紡織機(jī)就是把線、絲、麻等原材料加工成絲線后織成布料的工具全稱。象紡墜、紡車、錠子、踏板織布機(jī)、機(jī)械織布機(jī)、數(shù)控自動(dòng)織布機(jī)等。古今紡織工藝流程和設(shè)備的發(fā)展都是因應(yīng)紡織原料而設(shè)計(jì)的，因此，原料在紡織技術(shù)中具有重要的地位。古代世界各國用于紡織的纖維均為天然纖維，一般是（毛、麻、棉）三種短纖維。正在運(yùn)行的紡織機(jī)因故障、交班等其他原因需要停機(jī)后，再開機(jī)時(shí)就會(huì)出現(xiàn)緯線之間不均勻現(xiàn)象，不是2條緯線之間間隙過大，就是間隙太小，結(jié)果都會(huì)使所織布匹出現(xiàn)次品。本控制器基于PIC16F874單片機(jī)設(shè)計(jì)了紡織機(jī)松緊度調(diào)整控制器，成功地解決了該問題。具有精度高、運(yùn)行可靠方便、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。

1 控制器工作原理

可調(diào)整的松緊帶控制器，包括一固定板，固定板中設(shè)左、右二橫栓孔，固定板的前方設(shè)一卡掣部，卡掣部包含一鉤臂及一底座，鉤臂與底座形成一缺口，缺口內(nèi)含有一懸臂及一固定臂，該懸臂的右端與固定臂的右端藉螺栓而樞接，懸臂左端設(shè)一矩形塊，矩形塊中設(shè)二平行的縱栓孔，矩形塊前設(shè)一連座，連座固定在矩形塊的前方，連座的左端設(shè)有一對滾輪及二支導(dǎo)桿，上述鉤臂還設(shè)有固定懸臂的卡輪。控制器原理框圖如圖1所示。

紡織機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)，調(diào)整離合器在單片機(jī)PIC16F874的控制下，處于可靠分離狀態(tài)，當(dāng)因故停機(jī)后需再次開機(jī)時(shí)，按下調(diào)整按鈕，系統(tǒng)發(fā)出調(diào)整信號使調(diào)整離合器控制電路工作，調(diào)整離合器處于嚙合狀態(tài)，此時(shí)調(diào)整電機(jī)在系統(tǒng)的控制下進(jìn)行正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、正反轉(zhuǎn)和反正轉(zhuǎn)，調(diào)整緯線松緊量使其疏密合適，調(diào)整結(jié)束后，使調(diào)整離合器由回到分離狀態(tài)，并顯示松緊調(diào)整結(jié)束信號。

2 硬件電路設(shè)計(jì)

根據(jù)系統(tǒng)的功能，可靠控制是前提，精度是關(guān)鍵。硬件力求結(jié)構(gòu)簡單提高可靠性，而精度通過精密變速機(jī)構(gòu)和檢測電路保證。部分硬件電路如圖2所示。

2.1 MCU選擇

由于系統(tǒng)的調(diào)整精度要求高，能方便地設(shè)定調(diào)整量并能起掉電保護(hù)作用。PIC16F874內(nèi)含10 b A/D轉(zhuǎn)換，速度高，價(jià)格便宜，他帶有128 B的電可擦寫的E2PROM存儲(chǔ)器，能方便寫入調(diào)整量以備后用。16F874還有看門狗，保證系統(tǒng)程序運(yùn)行的可靠性，同時(shí)同步串行模塊（SSP）為以后與工控機(jī)聯(lián)網(wǎng)奠定基礎(chǔ)。

2.2 檢測電路

檢測部分主要完成對調(diào)整離合器的狀態(tài)、紡織機(jī)等檢測，同時(shí)采用光電編碼器提高了檢測精度，為了保證MCU的安全，所有檢測信號都通過光耦和MCU連接。其電路如圖2所示。

2.3 調(diào)整量設(shè)定與顯示

為了提高調(diào)整精度，采取了以下措施：采用精密的齒輪減速機(jī)構(gòu)；提高PIC16F74工作頻率為20 MHz，一條指令執(zhí)行時(shí)間只有1μs，從而提高了調(diào)整精度。如圖3所示。單片機(jī)的RD0~RD6作為數(shù)碼管段選信號， RE0~RE2作為數(shù)碼管片選信號，DS1用于顯示正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、正反轉(zhuǎn)和反正轉(zhuǎn)；DS2，DS3顯示設(shè)定的調(diào)整量。

2.4 控制電路

本系統(tǒng)完成的控制有主電機(jī)鎖定、離合電機(jī)、調(diào)整電機(jī)。分別由單片機(jī)I/O端口RA0，RA1，RA2和RA3輸出控制。為了保證單片機(jī)的安全，所有輸出的控制信號經(jīng)過光耦隔離、三極管放大驅(qū)動(dòng)控制繼電器和場效應(yīng)管，使紡織機(jī)達(dá)到快速可靠的控制。

3 軟件設(shè)計(jì)

在軟件設(shè)計(jì)中，采用模塊化結(jié)構(gòu)。整個(gè)程序由主程序及各個(gè)功能子程序、中斷服務(wù)程序組成。系統(tǒng)軟件流程圖如圖4所示，主要包括初始化調(diào)整量設(shè)定、顯示，檢測控制離合器的工作狀態(tài)，調(diào)整電機(jī)工作狀態(tài)控制。

該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，控制精度高，具有完善的保護(hù)功能，并為以后的技術(shù)改進(jìn)留有一定的資源，成本低，經(jīng)用戶使用后反映良好。為了以后的機(jī)械紡織業(yè)打下了很堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，讓紡織的速度提高，加快生產(chǎn)的效率。