常温环保染色机系统设计终稿学士学位论文.doc

论文

常温环保染色机系统设计

申请人：纪守新
学科（专业）：机械工程及自动化
指导教师：肖渊老师
2015年08月

I

网络教育学院
毕 业 设 计 (论 文) 任 务 书

专业班级 1309 层次 专升本 姓名 纪守新 学号 113091993130091
一、毕业设计（论文）题目 常温环保染色机系统设计
二、毕业设计（论文）工作自 2015年7月14日起至2015年09月20日止
三、毕业设计（论文）基本要求： 论文的总体结构应分为以下几部分：题目、摘要、目录、前言、正文、结论、参考文献和附录等几部分组成。论文应力求有作者自己的创见和观点，中心突出，层次分明，论述清楚，结构严谨，文字流畅，论证有理有据，具有说服能力。整篇论文字数不少于8000字。
论文写作必须注意以下几个方面的问题：
（1）论文格式准确无误，严格按照学院格式基本要求撰写；
（2）论文写作要结合具体的案例，并进行定性、定量分析；
（3）论文写作务必认真，不得抄袭、剽窃他人研究成果；
（4）论文文献引证务必规范。
指导教师： 肖渊

网络教育学院
毕业设计(论文)考核评议书
指导教师评语：
该生完成了题目为: 常温环保染色机系统设计的论文。
论文选题合适，文章篇幅完全符合论文规定，内容较为完整，层次结构安排科学，主要观点突出，逻辑关系清楚。文题相符，论点突出，论述紧扣主题。
语言表达流畅，格式完全符合规范要求。
建议成绩： 良好 指导教师签名： 肖渊 2015年9 月29 日
答辩小组意见：

负责人签名 年 月 日
答辩小组成员

毕业设计（论文）答辩委员会意见：

负责人签名： 年 月 日

摘　要
论文题目：常温环保染色机系统设计
学科（专业）：机械工程及自动化
申请人：纪守新
指导教师：肖渊老师
摘　要
本论文结合德州祥泰染整设备有限公司染色机的设计研发项目，对常温染色机主体结构和电气自动控制进行研究。此次研究的目的是开发研制新型的低浴比环保节能型常温染色机，该染色机能按照染色工艺要求和温度控制要求自动完成整个生产过程，并能在高温、潮湿、酸碱等恶劣复杂的环境下长时间安全、可靠的运行。
论文对染色机的主体结构进行系统研究和论证，对影响染色机浴比的关键因素进行分析，做了大量的布水含水比实验，根据染色工艺优化了染色机主体结构。相应的对染色机各个主要结构进行了设计。后续对染色机控制系统进行了分析，从而完成控制系统的设计。该项目的意义在于该染色机控制系统的设计和开发过程中，将可编程控制器、变频器等先进的控制手段和技术引入染色机的控制之中，实现了织物染色机过程的自动控制。
目前，该项目已通过客户使用实验，广受客户好评。各项性能指标均已达到了设计要求，充分证明了该染色机设计方案的正确性和可行性。该染色机无论从浴比控制、染色效果和自动化控制上都获得了质的提高，而且在节约水、电能源方面也有非常突出的表现。基本达到了国际先进水平，机器使用后取得了较好的经济效益。充分说明了该染色机结构和PLC在染色机控制系统之中的运用效果是非常好的。

关 键 词：染色机；浴比；环保；节能

论文类型：设计报告

西安交通大学网络教育学院论文
目 录
1 绪论 1
1.1 课题背景及意义 1
1.2 国内外研究发展现状 2
1.3设计内容 3
2 机械部分设计 4
2.1溢流染色机工作原理 4
2.2 主体结构设计 4
2.3自动解结机构设计 6
2.4布槽摆布机构设计 6
3电气控制设计 8
3.1染色机控制流程设计 8
3.2系统硬件结构设计 8
3.3系统主回路设计 9
3.4部分电气元件选型 10
4程序部分设计 13
4.1PLC主程序设计 13
4.2温度控制与子程序流程图 21
5结论与展望 24
致谢 25
参考文献 26
声明 27

