專利名稱：紡織印染行業(yè)布料定型/烘干機(jī)節(jié)能減排控制系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種節(jié)能減排控制系統(tǒng)，尤其涉及一種適用于紡織印染行業(yè)的定型(烘干機(jī))節(jié)能減排控制系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
在紡織印染行業(yè)中，定型烘干是后整理的主要工序，針織物通過定型機(jī)的機(jī)械作用以及化學(xué)試劑的防縮、增軟、增硬等作用，使織物達(dá)到一定的縮水、密度、手感，并達(dá)到門幅整齊劃一、線條平整、紋路清晰的等美觀效果。而在定型或烘干工序中，對溫濕度的控制要求比較嚴(yán)格，由于不同的布料對濕度或溫度有不同的要求，不同的布料的濕度大約控制在50% 90%，溫度大約控制在150°C 250°C之間，如果溫濕度不穩(wěn)定，或?qū)ο鄳?yīng)的布料所需的溫濕度不配對，則會導(dǎo)致生產(chǎn)的布料會出現(xiàn)布料不均勻、縮水等嚴(yán)重現(xiàn)象，適時對調(diào)節(jié)排風(fēng)閥門排風(fēng)，將生產(chǎn)環(huán)境的溫濕度調(diào)整穩(wěn)定，以利于布料印染。目前對溫濕度的調(diào)節(jié)方式是通過簡單的手動調(diào)節(jié)方式，即調(diào)節(jié)排氣風(fēng)機(jī)的角度進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐艢?，以保持定型機(jī)或烘干機(jī)內(nèi)的最佳的工作環(huán)境參數(shù)，并且這過程還需要操作人員實時對布料進(jìn)行檢測，而往往由于不能準(zhǔn)確掌握定型機(jī)或烘干機(jī)內(nèi)的溫度、濕度、煙霧濃度的參數(shù)而進(jìn)行誤排風(fēng)操作，使得系統(tǒng)中熱風(fēng)排風(fēng)不合理，將不需要排放的熱風(fēng)中的熱量浪費，造成大量的能源浪費，并且影響對服裝布料的印染效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種紡織印染行業(yè)布料定型/烘干機(jī)節(jié)能減排控制系統(tǒng)及方法?？筛鶕?jù)工藝的不同，將對應(yīng)的工作環(huán)境參數(shù)保持在最佳值。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供了一種紡織印染行業(yè)布料定型/烘干機(jī)節(jié)能減排控制系統(tǒng)，包括采樣單元、散熱單元、檢測模塊，數(shù)據(jù)處理控制單元、操控單元、顯示單元及設(shè)置單元；
所述采樣單元從定型烘干機(jī)的氣路主干道中獲取采樣氣體，并經(jīng)所述散熱單元進(jìn)行降溫處理；
所述檢測模塊包括對所述采樣氣體進(jìn)行濕度與煙霧濃度測定的濕度傳感器與煙霧傳感器；
所述數(shù)據(jù)處理控制單元獲取所述檢測模塊中的濕度傳感器和/或煙霧傳感器的檢測值，并實時顯示于所述顯示單元；
所述設(shè)置單元設(shè)定氣體的濕度和/或煙霧的給定值，并于所述數(shù)據(jù)處理控制單元跟所述濕度傳感器和/或煙霧傳感器的檢測值相比較，輸出控制信號給所述操控單元控制排氣閥門的開合度，將所述定型烘干機(jī)中的濕度和/或煙霧濃度保持在所述定值。更佳地，所述數(shù)據(jù)處理控制單元選擇所述濕度傳感器和/或煙霧傳感器的檢測值與設(shè)置單元的給定值進(jìn)行比較運算得出偏差信號，經(jīng)比例積分微分運算控制輸出信號控制排氣閥門的開合度。進(jìn)一步地，所述散熱單元對所述采樣氣體進(jìn)行降溫處理為通過散熱片進(jìn)行散熱降溫。進(jìn)一步地，所述散熱單元對所述采樣氣體進(jìn)行降溫處理為通過水冷方式進(jìn)行散熱降溫。進(jìn)一步地，所述煙霧傳感器包括分別設(shè)置于氣路內(nèi)壁兩側(cè)上的反光鏡片與隔離透鏡，所述隔離透鏡將所述氣路內(nèi)外可視隔離，所述隔離透鏡外還設(shè)置發(fā)光單元與光強(qiáng)檢測單元，所述光強(qiáng)檢測單元檢測所述發(fā)光單元發(fā)出透過所述隔離透鏡并經(jīng)所述反光鏡片反射的光線強(qiáng)度。進(jìn)一步地，所述采樣單元抽取所述采樣氣體的抽氣泵。