外文资料翻译---设计染色机的温度自动控制系统

毕业设计 (论文 )外文资料翻译 学院 (系 )： 电子电气 工程 学院 专 业： 电气工程及其自动化 姓 名： 学 号： 0702570255 外文出处 Institute of Computer Technology and Automatization 附 件： 1.外文资料翻译译文； 2.外文原文。 指导教师评语： 所选翻译资料与课题紧密相关，数量和质量均符合要求。 翻译流畅，符合汉语阅读习惯。 整体翻译质量较高 。 签名： 年 月 日 注： 请将该封面与附件装订成册。 (用外文写 ) 附件 1：外文资料翻译 译文 设计染色机的温度自动控制系统 摘要 本文分析了纺织行业的染色机温度控制系统，采用 PLC 技术，自动控温，实现了自动温度调节工作过程中的染色 机。 校准 证明，这种方法能满足染色机的温度基本要求。 关键词： PLC，染色机，温度 1.染色机温度的控制原理 1.1 自动化技术在纺织行业的应用 中国的纺织机械制造已迅速发展了十多二十年，并已取得很大成就，并且产品的技术水平和纺织机械的稳定性得到了全面加强。纺织机械的自动控制以运动控制为核心，并辅助纺织技术参数。最近十年，电力电子技术，计算机控制技术和网络通信技术在纺织机械控制和生产管理 等方面 得到了广泛的应用，中国的机电一体化水平得到了全面提高。 1.2 控制的目的 纺织技术的参数有很多，一般包括温度，压力，流量 ，液位，长度，速度和位移。纺织印染技术具有严格的温度要求，而 在 温度上升，温度保持，温度下降的 过程中 ， 染色槽必须符合技术要求，并且手动控制是非常困难。如果使用小样机，可能会给样品带来麻烦。 生产设备 对 重着色比较困难， 同时也 会 造成 罐 的差异，最终对生产造成不必要的损失。 因此，染色机的自动温度控制非常重要。控制系统在工作过程中可以显示温度上升曲线，温度保持曲线，温度下降曲线，操作时间，实际温度和加工温度，以确保该技术的实现。 1.3 温度系统结构 试样染色机温度系统结构如图 1 所示。系统的温度控制范围为 20 至 150 摄氏度，由于水不能达到 150 摄氏度， 但 在正常压力下 ， 甘油可以达到摄氏 150 度。 因此采用甘油 。 当染色机工作时，根据技术要求， 必须改变 甘油在染色槽的温度 。如果温度低于设定值时，温度控制系统应关闭热开关 7，通过加热丝加热甘油，直到温度达到设定值，停止加热。如果甘油温度高于设定值时，即出现过度调整，或工作中，设备的温度在快速下降阶段，温度控制系统将连接冷却阀门 8，以此下降甘油温度。 在使用染色机前，常见的温度控制器可以实现温度的持续控制 ， 自动化程度进一步提高，设备提升，保持和下降温度则根据需要速度，整个技术过程 结束时，简单的温度控制不能满足这些要求，设计出可靠 与 方便的温度排序用来完善自动控制系统 ， 这是非常必要的。 2.设计温度的控制系统 2.1 系统的总体结构 在 同行业中 ，有许多方法来控制温度，在这里我们选择 PLC 控制温度 。 图 2 是温度控制系统的粗略结构。 通过人机界面 设置参数 可以分为 PLC 的输入， 通过温度传感器和一个自动计算系列 通过温度传感器和一个自动计算系列 ， A / D 转换器 将其 转变 的 温度输入到PLC 中 。 通过分析和计算， PLC 可以准确地决定开放加热开关或电磁阀。 2.2 PLC 控制方法 典型的温度曲线染 色机过程如图 3 所示 。操作员设置了温度和时间完成在各小节所需的交集，如 1， 2， 3 .点， PLC 会自动计算相应的时间和温度值在曲线上的所有点。染色机开始工作后， PLC 不断比较实际温度与相应的曲线槽温度来设定甘油的温度，以决定输出状态应加热，保持或降温。 染色过程中的理想温度变化见图 4。 当 PLC 计算温度，根据每节时间 ，把每节 温度分成许多间隔，这是作为 “ 一步“ 之称， 接着 PLC 计算出 每一步的 相应温度， 在这些 步骤中 ， 设定温度值 。 由 PLC提供实际的温度曲线梯形 图 ，详见图 5。 如果 只有每一步 的 时间足够小，计算温度值与理想值之间的差距在一个步长值时，此时 可以忽略不计，而且甘油槽的热容量大，该系统具有一定的热量惯性。因此，在温度上升会改变曲线槽 ， 可参照图 6。步长越小，控制精度越高，但在同一时间应考虑功率控制电路。该样机采用接触 式 电热丝来实现连接或拆卸， 且 不允许频率较高， 经证实， 步长为 6 秒。如果使用双向晶闸管或大功率晶体管，可以在很大程度上降低步长，我们只需要考虑到最短的 PLC 扫描周期的限制。 根据上述控制原理，整个工作过程中我们分为许多派系，每个派系划分成许多步骤， PLC 计算出这一步 的 自动 控制温度。 3.