见即可）
III

1 绪论
1.1课题背景及意义
1.1.1 染色工艺
纺织品染整加工的工序一般流程为坯布烧毛--退煮漂前处理--退浆－－煮练－－漂白--丝光---染色，印花--后处理等，不同原料的处理工序是不完全一样的，具体原料具体操作。染色质量直接决定了纺织品的色泽、外观，甚至还会影响纺织品的生产成本。在染色工序中，影响染色的因素主要有染液浓度、温度、液位等，是一个很重要而又复杂的控制过程。其实染色就是使染液中的染料进入到纤维内部，从而使纤维染上颜色，这个染色的过程有三个阶段：
①吸附；首先将纤维布料侵入染液之中，这时染液中的染料将慢慢扩散到纤维的表面，这就是吸附的过程，然而因为染液中的染料溶度的变化，那些已经进入到纤维的染料会再次扩散回染液中，这个叫做解吸，在染色的过程中，这两个情况将同时存在，且一直保持平衡。②扩散；前面说吸附是染料吸附在纤维的表面，这时的纤维内外因为染料的浓度差而使得染料向纤维的内部扩散，而纤维表面又将继续吸附上新的染料，一直到吸附和解析再次达到平衡。③固着；那些进入到纤维内部的染料与纤维相结合的过程称为固着。固着方式因染料和纤维的种类不同而异。
具体的讲织物染色的整个过程是要求执行一条按温度与时间变化的特定工艺曲线，在工艺曲线中既要求多段不同速率的升温、降温及保温的温度控制过程，又包括进水、配料、加料、排水、洗涤等辅助工序组成的断续控制过程，并且不同织物及不同浴比对应不同的工艺曲线。在染色过程中，工作温度、辅助工序等必须精确地按照工艺曲线实施才能达到预期的染色效果，保证织物染色品质。
1.1.2 染色设备
染色设备种类很多，分类方式也有很多，其中按被染织物的种类不同可分为纤维染色机、纱线染色机和织物染色机；按染色方法不同分为浸染染色机、卷染染色机、轧染染色机和轧卷染色机；按运转形式不同分为间歇式染色机、连续式染色机和半连续染色机。另外根据被染织物在染色机内染色过程中的形态不同又可分为绳状染色和平幅染色两种形式。
本课题的研究对象是常温常压环保染色机，属于间歇式染色机，其加工对象为成绳状织物。
1.1.3 染色控制
纵观国内外染色机的发展状况，总的发展趋势可以概括为:计算机 技术己普遍应用、设备的自动化程度不断提高，机电一体化己经取得很大的发展，设备运行高速高效。染色机正在向适应产品的小批量、多品种、高质量，低张力、小浴比节约水电和染化料，减少废液排放的方向发展，近年来特别突出的是提高机台的自动化程度，计算机在染色机上己广泛应用，并注意研究新机型和改进老机型。染色机控制系统应该具有结构简单，性能可靠，性价比高，实时性强，灵活，易于扩充的特点。 染色机控制系统采用PLC可编程控制器，配置变频器，利用可编程控制器控制染液按设定的速率升温，降温，保温。还可以对提布棍，循环泵的转速实现定时、定速控制。可以使织物与染液接近同步速度运行，避免起毛及变形磨损的现象。工艺上可以消除色花、色差等质量问题从而达到很好的控制效果。采用PLC作主控电器元件，自动化程度高，具有各种故障自动识别，自动报警。
出于价格原因，有的染色机采用单片机控制，但在很多由PC机和单片机构成的温度控制系统中，由于单片机外部电路复杂，抗干扰能力弱，需要另外加入软硬件保护，维护困难，这在一定程度上限制了它的使用和发展。国外在染色机上已经大量地采用了PLC，大有取代单片机之势，故障率大大降低，性能有了很大提高。
通过对各种控制系统的分析比较，我们对染色机拟采用以PLC为核心的控制系统。使其能既满足控制要求与精度的前提下，同时又兼顾染色产品的质量、降低运营和维护成本，保证便捷的现场操作，满足现代化大生产要求。
1.2国内外研究发展现状
