基于模型设计的上光机干燥控制系统研究

目的 因干燥系统的控制参数具有时滞性、非线性而难于控制,文中尝试一种更适用干燥对象的控制策略优化控制效果。方法 通过分析上光机水性上光油干燥的工作原理,建立包含印品传输速度和送风量等因素的干燥模型,构造上光机干燥系统仿真平台,设计适合滞后被控参数的Smith预测及PID复合控制算法。依据水性上光油干燥需求设计以S7–1500为控制核心、碳系发热板为热源的干燥硬件系统,利用基于模型设计方法开发PLC的温度控制程序。结果 文中将Smith预测算法引入了上光干燥系统,使干燥系统温度响应达到超调量为0,无稳态误差,相对于PID控制大大缩减了调节时间。运用模型设计方法,设计和实现了基于PLC的干燥控制系统,将基于碳系材料的发热源应用于水性上光油干燥系统中。结论 Smith预测算法适用于带有延迟因子的上光机干燥系统,在印刷干燥领域引入基于模型的设计方法,便于先进控制策略在印刷包装行业中的研究与开发。     

基于纳米碳材料的上光机干燥源制备与研究

目的 探寻合适的纳米碳材料取代传统上光机干燥热源,使之更节能,干燥效果更优化。研究不同制备条件对该材料发热板固化和导电性的影响及其电热规律,为上光机干燥源的关键技术提供依据。方法 采用丝网印刷技术制作纳米碳材料发热板,通过分析不同碳基材料发热板的物理性能以选择合适的材料,并进一步研究其在含碳量比、烧制温度、涂层厚度下的导电性能,以及进行通电试验研究其电热性能。结果 直径为150~200 nm纳米碳纤维更适用于本文制备方法,纯净水作为溶剂调制效果良好且获取方便。纳米碳纤维发热板导电性随烧结温度升高而降低,随厚度、含碳量增加而增强。发热板电阻越高、通电时间越长、电流越大,其温升越大、产生热量越高。结论 纳米碳纤维导电性和热效率高、绿色环保,适用于制作上光机干燥设备的干燥源,以提高干燥效率、降低能耗。     

基于丝网印刷的石墨烯印刷机干燥系统研究

目的 用石墨烯发热板代替红外灯管作为上光机干燥设备的热源,筛选出用于印刷干燥的石墨烯发热板的最佳实验方法和制备工艺。方法 文中通过分析与研究水性上光油干燥需求,设计水性上光机干燥控制系统,采用丝印技术制备了石墨烯干燥加热源。文中采用单因素实验法研究溶剂类型、固化温度以及涂层厚度分别对发热板导电性能及固化效果的影响,并对发热源进行通电试验研究其导电、导热性能。结果 实验表明纯净水作为溶剂更容易得到牢固性、平滑性良好的导电涂层,高温烧结温度为465～480 ℃时石墨烯电热涂层固化达到上光机干燥系统的需求,厚度为5～20 μm的涂层可同时满足发热板的导电性和牢固性。发热板平均阻值随涂层厚度、碳的质量分数的增加呈下降趋势。发热板通电时间越长、电流越大、电阻越大,发热板产生的热量越高,干燥源温升越高。结论 研究表明石墨烯具有良好的导电、导热性,得到了石墨烯发热板合理的制备工艺和方法。为将石墨烯加热源应用于印刷干燥领域提供了方案,为将丝网印刷技术引入绿色干燥系统提供了技术支撑。