自动纺织机控制系统设计
纺织机械设计毕业设计
纺织机械设计毕业设计
摘要
本文介绍了纺织机械设计毕业设计的相关内容，包括设计目的、方法、关键技术和预期成果等。
设计目的
本毕业设计旨在设计一种高效、智能的纺织机械，以满足纺织
行业的自动化需求和高质量生产的要求。
方法
在设计过程中，我们采用了以下方法：
1. 研究纺织行业的需求和现有纺织机械的局限性。
2. 进行市场调研，了解纺织机械设计的最新趋势和技术。
3. 利用计算机辅助设计软件进行模拟与优化分析。
4. 基于以上研究和分析结果，设计出一种新型的纺织机械。
关键技术
本设计涉及到以下关键技术：
1. 自动化控制技术：采用先进的传感器和控制系统，实现机械的自动化操作和调节。
2. 节能技术：设计合理的能源利用系统，减少能源的浪费。
3. 智能优化技术：利用人工智能和数据分析技术，对机械运行进行智能优化和预测。
预期成果
通过本毕业设计，我们预期可以实现以下成果：
1. 设计出一种具有高效、智能特点的纺织机械，提高生产效率和质量。
2. 解决纺织行业存在的瓶颈和问题，推动行业的发展和进步。
3. 提供给相关企业一种可行的解决方案，帮助其提升竞争力。
结论
纺织机械设计毕业设计是一项具有重要意义和挑战性的任务。
通过合理的研究和设计，我们可以为纺织行业提供一种更加先进、高效的生产工具，推动行业的发展和创新。
> 注意：以上内容为纺织机械设计毕业设计的简要介绍，仅供参考，具体设计内容还需要根据实际情况进行详细研究和分析。
纺织服装行业智能化纺织品设计方案
纺织服装行业智能化纺织品设计方案第一章智能纺织品设计概述 (2)1.1 智能纺织品的概念 (2)1.2 智能纺织品的设计原则 (2)第二章智能纺织品材料选择 (3)2.1 智能纤维材料 (3)2.2 智能复合材料 (3)2.3 智能纳米材料 (4)第三章智能纺织品功能设计 (4)3.1 调温功能设计 (4)3.2 自清洁功能设计 (4)3.3 导电功能设计 (5)第四章智能纺织品结构设计 (5)4.1 编织结构设计 (5)4.2 针织结构设计 (6)4.3 非织造结构设计 (6)第五章智能纺织品加工技术 (6)5.1 纺织品涂层技术 (6)5.2 纺织品印花技术 (7)5.3 纺织品整理技术 (7)第六章智能纺织品传感技术 (8)6.1 传感器类型选择 (8)6.2 传感器布局设计 (8)6.3 传感器信号处理 (9)第七章智能纺织品控制系统设计 (9)7.1 控制系统硬件设计 (9)7.1.1 传感器模块 (9)7.1.2 控制器模块 (9)7.1.3 执行器模块 (9)7.1.4 电源模块 (10)7.2 控制系统软件设计 (10)7.2.1 传感器数据采集与处理 (10)7.2.2 控制算法实现 (10)7.2.3 通信协议编写 (10)7.3 控制系统通信设计 (10)7.3.1 无线通信设计 (10)7.3.2 有线通信设计 (10)7.3.3 通信协议与安全设计 (11)第八章智能纺织品应用领域 (11)8.1 医疗领域 (11)8.2 运动领域 (11)8.3 军事领域 (12)第九章智能纺织品市场前景分析 (12)9.1 市场需求分析 (12)9.2 市场竞争分析 (12)9.3 市场发展趋势 (12)第十章智能纺织品产业政策与标准 (13)10.1 国家产业政策 (13)10.1.1 政策背景 (13)10.1.2 政策措施 (13)10.2 国际标准与认证 (13)10.2.1 国际标准 (13)10.2.2 国际认证 (14)10.3 产业发展趋势与建议 (14)10.3.1 产业发展趋势 (14)10.3.2 建议 (14)第一章智能纺织品设计概述1.1 智能纺织品的概念智能纺织品，顾名思义，是指将现代科技与传统纺织技术相结合，赋予纺织品一定智能功能的纺织产品。
PLC在纺织业中的应用案例
PLC在纺织业中的应用案例纺织业是一个传统的制造业行业，它涉及到多个工序和复杂的生产流程管理。
随着科技的不断进步，自动化设备的应用也越来越广泛。
可编程逻辑控制器（PLC）作为一种重要的自动化控制装置，在纺织业中发挥着关键的作用。
本文将介绍几个PLC在纺织业中的实际应用案例。
第一部分：自动化生产线控制在纺织业中，自动化生产线的控制是非常重要的，它可以提高生产效率和质量，减少人力成本。
通过PLC的应用，可以实现对整个生产线的自动化控制和监控。
例如，在纺织品的制造过程中，需要进行多个工序，如纺纱、印染、整烫等。
