粉体染料全自动溶解及输送系统的设计及应用

摘要

伴随着自动化控制技术的发展，以及人工智能技术的深入，传统的人工操作，已经无法满足当前社会发展的需求，工业生产中一些工艺流程的操作，将被机械所代替，粉体染料全自动溶解和输送系统作为印染设备的前端工艺，用于实现粉体染料的运输、加料、溶解和溶液配送的全自动化。
　　目前，大部分印染厂家粉体染料输送、加料和溶解的操作过程依然靠人工操作完成，且粉体染料在加料和溶解过程中造成大量粉末漂浮在空气中，对工人的健康造成直接伤害，因而产生了较高的医疗费用和人工费用，因此开发一套能够代替人工的自动化系统完成粉体染料的溶解和运输符合我国印染行业的迫切需求。
　　粉体染料全自动溶解及输送系统作为高效率、高智能的全自动设备，集运输、自动溶解和在线监控等功能于一体，依靠机械和电气的高度配合，保证系统运行的稳定性和输出产品的质量，本文对粉体染料运输和溶解过程进行了分析，运用自动化控制技术、工业网络、智能仪表等诸多技术，研究和设计了粉体染料全自动化溶解及输送系统。
　　本文针对粉体染料全自动化溶解及输送系统中涉及到的关键技术主要完成以下几个方面的研究:
　　1.根据粉体染料的溶解工艺和运输流程，确定了粉体染料全自动化溶解及输送系统“主从控制，多模块设计”的控制思路，由PLC实现对整个系统的控制，由上位机(IPC)软件实现系统监控及数据信息输出。
　　2.根据系统特点设计系统硬件方案，采用多种通信方式，避免了复杂的接线，保证系统的运行，并对控制器及附件设备做了选型。
　　3.根据系统硬件设计、系统的软件控制方案，采用多模块控制，对系统每一部分的机构进行分模块编程控制，方便系统后续的调试及维护;根据系统要求，设计了触摸屏监控画面;研究并分析了系统涉及的主要通信方式。
　　4.通过对系统硬件选型、结构及功能的实现方式的分析，针对系统中所涉及的主要软件进行了简单介绍和研究，以适应系统的开发和设计。
　　5.通过对整个系统功能的分析和硬件结构的设计，对比当前系统应用的环境，提出了符合系统要求的控制方案，并对系统的安全性、可靠性和稳定性进行了详细的分析，同时针对系统中应用的创新技术做了重点研究。
　　6.为保证系统安全、可靠的运行，针对系统中所可能涉及到的干扰进行分析，并提出对应的解决方案。

目录

声明

摘要

符号说明

1．1 课题背景及意义

1．2 国内外研究现状及存在问题

1．3 主要研究内容

1．4 论文章节安排

2．1 引言

2．2 系统整体方案

2．2．1 系统设计目标

2．2．2 系统总体结构及控制过程

2．3 系统各模块功能

2．3．1 粉体染料输送系统

2．3．2 自动溶解系统

2．3．3 溶液输送系统

2．3．4 空桶烘干系统

2．3．5 机械手

2．4 本章小结

3．1 引言

3．2 气动系统的组成与设计

3．2．1 气动技术特点

3．2．2 气动系统的基本组成

3．2．3 气动系统的设计

3．3 气动系统元件选型

3．3．1 气缸选型

3．3．2 电磁阀的选择

3．4 本章小结

4．1 引言

4．2．1 控制系统设计原则及步骤

4．2．2 系统功能要求

4．2．3 控制系统总体结构

4．2．4 系统主要硬件配置

4．3 调速系统相关知识介绍

4．3．1 三相异步电动机机械特性

4．3．2 调速方式

4．4 系统网络组成

4．4．1 通信方式

4．4．2 通信在本系统中的应用

4．5 硬件抗干扰措施

4．6 本章小结

5．1 引言

5．2 控制软件设计

5．2．1 CX-Programmer编程软件简介

5．2．2 系统总体控制流程设计

5．2．3 各模块软件设计流程

5．3 上位机软件设计

5．3．1 WinCC软件简介

5．3．2 系统主界面设计

5．3．3 手动控制界面设计

5．3．4 系统调试界面设计

5．3．5 报警界面设计

5．4 系统通信软件实现

5．4．1 PLC与变频器通信

5．4．2 PLC与远程I／O通信

5．5 本章小结

6．1 引言

6．2 系统可靠性分析

6．3 效果比较

6．4 创新分析

6．5 本章小结

第7章 总结与展望

7．1 总结

7．2 展望

参考文献

致谢

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