卷染機恒線速度控制系統(tǒng)設計.pdf

1、本文提出了一種實現(xiàn)卷染機恒線速度卷繞控制的新方法——用8051單片機、步進電機和旋轉編碼器組成的閉環(huán)控制系統(tǒng)的方案。本系統(tǒng)具有結構簡單、運行可靠、成本低、自動化程度高的優(yōu)點。所以對卷染機機電一體化改造和新型卷染機的研制開發(fā)具有重要的指導意義。 首先，本文通過對可逆卷繞機構卷繞特性的分析，建立了織物卷繞過程的數(shù)學模型，并利用該模型分析了織物卷繞過程的恒線速度控制，對相關的機電參數(shù)進行了計算。 然后，以M141型高溫高壓卷染

2、機為例，對整個系統(tǒng)的總體方案、硬件控制系統(tǒng)、控制功能和軟件系統(tǒng)進行了設計，選擇了合適的步進電機。 總體方案使用機電一體化的思想進行設計，采用兩個卷輥各自使用獨立的步進電機，軸端采用超越離合器的方案，以簡化卷染機的傳動機械結構。 恒線速控制系統(tǒng)硬件設計主要包括五個部分：電源的設計，針對單片機和傳感器對電源的要求，設計了可以滿足兩者需要的穩(wěn)壓直流電源，12VDC供傳感器使用，5VDC供單片機使用；輸入顯示部分設計，選用美國M

3、AXIM公司的MAX7219串行LED驅動顯示器，避免了CPU直接定時對LED服務，使CPU讓出更多的時間對系統(tǒng)服務，用兩片MAX7219驅動顯示16個數(shù)碼管；信號采集和處理部分的設計，介紹用一個由ENB-010-2-1型旋轉編碼器構成的測速系統(tǒng)和用兩個HKZ8002D型霍爾傳感器實現(xiàn)伸長補償自動循環(huán)控制的方法；步進電機驅動電路的設計，在恒線速度控制系統(tǒng)中，采用的是5相步進電機，以5相雙5拍方式工作，做單向運轉，不需要正反轉，滿足以上要

4、求，設計了光電隔離電路、環(huán)形脈沖分配器和功率放大器；單片機選用及輔助電路設計，在介紹單片機工作原理的基礎上，設計了單片機系統(tǒng)的掉電保護電路、復位電路和晶振電路。 恒線速度控制系統(tǒng)軟件設計主要包括三個部分：伸長補償自動循環(huán)控制原理及其流程圖；織物卷繞過程中的恒線速度控制和顯示的原理、工作過程和流程圖；主程序的實現(xiàn)方法和主程序流程圖。在這一部分中，同時給出了單片機系統(tǒng)RAM地址分配，接口線分配。 最后，簡單介紹了恒線速度控制