PLC可以控制各个工序的设备运行，根据预设的参数进行调整，并实时监测生产情况。
通过PLC的精确控制，可以提高生产效率，减少资源浪费。
第二部分：纺织机械的智能化改造传统的纺织机械通常需要由操作员进行手动操作，这样既费时又容易出错。
通过PLC的智能化改造，可以实现纺织机械的自动控制。
例如，在纺纱过程中，PLC可以控制纺纱机的转速、张力等参数，实现纺线的均匀和质量的控制。
同时，PLC还可以实现自动检测并纠正故障，提高设备的可靠性和稳定性。
通过智能化改造，纺织机械的生产效率和品质可以得到进一步提升。
第三部分：质量检测系统纺织品的质量是非常重要的，而传统的质量检测方法通常需要人工参与，容易出现主观误判。
PLC可以应用于纺织品的质量检测系统，通过传感器和图像采集设备，实时采集和处理纺织品的数据。
通过对数据进行分析和比对，PLC可以判断纺织品的质量是否合格，并及时作出调整。
这样可以提高纺织品的质量稳定性和一致性。
第四部分：能耗管理系统能源消耗是纺织业生产过程中的重要成本之一。
通过PLC的应用，可以实现对能耗的精细管理和控制。
PLC可以实时监测设备的能耗情况，并根据生产需求进行智能调整。
例如，在染色过程中，PLC可以控制温度、时间等参数，以最优的方式实现染色效果，减少能源浪费。
通过能耗管理系统，纺织企业可以有效降低生产成本，并提高能源利用效率。
本科毕业设计PLC张力控制系统的设计5
绪论随着科学技术的不断进展，工业生产的自动化程度不断地提高，微处置器、运算机和数字通信技术的应用愈来愈普遍。
工业自动化的主要支柱之一——PLC 在工业生产上具有普遍的应用，如造纸业、纺织业、橡皮业、薄膜加工业等等。
而PLC张力控制在上述工业中具有关键的作用。
在一般的造纸厂、印刷厂、纺织漂染厂、食物厂等，当处置一些如纸张、薄片、丝、布等长尺寸材料或产品时，都会用上卷壳及滚筒组成的加工生产线，因此，放料作业的张力控制，便成为通用的基础技术。
张力控制的作用就是在料膜动态处置进程中，维持恒定的张力，抑制外来干扰引发的张力抖动。
以料膜为例，在放卷，收卷和供料进程中，料膜上要维持必然的张力（或称之为拉伸力），过大的张力会致使料膜变形乃至短裂，而过小的张力又会使料膜松弛，致使褶皱，或处置尺寸不准等弊病。
如此就要求在料膜的处置进程，要维持恒定的张力。
张力控制的作用就是在料膜动态处置进程中，维持恒定的张力，抑制外来干扰引发的张力抖动。
本设计利用了伺服电机，三菱变频器、普通电机、西门子可编程控制器（PLC）、角度传感器。
项目中对两部份张力控制所选用的电机不同，是因为考虑到了生产本钱的因素。
在卷膜传送部份，需要的控制要求高，因此选用在性能好但价钱高的伺服电机，而在卷纸回收部份，需要的控制要求比较低，因此选用了廉价但能知足生产要求的普通电机。
设计中的张力控制系统，在利用传感器上选择了角度传感器。
通过对传送卷膜、卷纸的可动辊与水平面的夹角的测量，来判断张力大小是不是发生转变。
把检测出转角的模拟量送入控制器——PLC中进行控制。
第一章：张力控制系统的初步熟悉张力控制系统概述1.1.1 张力控制在一般的造纸厂、印刷厂、纺织漂染厂、食物厂等当处置一些如塑料膜卷、纸张、薄片、丝、布长尺寸材料或产品时，都会用上卷壳及滚筒组成的加工生产线，因此，放料作业的张力控制，便成为通用的基础技术。
以料膜为例，在放卷，收卷和供料进程中，料膜上要维持必然的张力（或称之为拉伸力），过大的张力会致使料膜变形乃至短裂，而过小的张力又会使料膜松弛，致使褶皱，或处置尺寸不准等弊病。
纺织机械的自动控制技术
现 场 总线 控制层 是 各种 生产 信息 的来 源 。各种 棉 纺 、 造 、 织 印染 机械 的控 制器 只要 具 有现 场 总 线通 讯 接 口， 通过适 当的编 程 ， 就可 以将 机械 的运 行数 据实 时 传送 到 监 控 系统 。数 字 化 的纺 织 机 械采 用 先 进 的控
第３卷 １
第 ２期
纺
织
服
装
科
技
Ｖｏ ． １ Ｎｏ ２ １３ ．
Ｍ ａ ２ ０ ｙ， ０１
２１ ０ ０年 ５月
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２ 述 ： 综
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关键 词 ： 纺 织机 械 ； 自动控 制技 术 ； 发展 方 向
