在国家推进智能制造、绿色制造以及优化产业结构的大背景下,传统纺织行业高耗能、劳动力投入大的发展模式已经难以为继。特别对于化纤企业,每天都有大量丝饼需要人工落卷和运输。企业迫切需要能够实现丝饼自动落卷输送的自动化设备取代人工操作,实现机器换人、降低成本。本文根据相关企业的需求,在前期系统机械结构及部分硬件平台基本搭建完成的基础上,完善设计丝饼自动落卷输送控制系统。首先针对最新工艺要求,完成控制系统总体方案设计,采用分布式管理控制体系,将上位机看作车间主任负责任务调度及状态监控,下位机负责执行具体的任务并反馈动作执行情况。并完成新增暂存区和自动纱架的硬件设计及接线。然后重点进行控制系统软件设计。通过软件功能需求分析,根据模块化编程思想,对上下位机软件系统进行模块划分,确定软件总体控制流程,并对各功能模块进行详细设计。上位机LabVIEW部分,通过OPC通信标签实现LabVIEW与PLC数据交互,利用串口通信模块实现满卷信号的读取,利用公式节点实现复杂的任务调度以及串口数据处理,使用典型的生产者消费者模式解决串口数据接收与处理速度不同步问题,引入数据库作为信息的管理者和任务的调度者,存储大量中间数据,实现丝饼运输全过程的纱线信息管理,完成人机交互界面设计,实现实时在线监控。下位机PLC部分,根据各机器人工艺动作,采用模块化编程,将机器人任务细分为基本任务和工作任务,并将各任务程序封装成FC功能块,通过不断扫描主程序,接收上位机发送的任务号,调用不同子程序实现工艺动作。经过现场测试,系统能够实现产线的工艺需求,具有较强的可靠性。最后对落筒机器人处理带时间窗的满卷任务排序问题进行研究,建立相应数学模型,采用遗传算法进行问题求解,通过实验仿真,证明该算法在不同情况下可行有效,能够最大限度发挥落筒机器人的落卷能力,同时能够指导人工落卷操作,避免人工落卷的盲目性。