自从1967年一台溢流喷射染色机问世以来，国外的染色设备不断发展进步，制造水平和使用性都有很大的进步，其控制系统趋于体积小巧化，功能完善化，操作智能化。20世纪80年代的染色机,染色机采用仪表加继电器的控制，喷嘴压力用手动阀门来调节，提布辊的转速采用滑差电机或机械式无级调速器进行调速，这种控制方式人为主观因素大，产品质量不稳定，而且系统运行和维护的成本高。90年代后，染色机具有压力控制，升温曲线跟踪，保温时间控制，染化料的供给，均采用计算机控制，并有指示、报警等多项功能，有的采用了群控，机电一体化程度很高。例如意大利的ILIdA公司的溢流型喷射染色机配有布速电子检测装置，溢流型织物的加速驱动装置，使织物上色均匀，获得良好的外观和手感。德国第斯(Thies)高温高压染色机的液压泵、提布辊均为交流变频调速传动，其中还设有全自动加料系统，布匹缝头测量系统，自动加水、进气、染液温度控制等装置，生产全过程的工艺参数和操作程序均由计算机控制和显示，并且可以预设工艺。国外其他知名的染色机制造厂家还有意大利巴佐尼(BRAZZOLI)公司和德国腾(THEN)机械有限公司等，其产品各有特点，控制核心多为单板机或单片机。国外染色机的发展状况，可以概括为：染色工艺智能化程度不断提高、浴比不断下降，节能环保。控制系统正向简单化、智能化、集成化、高可靠性、易于扩展和通信方向发展。
国内纺织行业也积极进行了技术改造和产品开发。具代表性的是香港立信公司生产带有PLC控制的筒子染色机和射流染色机，可根据染色工艺的要求追踪升温、保温、降温曲线进行自动控制。还可进行工艺操作控制，另外还有一些纺织机械厂也积极研制新品染色机，如德州祥泰染整设备有限公司生产的低浴比环保溢流染色机、杨佳机械设备有限公司生产的低浴比染色机等。然而国内染色机与国外相比仍有较大差距，主要表现在设备的功能和适应性较差，工艺技术水平不高。计算机在染色机上应用还处在起步阶段，不少项目是在老设备上进行技术改造，没有形成批量生产能力。染整企业新增的高档染色机多半依赖进口，价格昂贵。
纵观国内外染色机的发展状况，总的发展趋势可以概括为:计算机技术己普遍应用、设备的自动化程度不断提高，机电一体化己经取得很大的发展，设备运行高速高效。染色机正在向适应产品的小批量、多品种、高质量，低张力、小浴比节约水电和染化料，减少废液排放的方向发展，近年来特别突出的是提高机台的自动化程度，计算机在染色机上己广泛应用，并注意研究新机型和改进老机型。染色机控制系统应该具有结构简单，性能可靠，性价比高，实时性强，灵活，易于扩充的特点。
1.3设计内容
1.3.1溢流染色机机械结构设计内容
本课题根据各种天然纤维及合成纤维的主要染色工艺流程，对常温环保染色机提出了主要结构形式，介绍了染色机主要工作原理，其中着重对染色机的解结机构、和布槽摆布机构进行了分析和介绍。从而保证了染色工艺中自动化染色的的实现，提高了染色质量和效率。
1.3.2溢流染色机机电控制内容
本课题是在分析溢流染色机结构和工业控制要求的基础上，提出基于PLC的染色机控制系统。本控制系统主要是通过PLC实现对染色机染色过程的温度控制、进水控制、排水控制、溢流控制、染液循环控制、主泵电机控制、提布电机控制、喷嘴控制等多个控制来实现染色工艺要求，使染液温度按染色工艺温度曲线变化，从而保证染色的效率和质量。
1.3.3溢流染色机机电控制要求
溢流染色机系统的主要技术指标:
① 测温温度:常温～120℃；
② 测温精度:0.1℃；
③ 喷嘴压力:0～0.1MPa；
④ 浴比:1：6～1：8；
⑤ 提布速度:0～350m/min；
⑥ 具有停电保护功能,并根据染色工艺要求,设有声光提示报警。