随着 科技 的发展 和市 场竞争 的 日趋激 烈 ， 为 给纺 织行 业 提 供 技术 装 备 的 纺机 行 业 面 临着 技 术 上 的 作 挑战， 如何 提供 更加 灵活 、 高质 量 、 快 响应 的纺 织机 械来 充 分满 足 纺织 工艺 的要 求 ， 为时 代 赋予 纺机 更 更 成
③运动控制 ： 伺服 、 、 步进 运动控制器。④现场总线 ：ｒ ｂｓＣ ｎ Ｐｏ ｕ、 ａ 等。⑤人机界面： ｉ ｆ 文本显示器 、 图文终端 、 触摸屏等。⑥传感器 ： 光电传感器 、 电磁传感器 、 温度传感器 、 压力传感器、 图像传感器及各种工艺参数传
感 器 。其 中 Ｐ Ｃ、 轴独立 驱动 、 Ｌ 单 多单 元 同步控制 、 于 网络 技术 的数据 通 讯 和在 线检 测 等技 术 ， 到 了广 基 得
织机械 上 的应 用价值 ， 出了我 国纺 织机 械 自动控 制 发展 的 方 向。 纺 织机械 自动 控 制 的 应 用 改 指 善 了产 品质 量 、 降低 了生产成本 、 高 了生产 效 率 ， 我 国 纺 织机械 自动 控 制技 术 的研 究 和应 用 提 但
纺织机械的自动控制技术
明确指 出了我国纺织机械 自动控制发展 的方向。建议企业要结合纺织机械产品把现代控制技术和信息融入到纺织机械 设计 中去，对实施的 自动化控制项 目进行了多方面的技术论证，以提高纺织企业的生产效率 以及产品的竞争力。
关 键 词 纺 织 机 械 自动 化 控 制 技 术 发 展 方 向
随着 科技 的发展 和激 烈 的市场 竞 争 ，作为 给纺 织行 业提 供 技术装 备 的纺 机行 业面 临着 技 术上 的挑 战 。如何 提供 更加 灵 活 、更 高质量 、更快 响应 的纺 织机 械来 充 分满足 纺 织工 艺 的要求 ，成为 时代 赋予 纺机 行 业 的重 任 。近 ｌ多 年来 我 国纺 机 行业 自动化 ０ 水平 有 了 明显 的提 高 ，在 新 型纺织 机 械上 普遍 采用 了 自动化 技 术 。其 内容包 含 了先 进 的信 息处理 和控 制 技术 ， 以计算 机 为核 心 ， 即 由可编 程序 控制 器 （ 简 称Ｐ Ｃ） Ｌ 、工控 机 、单片 机 、人机 界面 和现 场 总线等 组 成 的控 制 系统 ；先 进 的驱 动技 术如 变频 调速 、 交
远程Ｉ ／ ０已经成 为一 些 主 流 纺 机 厂 商 选 择Ｐ Ｃ的 关 Ｌ
流 伺服和 步 进 电机等 ；其 他 还有 检测 传感 技术 和执
行机 构 。现 代控 制 技术和 信 息技 术正 成 为推动 纺 织
机械 自动控 制技 术 发展 的主 要驱 动力 。
１ 纺织 机 械 主要 的 自动控 制技 术 近十 年 来 ，纺织 机械 自动控 制技 术 的应用 水平 有 了较快 的进步 ，几 乎用 到 了所 有种 类 的 自动 化产 品，主要 包 括传 动控 制 、运 动控 制 、现场 总线 、人 机 界面和 传 感器 等 。 自动 控 制技 术包 括 ：各种 控制 器 、直流 调速 系 统 、交流 变 频调速 系 统 、开关 磁 阻 电机 、多单元 同步 系统 、伺服 、步进 、运动 控 制 器 ； 现 场 总 线 、文 本 显 示器 、 图 文 终 端 、 触 摸 屏 ；光 电传 感 器 、 电磁 传 感器 、温 度 传 感器 、压 力 传 感 器 、图 像 传 感 器 及 各 种 工 艺 参 数 传 感 器 等 。其 中 Ｐ Ｃ、单 轴 独 立 驱 动 、多单 元 同步控 制 、基于 网络 Ｌ
纺织服装行业智能制造系统改造方案
纺织服装行业智能制造系统改造方案第一章总体改造方案 (2)1.1 项目背景 (2)1.2 项目目标 (2)1.3 项目实施步骤 (3)第二章纺织服装行业现状分析 (3)2.1 行业发展趋势 (3)2.2 行业痛点与挑战 (3)2.3 智能制造在纺织服装行业中的应用 (4)第三章智能制造系统架构 (4)3.1 系统整体架构 (4)3.2 关键技术模块 (5)3.3 系统集成与优化 (5)第四章设计与研发环节改造 (6)4.1 设计智能化 (6)4.2 研发流程优化 (6)4.3 数据分析与决策支持 (6)第五章生产环节改造 (7)5.1 生产流程优化 (7)5.1.1 流程梳理与重构 (7)5.1.2 信息技术的应用 (7)5.2 设备智能化升级 (7)5.2.1 设备选型与改造 (7)5.2.2 智能控制系统的应用 (8)5.3 质量管理与控制 (8)5.3.1 质量检测与监测 (8)5.3.2 质量改进与优化 (8)5.3.3 质量追溯与售后服务 (8)第六章供应链管理改造 (8)6.1 供应链智能化 (8)6.2 库存管理与优化 (9)6.3 物流与配送系统 (9)第七章销售与市场拓展 (10)7.1 销售渠道智能化 (10)7.2 市场预测与分析 (10)7.3 客户服务与满意度提升 (10)第八章企业管理与决策支持 (11)8.1 企业资源计划（ERP） (11)8.2 数据分析与决策支持 (11)8.3 企业信息化建设 (12)第九章安全生产与环境保护 (12)9.1 安全生产管理 (12)9.1.1 安全生产责任体系 (12)9.1.2 安全生产管理制度 (12)9.1.3 安全生产投入 (13)9.2 环境保护与节能减排 (13)9.2.1 环境保护政策 (13)9.2.2 节能减排措施 (13)9.3 安全生产智能化 (13)9.3.1 安全生产信息化 (13)9.3.2 安全生产智能化技术 (13)9.3.3 安全生产智能化应用 (13)第十章项目实施与评估 (14)10.1 项目实施策略 (14)10.2 项目进度管理 (14)10.3 项目效果评估与优化 (14)第一章总体改造方案1.1 项目背景科技的发展和产业升级，我国纺织服装行业面临着从传统制造业向智能制造转型的迫切需求。
纺织机械的自动控制技术
数 字 化 纺织 机 械 ，推 动 纺 织企 业 信 息 化 ” 的经 营 理念 。现在 数字 化纺织 机械 的概 念 已被 纺机 行业 认 同 ，业 内 主要 企 业 纷纷 打 出 了数 字 化 的 旗 号 。 “ 数字 化 纺 织 机 械 ” 的主 要 技 术 理 念 首 先 是 数 字 化 的控 制技 术 ，就是 以 Ｃ Ｕ 为核心 的控 制器 、以 Ｐ
收 稿 日期 ： ０ ０— ５一ｌ ２１ ０ ２
高并 解决 纺 织企业 信息 化建设 中设备 数据 的 瓶颈
制约因素。
作 者 简 介 ： 志辉 （ ９ ８一） 男 ，天 津 人 ， 学 学 士 ，研 究 方 向 ： 织 自动 化 装 备 技 术 。 周 １８ ， 工 纺
２ ８
化 纤 与 纺织 技 术
第３ ９卷
（ ） 编 程 控 制 器 １可
直 流母线 技术 。
（ ） 流 伺 服 技 术 １交
一
可编 程 控 制 器 （ Ｌ 是 以继 电 器 技 术 为 基 Ｐ Ｃ）
础 ， 合 ＩＴ技 术 ，以 程 序 化 方 式 实 现 设 备 的 电 综 Ｃ
般 的伺 服系统 包括伺 服 驱动装 置 、 服 电 伺
为基 础 的现 代驱 动技术 的综合 应 用 。其 次是设 备
数 据 的 高速 采集 和传送 ， 而 达 到产 品能 级 的提 从
场 总 线 、人 机 界 面 和 传 感 器 。 （ ） 制 ：Ｐ Ｃ １控 Ｌ、
Ｐ Ｃ Ｐ 、Ｆ Ｓ Ｃ 、专 用 控 制 器 等 。 （ ） 动 Ｃ 、ＩＣ Ｃ 、Ｄ Ｓ ２传
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摘要随着电力电子技术、微电子技术及控制理论的发展，电气控制系统在工程中得到日益广泛的应用。
剑杆织机作为一种适应性最强的无梭织机，其发展方向为电子选纬、电子送经、电子卷取控制技术的研究和应用。
本论文采用DSP2407作为剑杆织机电气控制系统的主控芯片。
并对主要组成部分进行了较为系统的阐述，包括送经卷取系统，引纬系统及其电机的驱动控制，故障检测做出具体的分析，同时对剑杆织机的经纱张力做出检测并及时反映给单片机。
送经卷取电机采用无刷直流电机来完成，并在微处理器的控制下实现送经卷取的同步运行，保持张力恒定。
引纬电机采用三相混合式步进电机。
本文首先对纺织机和其电控部分的总体设计做出概述，然后是设计的主体部分，首先是对三相电的整流，滤波做出设计并进行整流二极管和滤波电容的选择。
本文对送经卷取电机和引纬电机都使用双极性PWM控制，选取MOSFET 作为桥式逆变的开关器件。
送经电机部分选用驱动芯片IR2113来驱动开关器件。
同时对电路进行检测，本文对整流输出母线电压和送经电机定子短接电流进行检测经A/D转换将信号传给控制芯片。
引纬部分对三相混合式步进电机的驱动和检测做了详细设计。
设计中采用“S”型张力传感器对经纱张力进行检测，将检测信号传递给控制芯片进行处理，若张力超过限定值则发出停车信号。
再次是软件设计部分对织机控制主程序，张力调节子程序和送经电机启动子程序做出设计。
在文章的最后应用MATLAB对PWM逆变和无刷直流电机的控制部分进行仿真。
