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發布時間：2021-04-28 14:39
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設備在線監測子系統主要完成如下功能： 完成對設備的運行狀態、壓力等參數和生產設備的運行狀態和工藝參數（車速、溫度、濃度、流量等）的實時監測，并保存歷史數據。
在線數據采集包括速度、長度、溫度、液位、含水率、壓力、張力、堿濃度、PH值、碼數、縫頭、水、電、汽、含潮儀等，保證產品工藝在生產裝備上的準確執行。
為了提高印染行業生產中工藝重復性和穩定性，必須對工藝參數進行在線采集和實時控制，重要的工藝參數主要有：
堿濃度在線檢測與控制系統，在很多企業應用已非常成熟且相關的報道己很多在此就不在贅述。
(2)染色濃度的在線監控
染料濃度進行在線（實時）監測，可使染色工藝從經驗控制轉向工藝參數精細化和數字化控制，使染色實時可控和染色結果精準。通過長時間的在線記錄和數據分析可以了解染料的配伍性、勻染劑的作用效果、pH值和溫度的影響以及皂洗效果等。對這些基礎數據的積累和分析后可以在線優化染色工藝。
(3)在線能源控制系統
控制能源成本，準確核算各機臺和各工段以及每批訂單的水、電、汽能耗。應用系統前無法對每個訂單、每個產品進行的能耗控制。應用系統后，通過在線采集系統的能源測控功能，可以有效控制水、電、汽消耗，科學計算生產水、電、汽消耗比率，使得能源浪費的環節徹底暴露并得到有效優化，從而據此減少能源浪費，減少水資源浪費。能源監控系統主要有如下五部分功能：電力系統：主要監控發電、配電室，完成對電壓、電流、功率、開關狀態等參數的實時監控，并保存歷史數據，同時在允許的條件下還可以完成對出口開關的遙控操作。
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染色機的染缸體積較大， 加熱管道和冷卻管道的體積相對較小， 造成溫度檢測具有很大的滯后， 一般可將溫度控制系統認為是一種具有純滯后的大慣性被控對象。 為了克服滯后， 可以在升／降溫段采用經驗補償的方法： 如果是升溫， 則在溫度到達Ｔ目標溫度一△Ｔｌ時停止升溫； 如果是降溫， 則在溫度到達丁目標強度一△Ｌ時停止升溫， 其中△丁ｊ和△ＴＪ為補償溫度， 根據控制系統和控制經驗選擇［３］。設被控對象染液的經溫度補償后的溫度為Ｔｏ，實測值為丁， 則溫度偏差ｅ＝Ｔｏ—Ｔ， 溫度偏差變化
為△２Ｐ＝Ｐ（ｉ）一Ｐ（ｉ一１）， 其中Ｐ（ｉ）為本次采樣的溫度偏差， Ｐ（ｉ一１）為次采樣的溫度偏差。
溫度對染色效果的影響很大， 由于溫度系統的復雜性， 要達到溫度工藝曲線的零誤差跟蹤是不可能的， 也是不必要的。 一般溫度偏差控制在士１℃， 染色就能達到很好的效果。 Ａ／Ｄ采樣的實際溫度經過計算， 當溫差ｅ進入［一３℃， ３℃］區間時， 溫度比較接近目標溫度， 應采取模糊控制策略， 并且偏差變化率為２． ４℃／ｍｉｎ為宜。 根據所采用溫度采集模塊的特性， ＡＩＤ采樣周期為５ ｓ。 模糊控制中， 選擇ｅ和Ａ２Ｐ作為輸入量， 把控制量“作為模糊控制的輸出。
如前所述， 在升溫時， ＰＬＣ的Ｄ／Ａ模塊控制氣動薄膜調節閥的開度， 當數字控制量為１００時， 調節閥全開， 當數字控制量為０時， 調節閥全關； 降溫時，通過ＰＬＣ控制氣動薄膜截止閥控制冷卻水的通斷，在一個采樣周期內， 的導通時間為５ ｓ， 對應ＰＬＣ中１００ ｍｓ定時器的時間常數為５０。 因此， 輸出量“的范圍為一５０＂－－＋１００， 正號代表升溫， 負號
代表降溫。
