【摘 要】
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综合全球纺织加工领域，我国一直处于纺织产品生产大国的地位，尤其是无梭织机飞速发展的今天，剑杆织机以其速度高、可靠性强等因素一直在织造行业处于龙头位置。剑杆织机控制系统是决定其综合性能的重要环节，而用户更加青睐于运行可靠、后期维护成本低的控制系统。为使剑杆织机实现自动化生产，进一步提高剑杆织机的生产效率、提高系统的可编程性、降低故障发生频率，论文研制了基于嵌入式软PLC的剑杆织机控制系统，并在现场进行试验和应用。主要从以下几个方面进行研究：
1.阐述了剑杆织机的工作原理，分析了现场需求，研究总结了
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综合全球纺织加工领域，我国一直处于纺织产品生产大国的地位，尤其是无梭织机飞速发展的今天，剑杆织机以其速度高、可靠性强等因素一直在织造行业处于龙头位置。剑杆织机控制系统是决定其综合性能的重要环节，而用户更加青睐于运行可靠、后期维护成本低的控制系统。为使剑杆织机实现自动化生产，进一步提高剑杆织机的生产效率、提高系统的可编程性、降低故障发生频率，论文研制了基于嵌入式软PLC的剑杆织机控制系统，并在现场进行试验和应用。主要从以下几个方面进行研究：
1.阐述了剑杆织机的工作原理，分析了现场需求，研究总结了控制系统的功能需求和性能指标。
2.根据剑杆织机的工艺需求以及嵌入式软PLC的实现要求，设计了以STM32F407ZGT6为核心的嵌入式软PLC硬件系统总体方案。以硬件系统为基础，提出了由底层驱动软件和应用软件组成的嵌入式软PLC控制系统的软件结构。
3.根据嵌入式软PLC硬件系统总体方案，对嵌入式软PLC系统的电源模块、核心电路模块、I/O模块、通讯模块以及拓展模块进行了结构化设计。通过模块化硬件设计，增强了系统的通用性和可拓展性，缩短了开发周期与成本。
4.以嵌入式软PLC硬件平台为基础，根据IEC1131-3工业控制编程国际标准，以实现软PLC功能为主要目的，编写嵌入式软PLC底层驱动软件，对PLC的输入刷新、扫描周期、输出刷新等重要环节通过底层驱动软件进行配置说明；分析总结剑杆织机工艺需求的关键，设计实现剑杆织机工艺的应用程序。
5.分析总结出剑杆织机织造过程中经纱张力调控的重要地位，对剑杆织机运行过程中影响经纱张力的因素进行分析，提出采用遗传算法优化整定传统PID算法的经纱张力调控方式。并运用MATLAB对遗传PID算法进行仿真分析，通过现场应用结果表明，有效的提高了对剑杆织机经纱张力的调控精度。
6.对整套剑杆织机嵌入式软PLC控制系统验证试验及现场应用调试，通过验证系统的功能性，证实本系统达到实际的工业应用需求；在现场实际调试的过程中，证实本套系统可以稳定可靠的长时间运转在现场环境中。
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