关键词剑杆织机无刷直流电机三相混合式步进电机驱动AbstractWith the power electronics, microelectronics and control theory of the development, electrical control system increasingly widely in engineering applications. As a most adaptable rapier in loom, its direction for the electronic weft, electronic let-off, e-coiling control technology research and application.In this thesis, DSP 2407 as control chip electrical control system of rapier chip. And the main component of a more systematic exposition, including the delivery by the take-up system, the weft insertion system and its motor drive control, fault detection and make specific analysis, while the tension on the loom to make detection of the warp and promptly reflected to the microcontroller. Sent by the take-up motor with brushless DC motor to complete, and under the control of the microprocessor to achieve synchronous operation sent by the take-up, maintain constant tension. Weft chioce three-phase hybrid stepping motor motor.Firstly, the textile machine and electric control part of its overall design made to make an overview, and then the main part of the design, the first of the three-phase rectifier, the filter was designed and calculated to make the selection of rectifier diodes and filter capacitor selection . In this paper, sent by the take-up motor and weft are using bipolar PWM motor control, select the MOSFET as a bridge inverter switching devices. Sent by the motor part of the IR2113 driver chip used to drive the switching devices. While testing the circuit, the rectifier output paper sent by the bus voltage and short circuit stator current was detected by the A/D conversion signals to control chip. Weft part of a three-phase hybrid stepping motor drive design and testing in detail. Design by "S" Type Tension road warp tension sensor detection, will detect the signals to control chip DSP processing, if the tension exceeds the limit value of the stop