模糊控制系統一般由模糊控制器、 輸入輸出接口裝置、 被控對象、 執行機構和傳感器等５個部分組成‘“。 智能模糊控制系統在此基礎上加入控制規則集， 可根據誤差和誤差變化率進行分塊控制‘５‘，
能控制規則的確定實際控制過程中， 當溫差ｅ過大時， 為了加快升溫或者降溫， 節約工藝的執行時間， 應將氣動薄膜調節閥全開或者將氣動薄膜截止閥一直導通。 因此為了更合理地實現溫度控制， 應依據偏差ｅ和偏差變化Ａ２ｅ的值確定采用不同的控制策略。
于模糊控制區域采用模糊控制器控制。 模糊控制器的設計， 首先將偏差ｅ， 偏差變化率△２ｅ以及控制量亂模糊化。 模糊化的方法如下所述。首先要將連續變化的量離散化， 如把［一６，＋６］區間變化的連續量分為７段， 每一段對應一個模糊子集， 這樣處理使模糊化過程簡單。 如果量ｚ的實際變化范圍為［口， ６］， 將［口， ６］區間的變量轉換為［一６， ＋６３區間變化的變量Ｙ，
這樣做是為了使模糊推理合成方便， 若區間不對稱， 如［一竹， ＋ｍ］， 則：ｙ＝（仇＋行）［ｚ一（口＋６）／２］／（６一口）按以上的模糊化方法， 當從現場采集回溫度值時， 先計算得出的溫度偏差ｅ。 如果ｅ落入［一３℃，３℃］， 通過式（１）得出此時Ｐ所對應的模糊子集Ｅ。這樣溫度偏差ｅ細分為１３級， 論域Ｅ＝｛一６， 一５，－－４， 一３， 一２， 一１， ０， １， ２， ３， ４， ５， ６｝； 同理， 當溫度偏差變化△２Ｐ進入［一２． ４℃／ｍｉｎ， ２． ４℃／ｍｉｎｉ， 也可將其分為１３級， 論域Ｅ’ 一｛一６， 一５， 一４， 一３，一２， 一１， ０， １， ２， ３， ４， ５， ６）。
控制量“的變化范圍為一５０～＋１００。 模糊控制不需要知道控制對象的具體傳遞函數， 而是根據操作者的控制經驗和模糊控制的原理， 初步定下一個模糊控制查詢表， 并將這個查詢表按順序存入ＰＬＣ的一段連續寄存地址中。 在實際的控制對象中進行重復調試， 觀察控制效果， 并終確定控制效果滿意的模糊控制查詢表。
現如今， 隨著科社會的發展， 科技的進步， 服裝制造工業也在工業結構中占據越來越重的比例。 染色機， 廣泛用作漂白和染色設備， 其研究和發展也逐漸形成規模， 中國的印染工藝提高染色機的位置， 技術工藝和控制的要求也越來越高。 手工染色工藝逐漸被各式的染色機取代， 后者在染色行業里的應用逐漸廣泛。 染色過程在生產紡織品中有著重要的作用， 紡織印染質量的好壞直接決定了成品的顏色、 外觀， 甚至影響整體的成本。
染液濃度、 染液位置、 染液溫度等是在染色的過程中影響染色的幾個突出的因素， 而溫度的控制是繁瑣的過程， 并且尤其重要的工序過程。 染色過程的控制實際上是一個溫度曲線根據用于印染產品不同的染色， 在加熱和冷卻過程中， 嚴格控制到每個進程的關鍵。 在印染中織物產生的缸差、 色差、 條痕等問題通常是操作過程的不嚴謹所導致， 這使得重復印染的比例增加， 直接威脅到生產成本的控制問題。
由此可見溫度影響著操作過程中所經歷的變化， 它控是印染過程中需要被控制的關鍵因素， 所以溫度常常是重要參數。 不同的工藝生產由于采取的加熱方式及燃料配比都不一樣，所以控制情況也不一樣。 染色過程通常包括三個階段。 個是加熱， 蒸汽加熱方式； 接著是降溫階段， 它通常用水冷卻水的方法； 再有就是保溫過程。 加入燃料和助劑的時間點有兩個， 其一是升溫時候， 溫度到了固定的某一個溫度而保溫的時刻。 其二是溫度降低到某一刻度而校正浴比時。
目前染色機發展的大方向是設計出數字化和智能化的設備來， 并且能夠提升安全性， 降低能耗。 這種需求隨著工藝的突飛猛進越發明顯。 基于這些原因， 對染色機控制器的研究顯得十分的必要。
