī)或直 流伺服電機(jī)本身的不足， 它 具有功能強(qiáng)大、控制方式靈活、技術(shù)性能好 、 可靠性高 還具有 寬廣、平滑的調(diào)速范圍，較硬的機(jī)械特性和良好的調(diào)節(jié)特性、快速的響應(yīng)特性、抗擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，可以通過改變控制參數(shù)實(shí)現(xiàn)智能化控制。 磁粉離合器控制原理及特點(diǎn) 磁粉離合器是由傳動單元 (輸入軸 )和從動單元 (輸出軸 )合并而成。在兩組單元之間的空間，填有粒狀的磁粉（休積大約 40 微米）。 轉(zhuǎn)矩的控制范圍廣 ，控制精度高，傳遞轉(zhuǎn)矩與激磁電流成正比，可實(shí)現(xiàn)高精度的速度控制 且連結(jié)平滑，無沖擊，連結(jié)時的沖擊極小，能夠 實(shí)現(xiàn)平滑起停 。 具有 響應(yīng)速度快、結(jié)構(gòu)簡單、無污染、無噪音、無沖擊振動節(jié)約能源等優(yōu)點(diǎn) ， 是一種多用途、性能優(yōu)越的自動控制元件。 第 18 頁 共 同步傳動的在線檢測 紡織行業(yè)自動化連續(xù)生產(chǎn)的要求之一是實(shí)現(xiàn)印染機(jī)械的高精度同引言自動化連續(xù)生產(chǎn)是現(xiàn)代生產(chǎn) 工 藝的主要特點(diǎn)，印染機(jī)械在體積、重量和長度等方面都比較大，通常是由單元機(jī)組成聯(lián)合機(jī)，形成生產(chǎn)流水線，進(jìn)行高速度、高效率及一體化的生產(chǎn)，因此對印染機(jī)械電氣控制的可靠性、經(jīng)濟(jì)性、調(diào)速比與同步性能提 出了較高的要求。在 生產(chǎn)過程中，要求各單元電動機(jī)協(xié)調(diào)同步，使織物保持恒定的張力和線速度， 同時根據(jù)織物及工藝的不同，調(diào)整整個聯(lián)合機(jī)的速度及各單元問的轉(zhuǎn)速比。為此，對于多目標(biāo)的染整機(jī)械之間的同步控制，成為了影響染整機(jī)械工作質(zhì)量和運(yùn)行狀態(tài)的關(guān)鍵因素之一。 同步控制方案 傳統(tǒng)的同步方案 有模擬同步控制方 案和數(shù)模結(jié)合同步控制方案。模擬同步控制方案盡管控制結(jié)構(gòu)簡單，但實(shí)現(xiàn)起來成本較高，同時同步控制的精度不高， 而數(shù)模結(jié)合同步控制方案雖然同步控制精度有所提高，但是由于數(shù)字信號與模擬信號在轉(zhuǎn)換傳輸上的時差，因而在同步控制方面還是不盡如人意，難以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的在線算法與控制方案，即使采用反饋補(bǔ)償控制算法，又 間接增加了控制系統(tǒng)的成本，因此，在這樣的情況下，全數(shù)字式變頻調(diào)試同步控制方案得到了廣泛的關(guān)注和研究。新一代變頻器內(nèi)部普遍采用全數(shù)字化的控制方式，并提供 了 一個內(nèi)置 RS485串行通信接口，以便于構(gòu)成全數(shù)字式的控制系統(tǒng)。 人機(jī)界面 (或 監(jiān)控計(jì)算機(jī) )、變頻器均通過 RS485接口與 PLC的通信模塊連接，由人機(jī)界面實(shí)現(xiàn) PLC 的通信模塊連接， 由人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)發(fā)送控制信息、設(shè)定運(yùn)行參數(shù)以及讀取運(yùn)行狀態(tài)的作用（見下圖 ）。 數(shù)字測速部件采用張力傳感器對染整機(jī)械的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，通過對各同步控制單元中張力松緊狀態(tài)的采 集，將被測的傳感物理量送至 PLC 的高速脈沖計(jì)數(shù)輸入單元， PLC 將采集到的各單元實(shí)時轉(zhuǎn)速與設(shè)定運(yùn)行參數(shù)綜合，按既定的同步控制策略進(jìn)行運(yùn)算和控制，轉(zhuǎn)換為各單元的電機(jī)的運(yùn)行速度設(shè)定值，再通過 RS485總線寫入變頻器執(zhí)行，最終通過變頻器實(shí)現(xiàn)調(diào)速、達(dá)到同步控制的目的。由于 PLC 直接通過數(shù)字通信模式，按照一定采樣周期進(jìn)行信息的輸入、處理和輸出，簡化了系統(tǒng)外圍模塊，縮短了控制周期，同時提高了在線檢測、運(yùn)算和驅(qū)動能力，控制精度和工作 可靠性也進(jìn)一步提高；另外，可以通過通信接口將變頻器相關(guān)參數(shù)量如 電流、轉(zhuǎn)速、頻率等讀到人機(jī)界 面上，供操作人員監(jiān)視，并可根據(jù)實(shí)際情況做出相應(yīng)的判斷和調(diào)整，使機(jī)器的操作更加簡便、直觀，系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的設(shè)定也可以通過遠(yuǎn)程通信實(shí)現(xiàn)，從而降低操作故障，減少勞動力的投入， 這是一個 值得推廣的高精度同步控制方案。 