细纱机控制系统的设计与开发

【摘要】：细纱工序是成纱的一道关键工序,细纱机性能的优劣对成纱的产量和质量都有重要的影响。目前,国内棉纺厂所使用的细纱机大多采用总轴传动方式,落纱过程通过人工操作完成。存在着更换纺纱品种过程繁琐、调速精度低、锭速低、卷装形式单一、试纺品种窄、机器生产效率低、自动化水平低等诸多缺点。另外,其成型机构主要靠等速回转的桃形凸轮控制,存在着桃尖冲击、桃底停顿等问题,导致成纱不良、噪音大。 航空航天工业部新兴仪器厂生产的细纱机机械结构复杂,控制系统体积大、成本高、人机交互不便,也存在上述种种缺点。随着对纺织工业要求的提高,已经很难满足高质量、高效率、低污染的要求。因此,我们对原产的细纱机进行技术改造,研制新的细纱机自动控制系统,以满足生产和市场的需要。 本课题提出了细纱机成型机构控制的新方法:用单片机驱动步进电机,取代凸轮机构控制钢领板运动,使其配合主电机匀速运动,速度差异明显减小。由于钢领板换向时动作十分平滑,对减少细纱断头,提高卷绕质量有着显著的作用;同时,只需改变控制程序的输入指令即可改变钢领板的运动规律,可以满足各种输出运动要求,克服了的传统细纱机的弊端,纺不同纱支号、不同卷装的筒纱时,只需输入指令参数,无需对硬件作任何调整。 整个系统改造分为机械部份、电气部份和单片机控制部份,本文论述了细纱机控制系统的设计方法和研制过程,包括需求分析、硬件设计、软件设计和可靠性设计等方面。硬件方面,采用飞利浦功能强大的增强型51系列单片机P89C51RD2、先进的存储器件FRAM及图形点阵液晶显示器QH2001等集成电路设计而成;软件建立在Keil的实时多任务操作系统RTX51上,采用C51语言与ASM语言混合编程。利用软硬件结合,实现了对细纱机工作的实时精确控制,并具有方便良好的人机界面。 系统功能强大、操作方便、运行可靠、维护方便,生产出的产品具有较高的档次,大大提高了劳动生产率和降低了劳动强度,是实现绵纺厂车间自动化的重要环节。