2机械设计部分
2.1溢流染色机工作原理

图2-1 溢流染色机工作原理示意图
如图2-1所示，溢流染色机运用溢流原理，即由主泵电机驱动循环泵，从而带动染液在染缸内循环流动，绳状织物在储布槽前部由提升滚筒提起后送进喷嘴，再由喷嘴喷出的液流带动前行，使织物折迭在储布槽的后部。在自身重力的作用下，织物沿着铺设在储布槽底部的一排高润滑性的“特氟隆”管，顺滑地移动到储布槽前部。浸没在储布槽中的织物在提布辊的作用下自下而上随着提布辊的转动移动到喷嘴，如此循环运行，达到染色的目的。
2.2主体结构设计
本课题所设计的常温环保染色机机械结构主要由缸体、提布辊、喷嘴、储布槽、集水槽、解结装置、布槽后摆布机构、出布摆布机构等构成。（如图2-2所示）

图2-2 溢流染色机机械结构布置简图
如图2-2所示的染色机结构布置，染缸中的染液在主循环泵的作用下，通过循环系统（包括循环过滤装置、热交换器等）进入喷嘴，提布滚筒将织物送入喷嘴，在喷嘴内，织物受到喷孔处喷射出来的染液冲击力和自身重力共同作用后（与此同时染液被织物所吸收），进入喷嘴弯管，实现织物与染液交换，然后织物进入布槽摆布机构，实现织物和大部分染液的分离，接着织物通过纵摆布机构，以左右蛇形，上下渐层的形态堆积在储布槽内（其中横摆布机构的左右摆动，实现了织物左右方向的展开。最后提布辊将织物从储布槽提升到喷嘴上方，至此一个织物染色循环完成。而染液从横摆布机构中的孔回流到集水槽，然后经主循环泵提升，循环流动，实现染液的循环染色。

2.3自动解结机构设计

图2-3 自动解结结构简图
如图2-3所示，自动解结机构由信号板、重锤和限位行程开关等组成。当设备正常运行时，信号板上无存布，信号板在重锤的作用下翘起，同时重锤杆压住行程开关使其置于动作位置；当喷嘴中染液压力过低或者有异常堵布的时候，布匹大量积存于信号板上方，由于布的重力将信号板压下，同时联动重锤杆将重锤翘起，行程开关复位。行程开关动作转换成电信号传送至PLC，PLC发出指令使提升滚筒电机反转。布匹在滚筒的带动下回落到储布槽中，当信号板上积存的布匹完全回落至储布槽内，信号板翘起，重锤回落，同时重锤杆压住行程开关触头，行车开关动作。形成开关动作转换成电信号传送给PLC后，PLC发出指令使提布滚筒电机由反转改为正转，设备正常运行。
2.4布槽摆布机构设计

图2-4 染色机后摆布机构示意图
如图2-4所示，储布槽后摆布机构由后摆布减速机、连杆，后摆布轴、后摆布轴承座、带座轴承、摆臂及后摆布斗组成。其机械原理采用了曲柄摇杆机构，由减速机提供回转运动，连杆带动后摆布摆臂做左右摇摆运动，摆臂联动后摆布轴带动后摆布斗摇摆。后摆布减速机和提布滚筒电机用一个变频器驱动，使得后摆布斗的摇摆速度和提布滚筒转速联动比例控制。

Equation Chapter (Next) Section 1

3电气控制设计
3.1染色机控制流程设计
本课题的控制系统主要是通过PLC实现对染色机染色过程的温度控制、进水控制、排水控制、溢流控制、染液循环控制、主泵电机控制、提布电机控制、喷嘴控制等多个控制来实现染色工艺要求，使染液温度按染色工艺温度曲线变化，从而保证染色的效率和质量。根据上述控制要求，可以设计出染色机的控制流程图。

人机交换界面
PLC
变
频
器
电机
电机
泵

图3-1 染色机控制流程图
3.2系统硬件结构设计
根据上述染色机的控制流程图，可以设计出控制系统硬件结构图，它能直观清楚地表达出染色机控制系统中各个硬件之间的联系。通过硬件结构图可以熟悉各部件关系，为控制系统设计打好基础。

按钮开关
压力检测
变频器1
按钮开关
安全检测
布缝检测
温度检测
液位检测

PLC
主泵
变频器2
电/气转换
提布电机
工作状态指示及报警
电磁阀
调节阀
截止阀

图3-2 染色机控制系统硬件结构框图
3.3系统主回路设计
根据上述染色机控制系统硬件结构框图，结合相关成熟的溢流染色机电气设计可以设计出本次课题的染色机电气控制的主回路，如下图3.3所示。

图3-3 染色机控制系统主回路电路图(一)