第 19 頁 共 圖 全數(shù)字式同步控制系統(tǒng)框 圖 基于變頻調(diào)速的同步控制系統(tǒng) 1) 同步控制系統(tǒng)工作原理及過程基于變頻調(diào)速技術(shù) 同步控制系統(tǒng)的工作原理和 工作過程，相對傳統(tǒng)的同步控制 方案， 其實(shí)現(xiàn)起來較為簡單。 雖然成本較高，但是控制精度精確 ，能夠?qū)崿F(xiàn)無人值守，后期運(yùn)行維護(hù)任務(wù)簡單，因 具有 突出的優(yōu)勢。針對多臺印染機(jī)械同步控制的需求，對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測，可以設(shè)置傳感器進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測，由傳感器將運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)采集并輸送到下位機(jī) PLC 中，在 PLC 控制器內(nèi)部實(shí)現(xiàn)相關(guān)的控制算法，并生 成 相應(yīng)的控制決策，最后在數(shù)字量輸出口輸出需要變頻調(diào)整的印染機(jī)械的調(diào)速頻率，通過 RS485 將該調(diào)速頻率寫進(jìn)對應(yīng)機(jī)械的控制變頻器內(nèi)，由變頻器改變輸出頻率實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的無極調(diào)速，進(jìn)而達(dá)到對印染機(jī)械調(diào)速、實(shí)現(xiàn)同步控制的目的。 2) PID同步控制的實(shí)現(xiàn)這里我們重點(diǎn)分析帶 PID回路調(diào)節(jié)器的 PLC控制方式。在該方式中，變頻器的作用是為電動機(jī)提供可變頻率的電源，實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的無級 調(diào)速，傳感器的任務(wù)是檢測當(dāng)前染整機(jī)械的線張力、松弛或張緊狀態(tài)等， 以張力 PID控制算法為例進(jìn)行分析， 將 張力設(shè)定信號和張力反饋信號輸入可編程控制器后，經(jīng)可編程控制器內(nèi)部 PID 控制程序的計(jì)算，輸送給變頻器一個頻率控制信號； 還有一種辦法是將張力設(shè)定信號和張力反饋信號送入 PID回路調(diào)節(jié)器，由后者進(jìn)行運(yùn)算后，輸 送 給變頻器一個頻率控制信號。 變頻調(diào)速就是根據(jù)當(dāng)前染整機(jī)械的張力 、松 弛或張緊狀態(tài)，以及其他傳感參數(shù)，由控制中心決定哪臺染整機(jī)械處于不同狀態(tài)，根據(jù)該臺染整機(jī)械的相關(guān)狀態(tài)參數(shù)以及 反饋參數(shù)，結(jié)合其他染整機(jī)械的控制狀態(tài)，經(jīng)過PID 控制算法，給出該染整機(jī)械的調(diào)速方案，并由 控制 中心 PLC 輸出一個控制頻率到該染整機(jī)械的變頻器上，通過 RS485輸入 調(diào)整頻率， 最后通過變頻器實(shí)現(xiàn) 同步控制調(diào)整。 張力 傳感器 張力 傳感器 張力 傳感器 人機(jī)界面 P L C VF0 VF1 VF2 VF3 M0 M1 M2 M3 第 20 頁 共 結(jié)論 隨著 高新 技術(shù)的迅速發(fā)展帶動了現(xiàn)代 技術(shù)的融合和染整技術(shù)的迅速發(fā)展，對染整行業(yè)產(chǎn)生了巨大 的沖擊，使信息技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、生物技術(shù)、激光技術(shù) 、傳感器技術(shù)及空氣動力學(xué)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)在染整行業(yè)和相關(guān)行業(yè) (包括印染機(jī)械、印染助劑等行業(yè) )內(nèi)得到普遍應(yīng) 用，并研發(fā)出不少新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新助劑，從而促使染整行業(yè)的迅速發(fā)展，并向智能化、自動化、連續(xù)化、高速高效、高品質(zhì)及節(jié)能環(huán)保等技術(shù)進(jìn)步方向發(fā)展了一大步。染整行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo) 們 必須關(guān)注這一發(fā)展趨勢，特別是對數(shù)字技術(shù)、信息技術(shù)和生物技術(shù)的應(yīng)用，這是紡織染整行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的主要方向 。 染整行業(yè)將實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略 目前我國環(huán)境污染嚴(yán)重生態(tài)惡化 ,再 加上染整行業(yè)連年虧損 ,已嚴(yán)重影響染整行業(yè)的發(fā)展 ,因此染整行業(yè)要扭虧增盈進(jìn)行第二次創(chuàng)業(yè) ， 實(shí)現(xiàn)跨世紀(jì)宏偉目標(biāo) ,必須實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略 。