一种网带染色机的控制方法与流程

本发明申请涉及一种染色机的控制方法，特别是一种网带染色机的控制方法，属于染整设备技术领域。

背景技术：

在目前的染整机械领域内，大部份溢流或气流染色机均利用由风机制造的风力或水泵制造的水力去带动织物于导布管或导布槽内运行，较少使用具有网带的染色机。

具有网带的染色机通常包括滚筒、染液喷嘴、导布管、网带、传动装置等，织物首先从染液喷嘴进入，在染液喷嘴的染液喷射带动下，织物沿导布管方向推进，到达缸体后方，再滑落至网带，并由传动装置带动的网带缓缓带动织物到缸体前方，提升至滚筒装置，再次进入染液喷嘴，如此构成一个循环。染液与布环在循环中经由热交换器加热保温与降温过程中使染料被布匹吸收以达精炼、染色与水洗效果。

一般配用网带或输送带带动织物的机械式设备均以一对一的方式：即一条输送带带动一条绳状织物经过一个提升滚筒、一个喷嘴及一个导布管进行循环。这样使得行机的织物载量明显受限，并且造成行机浴比显著上升，使整机效能发挥受到限制。在某些情况可以于载布时安排双布运行，即将两条布绳同时载入导布管中循环，但按不同的织物规格，此方案虽有助提升载量但仍有限制，况且，双布行机存在明显容易缠布打结而使行机不畅的问题。

技术实现要素：

本发明申请即是针对上述已有技术的不足和缺陷，提供一种网带染色机控制方法。

对于在本发明申请中所出现的相关名词或定义，解释如下：

网带：是一种由不锈钢网交织而成的条带，设有筛孔，其形状及大小并不会令织物滑入，并依赖传动装置提供动力，于染色机中运输织物。

超喂：是布匹于网带上超过打柴装置而引起停机的现象。

布头讯号：磁石条被包裹在布匹中以作检测布匹圈数之用。

堆布：是布匹因某些原因网带暂停运行时，水泵持续向导布管方向喷射染液，而引致在网带后方堆积过多布匹的现象。

压底：是布匹于网带上的堆垒情况不理想，引致缸体前方的染液喷嘴提升布匹时不畅顺。

具体来说，本发明申请所述的网带染色机的控制方法，为每条导布管配有独立的滚筒，滚筒内配有磁性件，在滚筒外配有一个磁性传感器，中间隔着滚筒壁可感应到磁性件的脉冲信号，并将信号传导至中央控制器，中央控制器通过传动装置控制主泵和网带的运动。

进一步的，所述的控制方法，当布匹运行时，布匹带动滚筒旋转，从而产生脉冲信号，磁性传感器收到脉冲信号后，会对转速进行分析，从而确定滚筒的运行情况，当出现压底或堵布时，布匹减速直至不转，滚筒也将减速直至停止，滚筒的磁信号防冲频率将降低，这样磁感器分析脉冲变化情况，相应发出布匹压底或堵布信号给中央控制器中的可编程逻辑控制器(PLC)，PLC执行相应的控制功能，包括停止运行网带、停运同一网带另一管布匹，若持继压底或堵布超过预设时间，则停止主泵和网带的运动并发出警报。

停运同一网带另一管布匹，是为了防止堆布现象的发生，由于网带暂停运行( 通常是因为其中一管压底, 例如乙管压底) ，甲管会继续运行, 但乙管却因压底而堵了布, 但由于水泵仍然持续喷射染液, 会使甲管出现堆布, 所以需暂停甲管, 以便先解决乙管的压底才继续运行。

当布头讯号被干扰或丢失时，在确保磁性传感器硬件可靠的同时，通过对历史布头时间的分析，自动剔除无效信号，确保网带可靠运行。

控制原理﹕布匹运行时，会记忆最近有效的5次布头时间，当新的一次布头时间产生时，会将它的时间与前5次时间进行比较﹐若超出上5次平均时间的一半（比如上5次平均时间为100S，当前时间超过150S），则将此次视为漏检并剔除，不参与记忆及控制，反之若低过上5次平均时间的1/3（比如上5次平均时间为100S，当前时间低于67S），则视为干扰，不参与记忆及控制，对于难以判断的干扰（比平均低，但未超过1/3），会先记忆下来，待后续的布头时间产生时，若出现前后时间相加接近前5次平均时间也会将前后2个时间剔除。若在行布过程中，工艺参数发生变化，如改变主泵速度，则会重启记忆及分析。

