布料印染高溫烘干定型工藝中濕度自動監控的解決方案

布料印染高溫烘干定型工藝中濕度自動監控的解決方案
印染工藝指在生產過程中對各類紡織材料（纖維、紗線、織物）進行物理和化學處理的總稱，包括對紡織材料的前處理、染色、印花和后整理過程，統稱為印染工藝。
在后整理過程中有一個重要的過程，即高溫烘干定型過程。該過程對溫濕度要求比較嚴格（濕度尤為重要），濕度根據不同布料大約控制在50-90之間；溫度大約控制在150-250度之間。如果，溫濕度控制不穩定，或不滿足所生產布料所要求德溫濕度，則會導致生產布料會出現質地不均勻，縮水等嚴重質量問題。但目前大多數的印染廠包括大部分的印染機械生產廠家所采用的設備對溫濕度的調節方式都為簡單的手動調節方式。具體調節是由設備頂部的排氣風機控制的，排氣管道上裝有手動的調節閥門，當設備里邊濕度過大時，調節閥門角度使通風量增大，這樣降低了設備里邊的濕度，反之減小調節閥門的角度，但風機要求一直轉動中。這樣，需要操作人員實時對出料口的布料進行檢測，一旦操作人員有所疏忽將造成不可估量的損失。類似情況曾在印染行業層出不窮！
九純健科技根據印染行業對溫濕度有特殊要求這一需求，組織對紡織、印染工藝方面經驗豐富的工程師經過大量的現場試驗，開發出了紡機專用濕度自動控制系統。
本系統對濕度測量傳感器、智能監控調節儀表等系統部件都采取了特殊的措施，使之能穩定運行于紡織、印染行業高溫、高濕、高電磁干擾、高靜電干擾等的特殊環境中。
² 系統功能: (系統框圖如圖2所示)
該系統采用JCJ200Y高溫型測試裝置，將被測環境中的氣體通過采樣風機采到采樣室，然后通過分析調理后把濕度信號送中央集中控制儀。中央集中控制儀采用JCJ600P型智能數字調節儀根據被采集的濕度信號采用模糊控制和PID傳統控制相結和的方式，輸出以連續變化的模擬電壓或電流控制信號。該控制信號可直接送到設備的排氣風機的驅動執行機構—交流馬達驅動器（變頻器）。通過調整變頻器功率負載輸出的頻率的大小來調整排氣風機的轉速，以達到對被測環境的濕度的自動監控功能。該系統具有較低的啟動電流、較低地啟動扭力和諧波沖擊（內置直流電抗器）等眾多優點，能很好的解決機械設備高能耗，特別是耗電嚴重的問題。　

² 系統配置: （系統結構示意圖如圖1所示）
*高溫濕度采樣部分：
功能： 采集設備中需要監測部分的空氣濕度信號；
采樣形式：通過耐高溫全封閉采樣風機，將被測環境樣氣采集到測量室內。在采樣室中裝有耐高溫濕度測量探頭，濕度探頭通過對樣氣的分析測量通過變送調理電路送出標準模擬電壓信號；
*智能調節控制部分：
功能： 通過對濕度采樣信號的分析，運算輸出連續的電壓或電流控制信號。
控制系統介紹：該調節系統采用模糊控制理論和傳統PID控制相結合方式，具備高精度自整定功能，使控制過程具有相應快、超調小、穩態精度高的優點，對常規PID難以控制的大純滯后對象有明顯的控制效果。采用軟硬件結合方式，對高電磁、高靜電等干擾有很強的適應能力；外殼部分為優質冷軋鋼板經靜電噴塑工藝加工而成，外觀優美大方，操作方便。
*調節控制風機執行機構：
功能: 通過智能交流馬達驅動器（變頻器）接受控制系統給出的連續的類比電壓或或類比電流控制信號，輸出大功率的三相或單相交流電壓，通過變頻方式驅動排濕風機。
智能馬達驅動器介紹：（智能馬達驅動器）變頻器是運用近代電力電子與微電腦控制技術的一項新興產品，主要用在各種工業和民生的機械設備上。其用途在于借著它改變供電頻率，來控制電機轉速，進而達到提升機械自動化程度與節約能源的目的。主要應用于紡織設備、自動化流水線等領域。具有穩定性好、操作簡單等特點。其優點如下：
l.獨特的過載能力、150%，60秒（針對特殊產業）
　2.高可靠度及較低能源損失（最新一代IGBT模組）
　3.輸出頻率0.1-120HZ、自動穩壓調節輸出
　4.18.5KW—75KW內建直流電抗器
　5.內建2個完全絕緣及獨立的大電流（1A）類比輸入，并可合成運算
　6.所有I/O端子皆為絕緣保護且具有優越的抗擾性
　7.可設定的V/F曲線與3次方V/F曲線
　8.雙接地端子及完整的保護功能　　

² 系統性能參數：
供電電壓：交流220V
系統功耗：≤10W
負載驅動能力：0.75KW-20KW交流負載
濕度測量準確度：±3%RH
濕度測量范圍：10-99.9%RH
系統分辨率：±0.1%RH
濕度控制波動度：±2%RH
被測氣體溫度范圍：≤600℃
系統工作環境溫度：-40-70℃
系統工作環境濕度：10-90%RH

² 系統安裝幾點說明：
控制主機箱安裝注意事項：
控制主機箱處溫度最好低于60℃，JCJ200Y高溫測濕裝置信號輸出線采用屏蔽三芯線，在控制主機箱處接地。
濕度采樣部分安裝注意事項：
將JCJ200Y高溫測濕裝置的進氣口連接一2-5米6分鋁塑管，管的另一端接到離設備排氣風機3-4米處。測濕裝置的出氣口處接一2-5米鋁塑管然后將管口接回被測氣體的風道。注意該設備所處環境溫度不得高于70℃。所采樣氣體溫度不高于600℃。
安裝過程一定要注意：測濕裝置的進氣口水平位置一定不低于采樣管與被測環境對接的接口位置，另外采樣管道要高于該接口；如果被監測設備對密閉性要求不太嚴格，測濕裝置的采樣回氣口可不用把氣體引回到被測設備，直接排放到空氣中即可。示意圖如下：

結語
該系統已在紡織機械的紗錠烘干，印染后整理過程中的燥洗、高溫烘干定型等工藝過程中成功應用兩年以上,監控效果令人滿意。
由于引進了自動化系統，紡織印染廠業主可削減現場員工。印染質量得到了提高。與那些在便宜勞動力市場建設的工廠相比，工廠有了競爭力，抱怨工作條件惡劣的員工大量減少。