基于PLC的束状染色机染液组分在线检测方法

摘要

本发明公开了一种对基于欧姆龙可编程序控制器PLC的束状染色机染液组分(保险粉、靛蓝和氢氧化钠)在线检测方法，其设置的在线检测系统包括靛蓝染液在线检测装置、硫化染液在线检测装置、标定装置、PLC和工业控制计算机。本发明实时在线采集染色机染槽中的染液样品，采用工业控制计算机和PLC作为核心，利用电位滴定方法在线定时检测出染液的相应组分的浓度，还在线即时检测出染液的pH值和温度，每一次测试完成后，系统会对管道进行清洗。本发明还可根据需要对靛蓝或硫化染液在线检测装置进行标定，以保证检测结果的精确。本发明可保证染液组分的检测精度，从而提高染色织物的染色质量，使生产成本降低，而且使技术工人的劳动强度得到降低。

主权项

一种基于PLC的束状染色机染液组分在线检测方法，其特征在于包括如下步骤：①设置在线检测系统，该系统包括工业控制计算机、受控于工业控制计算机的PLC以及检测设备；工业控制计算机只与PLC相连接，进行信息交换，由PLC实现数据采集和控制在线检测系统的运行，包括采集变送器送来的检测数据和控制执行机构；检测设备包括靛蓝染液在线检测装置与硫化染液在线检测装置中的pH电极和ORP电极及电极变送器、温度传感器及温度变送器、电导率传感器及电导率变送器，以及标定清洗装置中的pH电极和ORP电极及电极变送器；执行机构包括靛蓝染液在线检测装置与硫化染液在线检测装置中的计量泵、采样泵、循环泵和变频器、电磁阀和气动阀；②染色机处于正常工作状态时，靛蓝染液在线检测装置中的第一采样泵和硫化染液在线检测装置中的第二采样泵始终处于运行状态，第一采样泵不间断地从靛蓝染槽中抽取染液，第二采样泵不间断地从硫化染槽中抽取染液；靛蓝染液组分检测过程为：当整个系统处于待机状态时，即不需要检测靛蓝染液组分时，第一采样泵抽取的靛蓝染液又被送回靛蓝染槽，即靛蓝染槽与第一采样泵之间构成外循环；当需要检测靛蓝染液组分时，终止靛蓝染槽与第一采样泵之间构成的外循环，第一采样泵抽取的靛蓝染液经第一循环泵到达靛蓝染液样品缸，又经过内部管道回到靛蓝染槽，构成内循环，此时，靛蓝染液样品缸充满靛蓝染液，经过一定时间后，终止内循环，重新构建靛蓝染槽与第一采样泵之间的外循环，靛蓝染液组分在线检测装置开始采样；完成采样后，开始滴定，即对所采集的靛蓝染液样品进行氧化还原滴定，随着氧化还原滴定过程的进行，靛蓝染液组分在线检测装置中的第一ORP电极检测到的电位信号发生变化，工业控制计算机同时绘制“滴定用量‑电位”坐标图；完成滴定后，工业控制计算机采用二阶微商法计算出第一ORP电极检测到的2个电位突变点，根据第1个电位突变点对应的氧化剂加入量、氧化剂的浓度以及靛蓝染液样品的体积计算出染液中保险粉的浓度；根据第2个电位突变点对应的氧化剂加入量、氧化剂的浓度以及靛蓝染液样品的体积计算出染液样品中靛蓝的浓度；同时，靛蓝染液组分在线检测装置的第一pH电极检测靛蓝染液样品的pH值，第一温度传感器检测管道中的靛蓝染液的温度，电导率传感器检测靛蓝染槽中的靛蓝染液的电导率；检测完成后，系统对管道进行清洗，然后系统进入待机状态，等待下一次检测；根据需要，系统还对管道进行热水、醋酸和漂水清洗，以及对靛蓝染液样品缸中的第一pH电极和第一ORP电极进行标定；硫化染液组分检测过程为：当整个系统处于待机状态时，即不需要检测硫化染液组分时，第二采样泵抽取的硫化染液又被送回硫化染槽，即硫化染槽与第二采样泵之间构成外循环；当需要检测硫化染液组分时，终止硫化染槽与第二采样泵之间构成的外循环，第二采样泵抽取的硫化染液经第二循环泵到达硫化染液样品缸，又经过内部管道回到硫化染槽，构成内循环，此时，硫化染液样品缸充满硫化染液，经过一定时间后，终止内循环，重新构建硫化染槽与第二采 