数字式梳棉机自调匀整装置的设计与开发

摘要

本课题的研究目的是设计一种比较先进的数字式小样梳棉机自调匀整控制系统，以期纺制出高质量的生条，来满足天津工业大学纺织工程专业教学实践与科学研究以及工厂小型化试生产的需求。
　　针对上述需求，本设计通过触摸屏、编码器、位移传感器、PLC及变频电机协调配合，共同组成DSCa-11数字数字式小样梳棉机开环式自调匀整系统的硬件部分。采用新式给棉机构:具体来说，一方面，增大给棉罗拉直径，且表面采用滚花结构，增加对于纤维的握持作用，减少纤维块整体滑脱的可能性;另一方面，采用分段式给棉板，减少棉层横向厚度不匀的检测差异;再一方面，采用给棉板在上，给棉罗拉在下的顺向给棉方式，减少对于纤维的损伤。采用阶跃喂棉实验准确测定出该设备的延迟距离，解决了其延迟时间不易测量的难题;通过监控传感器厚度检测信号并称取实际纤维重量确定了二者之间较好的线性关系;然后舍弃常规的定时延迟算法，采用欧姆龙PLC内部高速计数器循环定时的功能进行定位移检测、定位移匀整的控制算法，来实现开环式自调匀整装置针对性匀整的要求。
　　测试实验结果发现，本DSCa-11型数字式梳棉机在开启了该开环式自调匀整装置以后，输出生条的萨氏条干不匀率有了较好的改善，另外其lm、5m重量不匀率均有了不同程度的改善。其中，棉纤维lm重量不匀率改善程度为15.36％，5m重量不匀率改善程度为6.42％，腈纶纤维lm重量不匀率改善程度为14.85％，5m重量不匀率改善程度为6.82％。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 自调匀整装置概述

1．2 梳棉机自调匀整装置的发展历史及研究现状

1．2．1 梳棉机自调匀整装置的发展历史

1．2．2 梳棉机自调匀整装置的研究现状

1．3 自调匀整装置的主要结构

1．4 自调匀整装置的分类及其主要特点

1．4．1 开环式自调匀整装置

1．4．2 闭环式自调匀整装置

1．4．3 混合环自调匀整装置

1．5 本课题的目的与意义

1．6 本课题的研究内容

第二章 自调匀整控制系统分析

2．1 梳棉机的输入输出模型分析

2．2 PID控制模型分析

2．2．1 PID控制的基本原理

2．2．2 PID模型的建立

2．3 延迟距离确定

2．3．1 机后开环式自调匀整装置延迟时间分析

2．3．2 自调匀整装置延迟时间理论分析

2．3．3 自调匀整装置延迟距离测定

第三章 自调匀整装置硬件设计

3．1 硬件组成与实现

3．2 检测机构设计

3．2．1 给棉机构的设计

3．2．2 棉层厚度检测机构的设计

3．3 控制机构设计

3．4 执行机构设计

3．5 人机界面设计

第四章 自调匀整装置软件设计

4．1 编程软件与编程环境

4．2 控制过程流程图

4．3 通信程序设计

4．4 主程序设计

4．4．1 采样程序设计

4．4．2 中断参数设定

4．5 中断程序设计

4．5．1 采样信号存储与延迟信号控制

4．5．2 定长控制

4．5．3 给棉速度控制

第五章 自调匀整控制系统效果评价

5．1 纱条不匀的定义与表示方法

5．1．1 纱条不匀的定义

5．1．2 纱条不匀的定义

5．2 自调匀整装置效果评价

5．2．1 生条重量不匀率测试

5．2．2 生条萨氏条干不匀率测试

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

硕士期间发表论文

附录

致谢