图3-4 染色机控制系统主回路电路图(二)
如图3-3和图3-4所示染色机电气控制系统主回路由断路器、变频器、交流接触器等电路组成。由三相电源L1、L2、L3出线分别接入断路器QF1、QF2、QF3和QF4。
断路器QF2和变频器U1控制滚筒电机和布槽摆布电机。该电路中继电器KA2和KA3给变频器U1信号控制滚筒电机和布槽摆布电机正反转。继电器通断根据控制程序由PLC输出端Y26和Y27输出。n1是滚筒电机和布槽摆布电机速度显示表。变频器U1的AV1端口接0-10V变位器R1控制电机运行速度。
由断路器QF3和变频器U2控制主泵电机，主泵电机无反转运行。该电路中继电器KA1给变频器U2信号控制主泵电机运行。继电器KA1通断根据控制程序由PLC输出端Y14输出。N2是主泵速度显示表。变频器U2的AV1端口接0-10V变位器R2控制主泵电机运行速度。
交流接触器KM1、KM2、KM3、KM4分别控制出布电机M1、料泵电机M2、喷淋电机M3和搅拌电机M4，他们的总开关由断路器QF1控制。交流接触器KM1通断根据控制程序由PLC输出端Y0输出。KM1主回路三相输出后经过热保护器FR1接入出布电机M1端子。交流接触器KM2通断根据控制程序由PLC输出端Y1输出。KM2主回路三相输出后经过热保护器FR2接入料泵电机M2端子。交流接触器KM3通断根据控制程序由PLC输出端Y2输出。KM3主回路三相输出后经过热保护器FR3接入喷淋电机M3端子。交流接触器KM4通断根据控制程序由PLC输出端Y3输出。KM4主回路三相输出后经过热保护器FR4接入搅拌电机M4端子。
断路器QF4控制两个变压器T1和T2，其中T1是380VAC变12VAC为各个控制指示灯提供电源，T2是380VAC变220VAC为控制回路中PLC和各个继电器、交流接触器提供线圈电源。
3.4部分电气元件选型
3.4.1 PLC选择
根据染色机电气控制的主回路电路图，在参考其他成熟设计的基础上并结合实际染色工艺控制需要可以设计出PLC的输入输出点数分配，如下表所示。

表3-1 PLC输入点分配表
序号
功能
输入分配
序号
功能
输入分配
1
流量计
X0
16
排清水
X26
2
自动控制
X1
17
排污水
X27
3
备料确认
X2
18
溢流
X30
4
主泵启停
X3
19
料缸进水
X31
5
呼叫确认
X4
20
料缸排水
X32
6
堵步自控
X5
21
回流
X33
7
急停
X6
22
搅拌
X34
8
滚筒正转
X16
23
加料
X35
9
滚筒反转
X17
24
混料
X36
10
加热
X20
25
解结启停
X37
11
冷却
X21
26
料泵
X40
12
主泵故障
X22
27
出布
X41
13
点动疏水
X23
28
喷淋
X42
14
进冷水
X24
29
入布
X43
15
进热水
X25
30

表3-2 PLC输出点分配表
序号
功能
输入分配
序号
功能
输入分配
1
出布
Y0
13
主泵
Y14
2
料泵
Y1
14
加料
Y15
3
搅拌
Y2
15
料缸进水
Y16
4
喷淋
Y3
16
回流
Y17
5
冷却排水
Y4
17
料缸排水
Y20
6
加热
Y5
18
手动比例加热冷却
Y21
7
冷却进水
Y6
19
呼叫
Y22
8
溢流
Y7
20
主泵手动指示
Y23
9
进冷水
Y10
21
堵布指示
Y24
10
进热水
Y11
21
混料
Y25
11
排污水
Y12
22
滚筒正转
Y26
12
排清水
Y13
23
滚筒反转
Y27

根据上述PLC的输入输出点数分配表得知，本课题所需要的PLC至少得有30个输入点和22个输出点，但根据PLC设计习惯，I/O点数的确定要按照实际所需点数再加20％～30％的备用量，以满足实际生产的各种要求。
加上考虑到实际生产现场染色机一般处于间歇工作或24小时连续工作的状态，处在酸、碱、水、蒸汽和高温等恶劣环境中，因此对控制系统的抗干扰能力、可靠性要求非常高。故本次课题溢流染色机控制系统的PLC采用台湾台达 DVP-60ES2 型号的PLC，该型号PLC共有60个输入输出点，其中输入点有36个，输出点有24个，满足课题染色机控制需要。
而且ES2系列PLC具有以下优点：集成型高性价比、机身小巧，高速运算、安心、宽裕的存储器规格、丰富的软元件范围、面向海外的产品适合各种安全规格。它是功能很强大的微PLC，可扩展到多达128个I/O点，并且能增加特殊功能模块或扩展板。通信和数据链接功能选项使得DVP-60ES2在体积、通信和特殊功能模块和能源控制等重要的应用方面非常完美。PLC配备有7条特殊的定位指令，包括零返回、绝对或相对地址表达方式及特殊脉冲输出控制。通过扩展板或显示模块升级系统可以使用扩展板增加通信功能，如RS-232、RS-422、RS-485或增加模拟电位器。显示模块能监控/编辑定时器、计数器和数据寄存器并能和扩展板连接。网络和数据通信功能通过连接扩展板或特殊适配器能实现多种通信和数据链接。
选定好台达 DVP-60ES2 型号的PLC后，根据课题控制要求和之前完成的输入输出点功能分配表就可作出PLC的输入输出电路图如下图所示。
图3-5 PLC电路图图3-5 PLC电路图(续)
4程序设计
4.1 PLC主程序设计
4.1.1 主程序流程图
根据论文前述可知，PLC的控制程序主要是由主程序和子程序模块组成，其中子程序模块由包括：进水、排水、入布、出布、温度控制、主泵转速控制及通信等组成。而每个子程序的调用与执行是由具体染色工艺要求来决定的，其主程序流程图如下图
示。

