全数字式系列智能竹节纱生产装置江南大学谢春萍徐伯俊摘要：简述了自主开发的智能系列竹节纱生产装置，介绍了其用在环锭纺纱机和转杯纺纱机上改造方案，分析了单片机控制系统的硬件设计与软件，并对使用本系统的竹节纱生产工艺进行了分析。关键词：竹节纱，环锭纺，转杯纺，数字式：TS104.71．概述我国已正式加入WTO，纺织工业将迎来新的机遇与挑战，高新技术的应用将是纺织业能否走在世界前列的关键，利用高新技术改造传统产业，特别是采用智能技术与机电一体化结合的自控系统应用于新产品开发是提升纺织传统产业技术升级的关键。花式纱线产品从二十世纪七十年代发展起来的，一直是纺织品市场的重要分支。国外为了突出服装的穿着个性，采用花式纱线的服装比较流行；国内花式纱线生产技术及其质量尚停留在低档技术改造上，花式纱线产品受到限制。竹节纱是花式纱线的重要分支，就是在普通单纱的长度方向上，纺制出有一定规律的粗节，这种粗节根据不同面料设计要求和标准范围，是纺纱工艺不可缺少的参数。竹节纱可使织物具有独持的立体花式效应．广泛适用于色织、毛织的服装面科衬衫以及装饰织物如窗帘、沙发罩、床罩、汽车内装饰织物等，竹节纱产品在穿着时又可减少贴肤面积，因此常用以生产夏季面料。2．国内外研究现状及趋势在环锭细纱机和转杯纺纱机上开发的纺制竹节纱的控制装置普遍使用的方法大体上可分为三种形式：机械式：费用低，但噪音大、变换工艺（竹节长度、节距、线密度及任意的循环等）不便，且寿命短，维护费用大；PLC与机械结合式：大多采用PLC控制电磁离合器吸合，费用较低，但噪音大、寿命短，维护费用大，竹节纱参数控制差、精度差、花式变化少，很难满足高质量的用户需求。全数字式：它们可完完全全地按样品或客户的任何要求生产，达到至善至美的程度，而且参数调整十分简单、方便、快捷，只需在控制面板上键入设计工艺即可，是今后的发展趋势。3．总体设计3．1环锭细纱机牵伸系统改造改造后可实现静态、动态实时任意调节牵伸倍数，从而实现各种新型花式纱线的开发与纺制；其中方案一适纺4cm以下短竹节长度的竹节纱，同时也适纺4cm以上较长竹节长度的竹节纱；方案二适纺4cm以上竹节长度长的竹节纱，方案三是一个完善系统，可任意设定动静态下的前罗拉与中后罗拉的速度，纺制各种类型的竹节纱。3．2转杯纺纱机的喂入系统机电一体化改造改造后可实现静态、动态实时任意调节，从而实现竹节长度大于纺纱杯周长、竹节线密度存在渐变效应、具有仿麻效果的各种新型花式竹节纱的开发与纺制。3．3伺服电机和步进电机系统加减速优化及与主机的同步本系统用于环锭细纱机中，开关车存在与主机的同步问题，有三个解决途径：一是选用开发的测速反馈系统，在要求高精度的场合，必须采用此附件二是采用本系统软件中根据各类机型配置的经验同步跟踪系统，本系统采用人工神经网络理论，具有自学习与自适应功能，能够满足常规生产要求；三是选用加装超越离合器，实现开关车时由超越离合器传动。而转杯纺纱机由于其加工特点与环锭细纱机不同，因而不需设计同步系统，只是在开车时需避免所有电机同时启动电流过大，设计了延时驱动喂给罗拉。伺服电机和步进电机系统加减速优化是本系统的关键，根据转杯纺纱机与环锭细纱机的特点，本系统采用人工神经网络理论，对加减速系统进行了优化，能够达到最优最快的加减速特性，以满足生产中的各类需求。3．4单片机系统的硬件设计与软件3.4.1硬件设计本装置的核心元件为近年研制的内含快闪存储器的高档单片微控制器89C52，其片内快闪存储器的编程和擦除完全用电实现，数据不易丢失，可保存10年。程序存储于微控制器内部，不需外部扩展程序存储器，且有强大的加密功能，使大量的数据不在CPU和外部扩展程序存储器之间来回交换，大大提高了控制装置的抗干扰能力，这一优点对纺纱机纺竹节纱装置来说是至关重要且最为宝贵的。数据存储器采用美国近年制造的X25045P，它将看门狗定时器、集成电路监控和电子编程可擦除存储器三种功能容为一体，降低了成本完成了断电数据保护，提高了软件系统的可靠性和控制装置的抗干扰能力。控制装置安装的细纱机上有可...