摘 要

在当今社会，其他高新行业正在如火如荼的发展着，但我们依旧不能忽视的一个行业仍在每时每刻的影响着我们的日常生活——制造业，我们的衣食住行都倚仗着制造业的不断发展，而在这其中，织造行业无疑举重若轻。作为织造各个流程中需要精确掌控的环节，浆纱是决定产品优劣的关键所在。因为浆纱工艺是一道需要在织前准备好的工序，浆纱质量的优劣以及浆纱速度的快慢都会直接影响到产品所带来的经济效益，所以其重要性无溢于言表。设备逐渐老化或者周边的影响都可能造成机器的停机。因此，我们需要注意做好对浆纱设备故障的检测和机器的维护。

本文从浆纱机的工艺特性和结构方面出发进行了研究，分析了它在正常的工作过程中可能存在的几种故障，如温度、电流、电压方面，并由此针对这几种故障设计出了一套及时可行的以上位机控制单片机为核心的故障检测系统，主要包含了硬件、软件设计部分和在电脑上的仿真运行部分。本文最后还对整个故障检测系统做了可行性的分析以及对于未来浆纱工艺发展的展望。

关键词：浆纱机；故障检测；单片机；上位机控制；数据采集

Abstract

In today's society，other high-tech industries are developing in full swing，but one industry that we still can't ignore is affecting our daily lives at every moment-- manufacturing industry, the continuous development of our basic necessities of life are relying on the manufacturing industry,among them, the weaving industry will undoubtedly ease. For weaving various requires precise control of part of the process, sizing is the key to determine product quality. Because the sizing process is a need to be prepared in before weaving process, sizing quality and sizing speed will directly affect the economic benefits of the product, so its importance shows between the lines. Equipment aging or the impact of the week may cause the machine to stop .Therefore, we need to pay attention to the maintenance of good detection and sizing of the equipment fault of the machine.

In this paper, starting from the process features and structure of sizing machine are studied, analyzed it in the normal work process of several possible failures, such as temperature, current, voltage, and timely devised a set of feasible above a machine fault detection system on these fault, the control of single chip microcomputer as the core mainly includes hardware, software design and simulation running on your computer. Finally, the paper also do the analysis of feasibility and sizing technology development outlook for the future on the fault detection of the whole system.

Key Words: sizing machine; fault detection; singlechip; PC control; data acquisition

目录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪 论 1

1.1 浆纱机及浆纱工艺 1

1.1.1 浆纱机 1

1.1.2 浆纱工艺 1

1.2 研究背景及其目的与意义 1

1.3 浆纱机的国内外发展现状 2

1.4 故障分析 3

1.5 研究的主要内容和预期目标 3

1.5.1 研究的主要内容 3

1.5.2 预期目标 3

第2章 系统分析和整体方案的构建 4

2.1 系统整体方案 4

2.2 串口通信协议 4

2.2.1 串行通信 4

2.2.2 串行通信数据格式及其工作方式 4

2.2.3 波特率 5

2.2.4 RS232协议 5

2.3 RS-232电平与TTL电平的转换 6

第3章 系统的硬件构造 7

3.1 单片机控制模块 7

3.1.1 单片机概述 7

3.1.2 单片机选型 7

3.1.3 AT89C51 7

3.1.4 特殊寄存器与通信 8

3.2 传感检测模块 9

3.2.1 传感器概述 9

3.2.2 DS18B20温度传感器 9

3.2.3 工作原理 10

3.3 浆纱机模块 11

3.3.1 模块简化（电机） 11

3.3.2 直流电机概述 11

3.3.3 工作电路 12

3.3.4 多路转换器 14

3.4 AD转换模块 15

3.4.1 AD转换概述 15

3.4.2 直接A/D转换器 16

3.4.3 A/D选型 16

3.4.4 ADC0804 16

3.4.5 转换原理 18

3.5 上位机模块 19

3.5.1 上位机概述 19

3.5.2 模块实现 19

第4章 系统的软件实现 20

4.1 整体和部分算法 20

4.2 主要代码分析 24

第5章 系统的仿真与调试 29

5.1与上位机数据交互的实现 29

5.2 温度采集的实现 30

5.3 电流、电压采集的实现 31

5.4 上位机显示 32

5.5 调试问题与解决 32

第6章 总结与展望 34

参考文献 35

附录A 系统电路图 36

附录B 系统源码 37

致谢 44

第1章 绪 论

浆纱，是指在所需要的经纱上添加浆料从而实现增强其可织性的过程，所谓可织性是指加强它的耐磨性，能够贴伏住毛羽，未经浆纱的纤维相互之间绕合不牢固很难织造。整个浆纱过程是很多工艺设备的合作共同完成，因而其代表性的参数有十多项，其在浆纱过程中可能出现故障亦会多样，这就需要我们针对不同的故障进行相关的检测，使浆纱工艺能够正常高效的运行下去^【1】。

1.1 浆纱机及浆纱工艺

1.1.1 浆纱机

纤维在被纺成纱线之后一般会存在毛羽多、强度低的问题，还不适合织造。而为了减少纱线的表面摩擦力、增强其纺织强度，我们就需要给纱线上浆，而这个给纱线上浆的设备就是我们所说的浆纱机了。一般浆纱机应该包含轴架、浆槽、烘仓、车头等，轴架用于放置整经轴，浆槽用加温和储存浆液，烘仓用于烘干装置，而车头便是核心的传动装置。如图1.1所示