图4-1 主程序流程图
13

4.1.2控制功能程序指令
根据主程序流程图可以编写PLC程序如下：

图4-2 主程序流程图

图4-2 主程序流程图(续)

图4-2 主程序流程图(续)

图4-2 主程序流程图(续)

图4-2 主程序流程图(续)

图4-2 主程序流程图(续)

图4-2 主程序流程图(续)

图4-2 主程序流程图(续)

图4-2 主程序流程图(续)

图4-2 主程序流程图(续)

图4-2 主程序流程图(续)

图4-2 主程序流程图(续)

图4-2 主程序流程图(续)
由于程序指令步数较多，现对其中典型的指令编写思路做简单的介绍。

图4-3 PLC上电初始化设置
如图4-2所示，此程序段是在上电初始设置，M1002开始RUN的第一次扫描 On，之后保持为 Off。该脉冲的宽度为一次扫描周期。M1002上电导通后，PLC各个寄存器数据进行初始化，为运行做准备。

图4-4 进水程序指令段
如图4-4所示，此程序段是进水程序指令段。其中X24为进冷水开关，X1为系统自动手动切换开关，Y7为溢流排水。当染缸进水时，溢流阀必须是关闭状态，目的是防止进水的同时溢流阀开启，造成水资源浪费。Y14为主泵启动继电器，Y10为进水阀继电器。本段程序中运用了两个比较指令，用于对不同状态下选择不同的进水计量方式。当主泵运行时由于缸内水位变化较复杂，我们选择当前水位与目标设置水位进行比较的方式计量进水量；当水泵在停止状态时，由于缸内水位较稳定，我们选择当前水位与最高水位设置值比较进行计量。
当我们选择手动进水时，切换开关处于手动位置，此时X1为off，常闭接通，溢流阀处于关闭状态。打开进冷水开关，X24为on导通。此时若是主泵正在运行，PLC则调取当前水位寄存器D95的数据与目标设定值寄存器D105内的数据比较，若小于当前水位小于目标值则导通，将Y10设置为on，进水阀打开，进水直到大于等于目标值时断开。；此时若是主泵没有运行Y14为off，PLC则调取当前水位寄存器D95内的数据与最高设置值K4000进行比较，若小于当前值小于最高值则导通，将Y10设置为on，进水阀打开，进水直到大于等于最高值时断开。当前数位寄存器D95内的数据来源于压力传感器测量实际的水位值。程序中M280寄存器自动开关。由程序自动运行，当自动手动切换开关处于自动位置时，X1为on，当需要进冷水时，M280为on导通,后段为前述选择相同。
由于程序流程图固定，程序步骤和所用指令根据编程者思路不同而不同，在此不再一一详述程序内容。只要能完成此控制功能即可。
4.2温度控制与子程序流程
根据染色工艺要求可知，染色机控制的重点为温度控制，PLC通过调用温度控制子程序，根据其执行与否来实现对染色温度的控制。
通过对循环泵转速、蒸汽阀和冷却阀开启、关闭等的控制，使染液温度随时间按染色工艺要求变化(见图4-5)。该工艺过程要求曲线斜率不小于零时，冷却阀是始终关闭着。根据染液的实测温度T实与理论温度T理的比较结果，决定蒸汽阀的开启或关闭。也就是说当T实≥T理关闭蒸汽阀，而当T实<T理开启蒸汽阀；在曲线斜率小于零时，蒸汽阀始终关闭，根据染液的实测温度T实与T理的比较结果，开启或关比冷却阀，即T实≥T理开启冷水阀，而当T实<T理关闭冷却阀。本控制系统采用热电阻测温。本控制系统通过任意设定升/降温速率和保温时间，排除人为操作对质量的影响。

