熱牽伸輥新型智能溫控系統(tǒng)研究與設(shè)計.pdf

1、熱牽伸輥廣泛應(yīng)用于紡織化纖行業(yè)，完成化纖絲的全牽伸工藝，是紡纖聯(lián)合機上的關(guān)鍵部件之一。熱牽伸輥導(dǎo)絲盤表面同一位置的溫度穩(wěn)定性和整個工作區(qū)域橫向的溫度均勻性直接影響到化纖絲的牽伸質(zhì)量。導(dǎo)絲盤表面溫度均勻性主要跟加熱器種類和性能、輥體結(jié)構(gòu)和材質(zhì)以及勻熱方式有關(guān)，而溫度穩(wěn)定性主要由溫控系統(tǒng)的測溫精度和控制性能決定。熱牽伸輥輥體在工作過程中高速旋轉(zhuǎn)，為溫度的測量與變送增加了難度。熱牽伸輥作為溫度控制對象，具有較大的慣性時間常數(shù)和純滯后，且具有復(fù)

2、雜的非線性和時變性，難以對其建立精確的數(shù)學(xué)模型。熱牽伸輥受工作條件和環(huán)境影響造成的變參數(shù)、變結(jié)構(gòu)等不確定性同樣使得傳統(tǒng)的溫度控制方法難以滿足生產(chǎn)要求。
　　 本文研究與設(shè)計了一種熱牽伸輥新型智能溫控系統(tǒng)，用于實現(xiàn)對熱牽伸輥溫度的準確測量與最優(yōu)化控制。系統(tǒng)中旋轉(zhuǎn)溫度變送器采用非接觸式供電及紅外數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)解決了高速旋轉(zhuǎn)輥體的溫度測量與變送。通過采用多極性磁環(huán)和霍爾元件，旋轉(zhuǎn)溫度變送器在進行溫度測量的同時，還能夠同步測量熱牽伸輥轉(zhuǎn)速

3、。溫控器采用完全集成的低功耗C8051F410單片機為控制核心，同時對兩路熱牽伸輥溫度進行實時控制。為了保證溫控器工作的穩(wěn)定性與抗干擾能力，溫控器各輸入輸出信號以及電源之間均采取有效的隔離。將PID專家控制器應(yīng)用于熱牽伸輥溫控系統(tǒng)，通過不斷豐富與細化專家知識庫，實現(xiàn)了熱牽伸輥溫度在不同設(shè)定溫度、不同轉(zhuǎn)速、不同室溫、不同負載條件下的智能控制。
　　 結(jié)果表明，該系統(tǒng)長期連續(xù)運行安全可靠，穩(wěn)定性和抗干擾能力強，溫度測量范圍為-40-