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本文提出了一种实现卷染机恒线速度卷绕控制的新方法--用8051单片机、步进电机和旋转编码器组成的闭环控制系统的方案。本系统具有结构简单、运行可靠、成本低、自动化程度高的优点。所以对卷染机机电一体化改造和新型卷染机的研制开发具有重要的指导意义。首先,本文通过对可逆卷绕机构卷绕特性的分析,建立了织物卷绕过程的数学模型,并利用该模型分析了织物卷绕过程的恒线速度控制,对相关的机电参数进行了计算。然后,以M141型高温高压卷染机为例,对整个系统的总体方案、硬件控制系统、控制功能和软件系统进行了设计,选择了合适的步进电机。总体方案使用机电一体化的思想进行设计,采用两个卷辊各自使用独立的步进电机,轴端采用超越离合器的方案,以简化卷染机的传动机械结构。恒线速控制系统硬件设计主要包括五个部分:电源的设计,针对单片机和传感器对电源的要求,设计了可以满足两者需要的稳压直流电源,12VDC供传感器使用,5VDC供单片机使用;输入显示部分设计,选用美国MAXIM公司的MAX7219串行LED驱动显示器,避免了CPU直接定时对LED服务,使CPU让出更多的时间对系统服务,用两片MAX7219驱动显示16个数码管;信号采集和处理部分的设计,介绍用一个由ENB-010-2-1型旋转编码器构成的测速系统和用两个HKZ8002D型霍尔传感器实现伸长补偿自动循环控制的方法;步进电机驱动电路的设计,在恒线速度控制系统中,采用的是5相步进电机,以5相双5拍方式工作,做单向运转,不需要正反转,满足以上要求,设计了光电隔离电路、环形脉冲分配器和功率放大器;单片机选用及辅助电路设计,在介绍单片机工作原理的基础上,设计了单片机系统的掉电保护电路、复位电路和晶振电路。恒线速度控制系统软件设计主要包括三个部分:伸长补偿自动循环控制原理及其流程图;织物卷绕过程中的恒线速度控制和显示的原理、工作过程和流程图:主程序的实现方法和主程序流程图。在这一部分中,同时给出了单片机系统RAM地址分配,接口线分配。最后,简单介绍了恒线速度控制系统的仿真调试和试验运行的方法。