其基本目標(biāo)是減少并 消除生產(chǎn)過程 中 和產(chǎn)品的有害環(huán)境影響。對生產(chǎn)過程則要求節(jié)約原材料和能源 ,盡可能不用有毒原材料 ,并盡量減少排污數(shù)量和毒性對產(chǎn)品則要求從投入原材料到最終處置報(bào)廢產(chǎn)品的整個過程 ,都盡可能將對環(huán)境的影響降 至最低 ,并減少產(chǎn)品的物質(zhì)材料和能耗 ,擴(kuò)大可再生資源的利用 ,提高產(chǎn)品質(zhì)量和壽命 ,用高新技術(shù)來改造傳統(tǒng)染整工藝裝備 ,并以低耗 、 高效 、 無污染的方向重點(diǎn)發(fā)展功能性產(chǎn)品 ,開發(fā)綠色產(chǎn)品來保證染整行業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施， 開發(fā)和采用環(huán)保型染料助劑和環(huán)保節(jié)能型設(shè)備 。 信息技術(shù)與染整科技的 交叉融合，將改變?nèi)菊a(chǎn)面貌 染整技術(shù)將 以現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)為主體實(shí)現(xiàn)自動控制技術(shù)變的更加智能化。 現(xiàn)代測量技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù) ,已無所不在的滲透到染整加工的各個領(lǐng)域， 由于普遍采用自動化、電腦程序控制和利用各種高新技術(shù) ,來加強(qiáng)工藝過程的監(jiān)控和先進(jìn)的輔助生產(chǎn)手段 ,如工藝參數(shù)的自控 ； 電腦測配色提供配方 ； 電腦分色制版 ； 自動稱料、加料、化料、給漿 ； 色光監(jiān)控 ； 印花花位尺寸導(dǎo)帶速度、刮印次數(shù)速度及對花等自動調(diào) 節(jié)。 染整企業(yè)的生產(chǎn)和管理系統(tǒng)也將實(shí)現(xiàn)智能自動化 ,它通過企業(yè)管理智能機(jī)及企業(yè)自動化管理系統(tǒng)和軟件 ,在信息收集、系統(tǒng)分析、 企業(yè)規(guī)劃和目標(biāo)決策等 ,企業(yè)管理手段上實(shí)現(xiàn)智能自動化。目前紡織工業(yè)正處于第三次變革階段 ,由于計(jì)算機(jī)帶來的信息編碼技術(shù) ,將會使傳統(tǒng)的染整行業(yè)數(shù)字化 ,從而改變過去的生產(chǎn)組合形式。這種由信息帶來的變化實(shí)現(xiàn)了“需求引導(dǎo)加工” ,人們可按個人需求在盡可能短的時間內(nèi)獲得符合自己要求的面料品種和服裝款式等。目前 ,美國已在利用軍工信息技術(shù)來改造染整服裝行業(yè) ,如應(yīng)用由美國空軍飛行員目標(biāo)識別系統(tǒng)改造而來的“電腦輔助纖維檢驗(yàn)技術(shù)” ,來檢驗(yàn)各種顏色圖案和花色的紡織品 ,每分鐘可達(dá) 100 碼 ,疵點(diǎn)檢出率達(dá)98%。 第 21 頁 共 致謝 第 22 頁 共 參考文獻(xiàn) [1] 張紅霞，紡織品檢測實(shí)務(wù) [M].中國紡織出版社， 2022 [2] 俞志根，傳感器與檢測技術(shù) . 北京：科學(xué)出版社， 2022 [3] 孔繁超 ， 、 滌綸針織物染整 /孔繁超主編 北京：紡織工業(yè)出版社出版， 2022 [4] 范晶彥，傳感器與檢測技術(shù)應(yīng)用 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2022 [5] 武昌俊，自動檢測技術(shù)及應(yīng)用 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2022 [6] 郁有文，傳感器原理及工程應(yīng)用 . 西安：西安電子科技大學(xué)出版社， 2022 [7] 針織物染整 /孔繁超主編 北京：紡織工業(yè)出版社出版， 2022 [8] 廖承恩 ，微波技術(shù)基礎(chǔ) [M].西安電子科技大學(xué)出版社， 2022 [9] 施火泉 ， 一種高精度的多單元傳動同步控制方法【 J】 ,江南大學(xué)學(xué)報(bào) 2022． 1 [10] 朱垂堂 ， 交流變頻調(diào)速在印染設(shè)備上的應(yīng)用【 J】 ,變頻器世界， 20226(8) [11] 馬秀琴，石榮榮，尹海欣 ,印染聯(lián)合機(jī)速差同步控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)【 J】 _印染 2022 [12] 王強(qiáng)華，國內(nèi)外印染機(jī)械現(xiàn)狀及發(fā)展態(tài)勢 [J]，紡織導(dǎo)報(bào)， [13] 陳振翼 ,電力拖動自動化控制系統(tǒng)【 M】 ,北京：中國紡織出版社 2022 [14] [15]