signal is issued. For the software design part on the main loom control, tension adjustment and let-off motor starters subroutine subroutine to make the design.Application of MATLAB to the PWM inverter and brushless DC motor control part of the simulation.Key words rapier brushless DC motor hybrid stepping mo tor driver目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (7)1.1 纺织机的概述 (7)1.1.1 纺织业的发展 (7)1.1.2 纺织机的概念及分类 (8)1.2 剑杆织机发展趋势 (9)1.3 纺织机中自动控制的应用 (10)第2章自动纺织机电控系统设计方案 (11)2.1 织机的基本组成部分和织造原理 (11)2.2 织机电控系统设计 (13)第3章硬件设计..................................................................... 错误！未定义书签。
3.1 送经卷取控制系统设计............................................ 错误！未定义书签。
3.2 送经电机的选取........................................................ 错误！未定义书签。
3.3 送经电机驱动设计.................................................... 错误！未定义书签。
3.3.1 整流电路设计................................................. 错误！未定义书签。
3.3.2 逆变电路设计................................................. 错误！未定义书签。
3.3.3 驱动电路设计................................................. 错误！未定义书签。
3.4 检测电路.................................................................... 错误！未定义书签。
3.4.1 电机电流检测电路......................................... 错误！未定义书签。
3.4.2 整流输出电压监测电路................................. 错误！未定义书签。
3.4.3 转子位置检测电路......................................... 错误！未定义书签。
3.5 引纬系统.................................................................... 错误！未定义书签。
3.5.1 引纬电机的选择............................................. 错误！未定义书签。
3.5.2 步进电机的驱动控制..................................... 错误！未定义书签。
3.5.3 MOSFET的驱动电路........................................ 错误！未定义书签。
3.5.4 步进电机电流检测电路................................. 错误！未定义书签。
3.6 张力信号测量电路设计............................................ 错误！未定义书签。
3.7 刹车系统设计............................................................ 错误！未定义书签。
3.8 电源设计.................................................................... 错误！未定义书签。