進(jìn)一步地，所述操控單元為控制排風(fēng)閥門的步進(jìn)電機(jī)。更進(jìn)一步地，所述操控單元為控制排風(fēng)閥門的伺服電機(jī)。相應(yīng)地，本發(fā)明實施例還提供了一種紡織印染行業(yè)布料定型/烘干機(jī)節(jié)能減排控制方法，從定型烘干機(jī)內(nèi)抽取采樣氣體；經(jīng)過散熱單元對所述采樣氣體進(jìn)行降溫處理；數(shù)據(jù)處理控制單元根據(jù)設(shè)置單元所設(shè)置參數(shù)的不同，獲取濕度傳感器和/或煙霧傳感器的檢測值與設(shè)置單元所設(shè)定的給定值進(jìn)行比較運算輸出控制信號控制排風(fēng)閥門的開合度，將所述定型烘干機(jī)中的濕度和/或煙霧濃度保持在所述定值。其中所述比較運算輸出控制信號為通過比例積分微分運算輸出控制信號。實施本發(fā)明實施例，具有如下有益效果:利用采樣氣體并進(jìn)行降溫的方式，解決濕度傳感器或煙霧濃度傳感器不耐高溫的問題，并根據(jù)工藝不同選擇濕度傳感器和/或煙霧傳感器的檢測值與設(shè)定值進(jìn)行比較，經(jīng)過PID算法輸出控制機(jī)器內(nèi)的排風(fēng)閥門的開合度，及時保持最佳的工作濕度或煙霧濃度，提高了布料的印染效果，并避免誤排風(fēng)消耗大量的能源。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框 圖2是散熱單元與檢測單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。本發(fā)明實施例的紡織印染行業(yè)布料定型/烘干機(jī)節(jié)能減排控制系統(tǒng)包括了采樣單元、散熱單元、檢測模塊，數(shù)據(jù)處理控制單元、操控單元、顯示單元及設(shè)置單元；
采樣單元10從定型烘干機(jī)的氣路主干道中獲取采樣氣體，并將采樣氣體氣路輸入本系統(tǒng)，由于本系統(tǒng)所應(yīng)用為紡織印染行業(yè)布料的定型或烘干機(jī)上，其產(chǎn)生的氣體為高溫氣體，溫度在150°C 250°C不等，不利于普通濕度傳感器與煙霧傳感器正常工作，本發(fā)明將所采樣的氣體經(jīng)過散熱單元20進(jìn)行散熱降溫，再經(jīng)過濕度傳感器與煙霧傳感器檢測，散熱單元20可為散熱片風(fēng)冷散熱或為更高效的水冷散熱，而在本發(fā)明實施例中優(yōu)選為在采樣氣體的氣路管道上安裝散熱片201，如圖2所示結(jié)構(gòu)示意圖。為了達(dá)到從氣路主干道中抽取采樣氣體，采樣單元10為一抽氣泵。檢測模塊30則包含了對經(jīng)散熱單元20進(jìn)行散熱降溫的采樣氣體進(jìn)行檢測的濕度傳感器301與煙霧傳感器302，數(shù)據(jù)處理控制單元40與濕度傳感器301與煙霧傳感器302電連接，并讀取其檢測值，通過顯示單元60進(jìn)行顯示，顯示單元60可為LCD液晶屏，而本實施例中選擇為LED數(shù)碼管的形式顯示。參照圖2所示的結(jié)構(gòu)示意圖。煙霧傳感器302包括分別設(shè)置于氣路內(nèi)壁兩側(cè)上的反光鏡片303與隔離透鏡304，隔離透鏡304將氣路內(nèi)外進(jìn)行可視隔離，并在隔離透鏡304外設(shè)置發(fā)光單元305與光強(qiáng)檢測單元306，隔離透鏡304使得發(fā)光單元305所發(fā)出的光線可以透過并到達(dá)反光鏡片303，并由光強(qiáng)檢測單元306檢測反射光線的強(qiáng)度，當(dāng)煙霧越濃時，煙霧遮擋或吸收越多的光線，檢測單元306得到的光強(qiáng)度也就越弱。當(dāng)煙霧濃度減小，煙霧遮擋或吸收的光線減少，檢測單元306得到的光強(qiáng)度也就越強(qiáng)，數(shù)據(jù)處理控制單元40獲得檢測單元306檢測的光線強(qiáng)度，輸出一個與煙霧濃度成正比的線性信號。而為了達(dá)到自動控制排風(fēng)保持機(jī)器內(nèi)的最佳工作環(huán)境參數(shù)，通過設(shè)置單元70根據(jù)要進(jìn)行加工的布料、工藝類型設(shè)定理想的工作環(huán)境中氣體的濕度、煙霧濃度或者濕度與煙霧濃度的給定值，而數(shù)據(jù)處理控制單元40則根據(jù)設(shè)置單元70所設(shè)定的參數(shù)類型選擇檢測單元的煙霧濃度信號或煙霧濕度信號或同時獲取煙霧濃度信號、煙霧濕度信號，再將其與設(shè)置單元70所設(shè)定的給定值進(jìn)行比較運算，并輸出控制信號給操控單元50，控制排風(fēng)口的閥門501的開合度，使定型烘干機(jī)中的濕度、煙霧濃度保持在設(shè)定值。