当染色机有堆布情况发生时，PLC会发出讯号到变频器, 令传动装置暂停转动，继而令网带暂停运行，同时，另一讯号亦会发送到另一导布管喷管的阀门，将其关闭，使其喷嘴没有供水，系统中的布头计时亦暂停，从而防止堆布。

当染色机发生超喂时，将会启用剎车控制，打柴装置将发出电子讯号给予已连接的染色机计算机程序，并用其系统暂停传动装置，令网带暂停运行，并加上短暂的系统延迟，防止少量超喂时，网带时走时停。

控制原理﹕利用网带的变频器进行2级剎车，比如超喂前网带运行频率为40Hz，当发生超喂时，先对网带变频器进行第一次降速如下降到20Hz(可设定系数)，并保持一定时间（可设定时间），若在给定时间超喂信号解除则恢复剎车前记忆的网带速度，如果超时仍未解除超喂则对网带进行第二次剎车如将网带降到0Hz直到网带完全停运并报警。

染色机可按设定的布匹摆放长度, 自动调节网带速度，网带的转动是通过传动装置带动的，传动装置由变频器调速，由于网带速度与驱动它的变频器速度呈正比，这样可通过网带最大运行速度，布头时间及目标摆放长度来计算出所需变频器速度，具体方法如下：

网带最大运行速度参数：按工艺要求布匹的运行周期为60-120S﹐网带一圈长度约为15m，这样要求网带的最大运行速度（半圈）可达15m/2*60s/60s=7.5m/min，调节传动装置变频器输出频率，直到网带达到此上限速度，并将此频率设为变频器的最大调校频率，假定网带最大运行速度变量为：Nmax(m/min)，假定Fmax最大调校频率变量为﹕Fmax(Hz)。

输入参数﹕在染色机的计算机上可输入布匹的目标摆放长度，假定输入值为：L（m）；实时布头时间及变频器速度计算﹕由于布匹长度及喷嘴压力差异，2个布管的布匹运行时间可能不一致，摆放长度调节将以其中较长的布头时间来计算所需网带速度，假定当前取样较长一匹布的布头时间变量为：Ta(min)，假定网带目标速度变量为:Fa(Hz)，则变频器速度计算公式为：a= Fmax*(L/Ta)/Fmax。

当染色机出布时，需要一边出布一边找另一管布，由于先出布的这一管已脱离滚筒装置，并不受压底控制；由于滚筒装置已暂停滚动，若不自动禁止压底控制，会引起停机；另外亦需要对网带速度进行调节，确保网带速度与出布速度同步；

当染色机遇到高温断布现象时，会作出相对应急处理。因滚筒装置将会停止转动，而程序收到滚筒讯号后，会暂停传动装置运作，令网带停止运行，及关闭染液喷嘴的阀门，若不对此问题进行干预处理，机器将处于停摆状态，通过旁通喷管将冷水立刻灌入热交换器，可以最快速度减低所有经过热交温器的染液，作到在不开网带的条件下对染液进行降温处理。

本发明申请所述的技术方案，能够直接有效地解决单网带双布匹染色机中的难题，通过不同的控制方法，提高染色可靠性，减少不必要的消耗，节省成本，亦实现了许多单网带单布匹染色机的不可能，如载量大、布匹圈速加快、及染液循环次数大，令染色效果更良好。

