水性上光机采用水性上光油对印品表面进行上光复合,具有无毒、无污染的特点。印品经过上光复合之后,需采用干燥设备对表面进行干燥。目前的水性上光油干燥过程采用红外干燥的方式,耗能较大。因此,寻找绿色、经济、耗能低的水性上光油干燥设备是亟待解决的研究问题。相比于传统红外灯管,碳系热源具有更高的电热转换率,是水性上光机干燥热源的理想选择。其中,干燥设备中碳系热源的制备工艺及电热性能是重要的关键技术。本文通过研究碳系材料的导电机理,得到了制备碳系热源最佳的工艺参数,使用丝网印刷机制备了水性上光机的干燥热源。研究了不同制备条件对碳系热源干燥效果及导电导热性能的影响,研究了碳系热源的温升随时间、电流及电阻变化规律,这为水性上光机干燥设备的关键技术研究提供了重要依据。水性上光机干燥系统主要由印品输送装置、电加热干燥室及印品自动收取装置组成,印品经水性上光机上光后,通过输送装置到达电加热干燥室,采用碳系热源加热干燥,最后由自动收取装置收集印品。水性上光油的干燥效果受多种因素的影响,不仅与印品的材质,上光油量,传输速度有关,还与电加热室中空气温度、流动速度等有关,其中电加热室中热空气温度对干燥效果影响至关重要,通过控制碳系热源的发热温度可以改变干燥系统的温度,从而影响印品的上光效果。水性上光机干燥设备控制系统以树莓派4B为控制内核,结合温度检测模块、电热模块、通讯模块等构成。温度检测模块的传感器选择的是MLX90614红外温度传感器,通过传感器检测碳系热源发热温度,与设定温度值相比较后,得到温度差值并给到树莓派4B,选用相应的控制算法进行运算后输出驱动信号给到执行元件树莓派继电器,通过控制继电器触点的开合实现碳系热源的得电与断电,进而控制碳系热源的发热温度。直至设定的干燥温度与实际输出的干燥温度相同时,水性上光机干燥系统趋于稳定,实现水性上光机干燥热源温度的自动控制。本课题对水性上光机干燥设备控制系统的算法进行了研究,基于PID算法及大林算法原理设计了控制器模型,通过在MATLAB的Simulink中进行建模与仿真,得出大林算法可以消除控制系统的超调量,具有更好的稳态精度,相比于PID控制算法,更加适合于水性上光机干燥设备的控制系统。