样泵之间的外循环，硫化染液组分在线检测装置开始采样；完成采样后，开始滴定，即对所采集的硫化染液样品进行氧化还原滴定，随着氧化还原滴定过程的进行，硫化染液组分在线检测装置的第二ORP电极在线检测到的电位信号发生变化，工业控制计算机同时绘制“滴定用量‑电位”坐标图，滴定完成后，工业控制计算机采用二阶微商法计算出第二ORP电极检测到的电位信号突变点，并根据此时氧化剂的加入量、氧化剂的浓度以及硫化染液样品的体积计算出染液中硫化物的浓度；同时，硫化染液组分在线检测装置的第二pH电极检测硫化染液样品的pH值，第二温度传感器检测管道中的硫化染液的温度；检测完成后，系统对管道进行清洗，然后系统进入待机状态，等待下一次检测；根据需要，系统还对管道进行热水、醋酸和漂水清洗，以及对硫化染液样品缸中的第二pH电极和第二ORP电极进行标定；所述步骤①中，靛蓝组分在线检测装置包括：靛蓝染液样品缸、第一pH电极和第一ORP电极及第一电极变送器、第一温度传感器及第一温度变送器、电导率传感器及电导率变送器、第一计量泵组、第一采样泵、第一循环泵及第一变频器；靛蓝染液的滴定溶液为靛蓝分散剂和靛蓝滴定剂；第一pH电极与第一ORP电极安装在靛蓝染液样品缸中；第一pH电极和第一ORP电极都与第一电极变送器相连接，与第一温度变送器相连接的第一温度传感器置于第一采样泵与第一循环泵之间的连接管道中，与电导率变送器相连接的电导率传感器置于靛蓝染槽中；上述第一电极变送器、第一温度变送器和电导率变送器与PLC相连接，第一计量泵组与PLC相连，第一循环泵通过第一变频器与PLC相连；靛蓝分散剂由第一计量泵组中的一号计量泵注入靛蓝染液样品缸中，靛蓝滴定剂由第一计量泵组中的二号计量泵注入靛蓝染液样品缸中；硫化组分在线检测装置包括：硫化染液样品缸、第二pH电极和第二ORP电极及第二电极变送器、第二温度传感器及第二温度变送器、第二计量泵组、第二采样泵、第二循环泵及第二变频器；硫化滴定溶液为硫化分散剂和硫化滴定剂；第二pH电极与第二ORP电极安装在硫化染液样品缸中；第二pH电极和第二ORP电极都与第二电极变送器相连接，与第二温度变送器相连接的第二温度传感器置于第二采样泵与第二循环泵之间的连接管道中；第二电极变送器、和第二温度变送器与PLC相连接，第二计量泵组与PLC相连，第二循环泵通过第二变频器与PLC相连；硫化分散剂由第二计量泵组中的三号计量泵注入硫化染液样品缸中，硫化滴定剂由第二计量泵组中的四号计量泵注入硫化染液样品缸中；上述标定清洗装置包括标定缸、第三pH电极和第三ORP电极及第三电极变送器、第三计量泵组；第三pH电极和第三ORP电极都与第三电极变送器相连接，第三电极变送器与PLC相连接，第三计量泵组与PLC相连接；醋酸由第三计量泵组中的五号计量泵注入靛蓝或硫化染液样品缸，漂水由第三计量泵组中的六号计量泵注入靛蓝或硫化染液样品缸；上述气动阀有38只，分别为1号气动阀至38号气动阀，各气动阀与其相对应的一只电磁阀相连接，所有电磁阀与PLC相连接，气动阀 由电磁阀控制，电磁阀由PLC控制；系统通过对不同气动阀的组合操作打开不同的管道通路，与计量泵和循环泵配合动作，实现整个系统功能：包括在线检测靛蓝或硫化染液组分浓度、标定靛蓝或硫化染液样品缸中的电极或清洗系统。