附图说明

图1 是本发明申请实施例的侧面结构示意图；

图2 是本发明申请实施例的正面结构示意图；

其中，1为网带、2为滚筒、3为传动装置、4为导布管、5为染液喷嘴、6为打柴装置、7为导布管喷管的阀门。

具体实施方式

以下说明结合附图，对本发明申请所述的网带染色机进行非限制性地说明，目的是为了让公众更好地理解所述技术方案。

如图1和2所示，一般情况下，进布时，织物经滚筒2进入染液喷嘴5，染液喷嘴5是和导布管4连接的，因此，织物会被染液喷嘴5的染液喷射推进，沿导布管4前进；与此同时，滚筒2会不停滚动，给予传动装置3讯号，令网带1继续运行；离开导布管4后，织物会跌落于由导轨支撑着的网带1缓缓从缸体后方带到缸体前方。导轨是以不锈钢制造的长方形管状钢材，并安装于染布机的缸体内，引领网带1沿着设计的方向不断运行；织物于网带1上堆积后，织物上的多余水份可以经网带1上的筛孔流走，如此便可大量减少行机水比；然后，织物会再次提升至滚筒装置2并进入染液喷嘴5，并形成循环，不断进行染色。在单网带双布匹的情况下，将会有两个布匹同时进入染液喷嘴5，并于两管中同时进行上述所有步骤。

本发明申请所述的网带染色机的控制方法，每条导布管4配有独立的滚筒2，滚筒2上配有一块磁性装置（磁石），在缸身外配有一个无接触式磁性传感器，中间隔着缸壁可感应到磁石脉冲信号，当布匹运行时，它会带动滚筒装置2旋转，从而产生脉冲信号，磁传感器收到脉冲信号后，会对转速进行分析，从而确定滚筒装置2运行情况，当出现压底或堵布时，布匹减速直至不转，滚筒2也将减速直至停止，滚筒2的磁信号防冲频率将变低直至为0，这样磁感器分析脉冲变化情况相应发出布匹压底或堵布信号给可编程逻辑控制器(PLC)，PLC执行相应的控制功能如停运行网带1，停运同一网带1另一管布匹，若持继压底或堵布超过预设时间则停止主泵、网带1并发出警报；当布头讯号被干扰或丢失时，在确保布头检测传感器硬件可靠的同时，亦通过对历史布头时间的分析，自动剔除无效信号，确保网带1可靠运行；当其中一管(甲管)发生超喂情况时，PLC会发出讯号到变频器，令传动装置３暂停传动，继而令网带1停止运行，让甲管可以透过其染液喷嘴5将超喂布匹推进，但与此同时，另一管(乙管)亦有可能发生堆布或压底的情况，因为网带1不能前进，布匹会不断累积于网带上，令乙管的导布管4堵塞。所以，乙管的导布管喷管的阀门7亦会收到程序讯号并关闭，使染液喷嘴5暂停喷射，让甲管可以追上，从而防止堆布；当发生超喂时，系统将会启用剎车系统，打柴装置6（属于现有技术）将发出电子讯号给予已连接的染色机计算机程序，并用其系统暂停传动装置３，令网带１暂停运行，并加上短暂的系统延迟，防止少量布匹超喂时网带1走走停停，做成布匹运行不畅顺；当网带1需要适应每次染色布匹不同的长度时，会透过两管的布头时间，自动调节网带1的速度；染色机可按设定的布匹摆放长度, 自动调节网带１速度，网带１的转动是通过传动装置３带动的，传动装置３由变频器调速，由于网带１速度与驱动它的变频器速度呈正比，这样可通过网带１最大运行速度，布头时间及目标摆放长度来计算出所需变频器速度；当出布时，需要一边出布一边找另一管的布头，由于先出布的一管已脱离滚筒装置2，所以并不受压底控制；另外，由于滚筒2已暂停滚动，为免引起停机，需要自动禁止压底控制，让网带1速度进行调节，确保网带1速度与出布速度同步；当遇上高温断布现象时，因滚筒２将会停止转动，而程序收到滚筒２讯号后，会暂停传动装置３运作，令网带１停止运行，及关闭染液喷嘴５的阀门，并由旁通喷管将冷水立刻灌入热交换器，可以最快速度减低所有经过热交温器的染液，对染液进行降温处理。

应该理解的是，上述内容包括附图均非对所述技术方案的限制，事实上，凡以相同或近似原理对所述技术方案进行的改进，包括结构的尺寸、形状、所用材质的改变，以及功能相似组件的替换，都在本发明所要求保护的技术方案之内。