操控單元50為與閥門501相連接的步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)，本實施例優(yōu)選為步進(jìn)電機(jī)。數(shù)據(jù)處理控制單元40為可編程邏輯控制器(PLC)，對所檢測到的濕度、煙霧濃度的值與設(shè)定的值進(jìn)行比較運算，經(jīng)比例積分微分運算控制(PID控制)輸出一個控制信號給操控單元50，當(dāng)煙霧濃度信號或煙霧濕度信號大于設(shè)定信號時，輸出信號增大，加大排風(fēng)流量，以降低定型機(jī)內(nèi)的煙霧和濕度。當(dāng)煙霧濃度信號或煙霧濕度信號小于設(shè)定信號時，輸出信號減小，降低排風(fēng)流量。這樣既保證了定型機(jī)在工作時對煙霧和濕度的要求，又保證了盡量低的排風(fēng)流量，以達(dá)到節(jié)能減排的目的。在對化纖面料進(jìn)行定型時，避免過度加工而影響布質(zhì)，需要及時控制定型/烘干機(jī)內(nèi)的煙霧的濕度與濃度，通過設(shè)置單元同時設(shè)定煙霧濃度與濕度的給定值，數(shù)據(jù)處理控制單元40而同時獲取濕度傳感器301與煙霧傳感器302的檢測值，并與兩者設(shè)定的值進(jìn)行比較運算，根據(jù)PID算法得出控制閥門開合度的信號；而在對油類面料進(jìn)行烘干時，通過設(shè)置單元設(shè)定煙霧濃度的給定值，數(shù)據(jù)處理控制單元40獲取煙霧傳感器302的檢測值與給定值比較運算，將定型/烘干機(jī)內(nèi)的煙霧濃度控制在最佳值，如20%，使得其產(chǎn)生的高溫?zé)熿F不對加工的油類面料產(chǎn)生污染；在對含水分較多的面料(如純棉布)進(jìn)行定型時，只需通過設(shè)置單元設(shè)定濕度的給定值，數(shù)據(jù)處理控制單元40則獲取濕度傳感器301的檢測值與給定值比較運算，將定型/烘干機(jī)內(nèi)的濕度控制在最佳值，保證面料的烘干質(zhì)量。
本發(fā)明實施例還提供了紡織印染行業(yè)布料定型/烘干機(jī)節(jié)能減排控制方法，其是采用抽氣泵從定型烘干機(jī)內(nèi)抽取獲得采樣氣體，再將采樣得到的高濕煙霧氣體經(jīng)過散熱單元進(jìn)行降溫處理，散熱單元是通過在氣路管道上設(shè)置散熱片進(jìn)行降溫。數(shù)據(jù)處理控制單元10根據(jù)設(shè)置單元70所設(shè)置工藝參數(shù)的不同，如對濕度、煙霧濃度或兩者參數(shù)同時設(shè)定，選擇獲取濕度傳感器或煙霧傳感器的檢測值或其兩者的值，再與所設(shè)置的對應(yīng)的參數(shù)的給定值進(jìn)行比較運算輸出控制信號給操控單元50控制排風(fēng)閥門501的開合度，將定型烘干機(jī)中的濕度、煙霧濃度或兩者的參數(shù)共同保持在設(shè)定值。而為了避免濃度過高或濕度過高的煙霧積累于定型烘干機(jī)內(nèi)影響加工布料，數(shù)據(jù)處理控制單元10為采用通過比例積分微分(PID)比較運算輸出控制信號，及時保持最佳定型烘干機(jī)內(nèi)的濕度與煙霧濃度，避免不當(dāng)排風(fēng)而浪費熱能。以上所揭露的僅為本發(fā)明一種較佳實施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求
1.一種紡織印染行業(yè)布料定型/烘干機(jī)節(jié)能減排控制系統(tǒng)，其特征在于，包括采樣單元、散熱單元、檢測模塊，數(shù)據(jù)處理控制單元、操控單元、顯示單元及設(shè)置單元； 所述采樣單元從定型烘干機(jī)的氣路主干道中獲取采樣氣體，并經(jīng)所述散熱單元進(jìn)行降溫處理； 所述檢測模塊包括對所述采樣氣體進(jìn)行濕度與煙霧濃度測定的濕度傳感器與煙霧傳感器； 所述數(shù)據(jù)處理控制單元獲取所述檢測模塊中的濕度傳感器和/或煙霧傳感器的檢測值，并實時顯示于所述顯示單元； 