硬件的选择 3.1 PLC 的选择 德国西门子公司在 1995 年推出新一代的 PLC，与前系列的 S5 对比改善了许多方面，如指令系统，运行速度和机械结构，但主要集中在价格降低，甚至 在 实现相同的功能 时 高于其他品牌水平，在解决用户的工业自动化的问题时，其丰富的 CPU类型和级别具有适应性强，因此，我们选择了 S7- 200 系列 PLC。 盲目选择 机器 类型是一种浪费。 PLC 控制的输入信号系统包括染色机 的 启动开关， 暂停开关，停止开关。 PLC 的输出主要包括加热开关，冷却水阀门开关，温度上升显示灯，温度保持显示灯，温度下降显示灯。 S7214 能够满足这些要求。图 7显示了的 PLC 的自动控制温度系统。 3.2 选择 A / D 转换的模块 我们选择 EM325 作为 A/ D 转换模块，模拟输入 /输出 4/112 位。 3.3 选择人机界面 对于人机界面，我们使用专为 S7 可编程控制器设计的 TD200，它有液晶显示屏，可显示两行或 80 个字符或数字， TD200 有 9 个输入键，可以完成参数的显示，数据的输入和修改，数据的启动和停止，并且可以作为机器的 操作面板使用。 TD200 工作方案称为参数模块，存储在 PLC 的 CPU EEPROM 中。 TD200 显示的内容称为信息。模块的参数，信息 和 PLC 编程的主程序，在计算机上可实施 S7 编程软件。 4.PLC 编程 4.1 PLC 编程图 在本文中，在整个工作过程中分为许多派系，按同一时间（ 6 秒）把每节分为许多步骤， PLC 计算这一步的输出状态，实现自动控制。主要的 PLC 控制程序图可见图 8. 从图 8 中，我们可以看到，该程序主要分为两个循环。内部循环计划包括，在典型的温度过程曲线的染色机中计算出相应的温度的程序，读取 A / D 转换滤波，并判断温度的上升，维持和降温。 4.2 plc 的编程 首先，保存设置数据到 存储器 V 中 ，存储原始时间 0 到 VW0，存储室温到 VW2。存储从原点到 1 的时间到 VW4，存储温度为 1 点提前证实到 VW6。存储依次为 2， 3，4 和 5 点值到 VW8- VW22。建立了两个 方面 ， AC1 及 AC2，并任命其地址开始和终端的每一个派系的值，每节完成操作后分别增加 4，他们将任命下一个派系地址 ， 并且实现周期 的目的 。 当每节开始时，先实施计算先。取出的存储单元的值和 AC2 AC1 的点，存储他们到 指定 单位（ VW24- VW30），然后计算派系可分为多少步，并且计算在所需的时间里开始和结束点 的温度值 ，接着把它们分别存放到固定的存储单元。 该步骤 与派系 的温度差，可以帮助我们来计算每一步上升或下降的具体温度值。使用计时器 T101 和 T102。在每 6 秒内，他们进行时间之间的交替 ， 并由 T102 产生一个脉冲。 它会逐渐增加每一个步骤温度开始变化的值， 从第一步 ， 当连接 T102 时 ， 在开始温度中，每一步 将 逐渐增加温度变化，在相应的温度值曲线中便可得到所需的温度值。 一旦连接定时器 T102，相应的曲线值将更换一次，并且对甘油的实际 温度值进行比较。如果实际温度较高，冷却水阀门连接，温度下降显示灯变亮， 如果相应的曲线温度越高，加热丝将连接开关，接着电热丝加热甘油 ,并且温度上升显示灯变亮 ,如果两者相同，保温显示灯点亮。因此，实现了对甘油的温度控制。 经过完成一个派系操作后， AC1 及 AC2 的值是自动增加，该派系在 VW32 储存数量减少 1。然后操作下一个派系，重新计算值，重复以前的派系的操作，并以这种方式实施从一派系到另一派系，直到 VW32 的值是 0，值此控制工作已完成。 为了减少时间，开起冷却阀并使温度下降，当实际温度超过了相应 的温度曲线，创建一个温度值，用来冷却阀门，当温度超过相应的实际温度和此温度曲线的值。在项目中，减去实际温度值所对应的曲线温度值，并把计算结果存储到 VW62，当VW62 超过温度设定值，连接冷却阀门，使温度下降。 为了保证在同一时间 PLC 的正常运行并且保护 PLC，在 I / O 发生错误时，强制变换停止模式。 5.模拟实验 5.1 运行的程序 第一方案是以 STEP 7-Micro/WIN32 为设计软件，在此方案中，加载到西门子214PLC 程序下的 STOP 模式，在实验中，可预先设置各种参数输入到可编程控 制器。根据委任条件， PLC 可自动决定是否提高，保留或降低温度。为了建立第一个实验启动温度在 5 摄氏度时，在第一个派系，甘油温度需提升 10 摄氏度。第一个节时间为 60 秒， 1 步需要 6 秒 并且分为 10 个步骤，所以每一步需要提升 1 摄氏度 .然后设置的温度下降 ,当实际温度超过 1 摄氏度的温度曲线。通过建立这些数据 ,PLC 可以自动准确地计算出应用价值。 首先考虑的是，甘油实际温度是不变的，其值为 8 摄氏度。 PLC 开关转换到运行模式下，参数将自动输入到 PLC 并储存。接着连接 I0.0，建立