图4-5 温度控制曲线
通过对PLC进行程序编辑，然后PLC调用程序进行计算并比较染色机工艺参数后通过调用输出子程序设置开关量的输出状态。其中输出子程序共有四个，分别是开蒸汽阀、关蒸汽阀、开冷却阀、关冷却阀子程序。温度控制流程图4-6所示。
取染色机数据
取染色机工艺参数
计算温度曲线斜率
更新染色机工艺参数
计算染液理论温度
计算所需运行时间
循环运行
斜率≥0？
时间到？
T实≥T理？
关闭蒸汽阀（冷却阀）
开启蒸汽阀（冷却阀）
是
是
是
是
否
否
否
否

图4-6温度控制流程图

5结论与展望
本次毕业设计共经历了资料查阅、毕业实习、外文翻译、毕业设计方案拟定、机械部分的设计、电气部分设计、程序部分的设计、完成毕业设计说明书几大环节，截止到现在各个环节的任务基本完成。
本次课题的虽然完成了上述工作，也取得了一些进展，但仍然有许多需要改进的地方：
① 机械结构方面相信还可以进一步改进，使浴比进一步降低实现环保功能。
② 控制精度可以进一步提高，升温、降温控制可以更加精确控制，使染色工艺温度曲线控制更加准确，提高染色质量。
③ 通信方面需要进一步加强，解决染色机之间的通信问题，实现通过对上位机的操作来控制各台染色机的动作，例如工艺参数设定、实时监控、记录数据等，满足现代化生产要求。
总之，染色机控制系统是一项比较复杂的机电控制工程，而且鉴于本人专业知识水平有限，经验不足，故论文中可能出现不上不足或错误之处，希望得到各位老师、专家和教授的指正。

致 谢
谨以此文献给我的老师、同事、朋友和家人！
本论文是在本专业的肖渊老师的悉心指导下完成的。从最初的课题选择、确定、论文撰写的前前后后都凝结着肖渊老师的心血。能走到论文这一步，是对我们参加网络教育的以往努力的肯定；能走到致谢这一步，离不开一路走来所有教育我、帮助我以及关心我的老师、同事、朋友、亲人。诚然，这次毕业论文能够得以顺利完成，并非我一人之功劳，是所有指导过我的老师，帮助过我的同学、同事和一直关心支持着我的家人对我的教诲、帮助和鼓励的结果。所以，首先，对他们表示衷心的感谢！
另外，感谢校方给予我这样一次机会。对于我们网络教育生而言，网络教育给我们这样一个特殊群体一个提升自己的机会，西安交通大学给我们创造了条件，在近3年的学习、考试过程中，我们坚持到了最后。“饮其流时思其源，成吾学时念吾师。”至此在本论文即将完成之际，谨此向我的导师肖渊老师致以衷心的感谢和崇高的敬意！本论文的工作是在肖渊老师的悉心指导下完成的。肖渊老师以他敏锐的洞察力、渊博的知识、严谨的治学态度、精益求精的工作作风给我留下了刻骨铭心的印象，这些使我受益匪浅。感谢老师从本论文开始一路指导至论文的完成，正是因为您思路清晰、反应敏捷，学术态度清新而开放，才使我的毕业论文有了极大的写作空间。
感谢我的同事、同学们。和他们在一起的交流让我受益匪浅，在知识技能、学习交流上都有很大进步。在他们的帮助下，我顺利的解决了论文中遇到的各种困难，才使得我的论文顺利完成。
最后深深的感谢呵护我成长的父母。每当我遇到困难的时候，父母总是第一个给
我鼓励的人。回顾走过的路，每一个脚印都浸满着他们无私的关爱和谆谆教诲，十多年的在外求学之路，寄托着父母对我的殷切期望。他们在精神上和物质上的无私支持，坚定了我追求人生理想的信念。父母的爱是天下最无私的最宽厚的爱。大恩无以言报，惟有以永无止境的奋斗，期待将来辉煌的事业让父母为之骄傲。我亦相信自己能达到目标。

参考文献
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网络学院毕业论文独创性声明

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