所述設(shè)置單元設(shè)定氣體的濕度和/或煙霧的給定值，并于所述數(shù)據(jù)處理控制單元跟所述濕度傳感器和/或煙霧傳感器的檢測值相比較，輸出控制信號給所述操控單元控制排氣閥門的開合度，將所述定型烘干機(jī)中的濕度和/或煙霧濃度保持在所述定值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能減排控制系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理控制單元選擇所述濕度傳感器和/或煙霧傳感器的檢測值與設(shè)置單元的給定值進(jìn)行比較運算得出偏差信號，經(jīng)比例積分微分運算控制輸出信號控制排氣閥門的開合度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的節(jié)能減排控制系統(tǒng)，其特征在于，所述散熱單元對所述采樣氣體進(jìn)行降溫處理為通過散熱片進(jìn)行散熱降溫。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的節(jié)能減排控制系統(tǒng)，其特征在于，所述散熱單元對所述采樣氣體進(jìn)行降溫處理為通過水冷方式進(jìn)行散熱降溫。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的節(jié)能減排控制系統(tǒng)，其特征在于，所述煙霧傳感器包括分別設(shè)置于氣路內(nèi)壁兩側(cè)上的反光鏡片與隔離透鏡，所述隔離透鏡將所述氣路內(nèi)外可視隔離，所述隔離透鏡外還設(shè)置發(fā)光單元與光強(qiáng)檢測單元，所述光強(qiáng)檢測單元檢測所述發(fā)光單元發(fā)出透過所述隔離透鏡并經(jīng)所述反光鏡片反射的光線強(qiáng)度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的節(jié)能減排控制系統(tǒng)，其特征在于，所述采樣單元為抽取所述采樣氣體的抽氣泵。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的節(jié)能減排控制系統(tǒng)，其特征在于，所述操控單元為控制排風(fēng)閥門的步進(jìn)電機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的節(jié)能減排控制系統(tǒng)，其特征在于，所述操控單元為控制排風(fēng)閥門的伺服電機(jī)。
9.一種紡織印染行業(yè)布料定型/烘干機(jī)節(jié)能減排控制方法，其特征在于，包括以下步驟: 從定型烘干機(jī)內(nèi)抽取采樣氣體；經(jīng)過散熱單元對所述采樣氣體進(jìn)行降溫處理；數(shù)據(jù)處理控制單元根據(jù)設(shè)置單元所設(shè)置參數(shù)的不同，獲取濕度傳感器和/或煙霧傳感器的檢測值與設(shè)置單元所設(shè)定的給定值進(jìn)行比較運算輸出控制信號控制排風(fēng)閥門的開合度，將所述定型烘干機(jī)中的濕度和/或煙霧濃度保持在所述定值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的節(jié)能減排控制方法，其特征在于，所述比較運算輸出控制信號為通過比例積分微分運算輸出控制信號。
全文摘要
本發(fā)明實施例公開了一種紡織印染行業(yè)布料定型/烘干機(jī)節(jié)能減排控制系統(tǒng)，包括采樣單元、散熱單元、檢測模塊，數(shù)據(jù)處理控制單元、操控單元、顯示單元及設(shè)置單元；所述采樣單元獲取采樣氣體，并經(jīng)散熱單元進(jìn)行降溫處理；所述數(shù)據(jù)處理控制單元將所述濕度傳感器和/或煙霧傳感器對經(jīng)降溫的采樣氣體的檢測值與設(shè)定相比較，輸出控制信號控制排氣閥門的開合度進(jìn)行排風(fēng)操作。本發(fā)明實施例還公開了一種服裝定型烘干節(jié)能減排檢測控制方法。采用本發(fā)明，解決濕度傳感器或煙霧濃度傳感器不耐高溫的問題，并根據(jù)工藝不同選擇濕度傳感器和/或煙霧傳感器的檢測值與設(shè)定值進(jìn)行比較，控制排風(fēng)閥門的開合度，及時保持最佳的工作參數(shù)，避免誤排風(fēng)消耗大量的能源。
文檔編號D06B23/20GK103184667SQ20131007710
公開日2013年7月3日 申請日期2013年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月12日
發(fā)明者李川凌 申請人:李川凌