环保节能型上光机干燥固化系统的研究

论文摘要

课题围绕UVSG950环保节能型上光机远红外线干燥固化系统的改进进行研究,改进上光机干燥固化系统旨在提高上光机对水性上光油干燥固化适应性以及对水性上光油油膜表面质量的控制。环保节能型上光机采用环保型水性上光油,为纸张印品表面进行上光复合,可实现无毒、无污染的上光复合过程,上光废弃品可直接回收,消除二次污染。系统选用以远红外石英加热管为热源,针对水性上光油具有粘度低、涂布量薄、附着力低以及固化条件苛刻,油膜表面质量成型难以控制问题,进行水性上光油干燥固化特性试验,以确定干燥固化室较佳的工艺设计参数。温度控制是水性上光油干燥固化系统的关键部分。温度控制不仅对纸张印制品上光复合质量影响较大,而且对整机的干燥固化系统效率影响也很大。系统通过干燥固化特性试验确定水性上光油理想的三温区温度控制范围,采用Fuzyy-PID控制方法轮巡控制三个温区的温度,主控芯片选用贴片式的AT89S52,以AT89S52为核心设计控制器和驱动器硬件,控制器集成了看门狗、显示、按键、温度检测接口以及MCU电路等,驱动器围绕双向可控硅设计,并在Keil 8.0编译环境下以C语言设计温控器软件。课题通过Proteus仿真一个温区,以验证软、硬件设计的可行性,并在现场进行试验调试。课题采用Fuzzy-PID控制方法,通过PWM以无触点的双向可控硅驱动远红外线石英加热管,可实现温度的连续控制并具有较小的超调量以及较好的稳态精度,其温度控制精度较高,可达到±1℃。经印品上光复合测试,采用此控制方法,提高了产品合格率,降低了印后加工产品的光泽度差值,并提高了上光复合质量。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 课题主要存在问题与研究内容
• 1.3.1 课题主要存在问题
• 1.3.2 课题主要研究内容
• 2 干燥固化特性研究与分析
• 2.1 干燥固化环境与干燥固化工艺流程
• 2.2 干燥固化特性的分析与研究
• 2.3 干燥固化特性试验
• 2.3.1 干燥固化特性影响因素及测定干燥固化特性指标
• 2.3.2 试验材料
• 2.3.3 试验条件
• 2.3.4 试验方法
• 2.3.5 测定方法
• 2.3.6 水性上光油干燥固化特性试验与分析
• 2.3.7 较佳工艺参数验证试验
• 2.3.8 常用各档速度远红外线干燥固化特性试验与分析
• 2.3.9 干燥固化特性试验结果分析
• 3 干燥固化室的研究与设计
• 3.1 远红外线干燥固化室布局研究与设计
• 3.1.1 远红外线干燥固化室设计参数确定与分析
• 3.1.2 三区温度的设置与送风量的设置
• 3.1.3 印品输送装置研究与设计
• 3.2 红外线干燥固化室总成设计
• 4 干燥固化室温度控制研究与设计
• 4.1 红外线干燥固化室温度控制研究与设计
• 4.1.1 IR 干燥固化室温控器的设计
• 4.2 温度控制系统硬件选择
• 4.2.1 单片机选择
• 4.2.2 检测元件的选择
• 4.2.3 温度变送器的选择
• 4.3 温度检测与控制系统硬件电路设计与分析
• 4.3.1 检测信号放大与转换电路分析
• 4.3.2 A/D 转换模块
• 4.3.3 键盘与LCD 显示电路
• 4.3.4 看门狗电路设计
• 4.3.5 温度控制驱动电路
• 4.3.6 主电源电路设计
• 4.4 温度控制算法设计
• 4.4.1 模糊控制器的设计
• 4.4.2 PID 控制器的设计
• 4.5 系统软件分析
• 4.5.1 主程序
• 4.5.2 Fuzzy-PID 算法
• 4.5.3 轮巡控制程序
• 4.5.4 键盘和LCD 显示程序
• 4.5.5 IR 固化系统的硬件系统与软件程序验证
• 4.5.6 远红外线干燥固化系统测试
• 5 结论与讨论
• 5.1 结论
• 5.2 讨论
• 参考文献
• 附录
• 致谢