纱线瑕疵在线检测控制系统的设计与实现

【摘要】人们对纱线质量要求的提高和气流纺纱技术的普及共同促进了气流纺纱线瑕疵在线检测控制系统的发展。目前基于现场总线技术的分布式架构已成为纱线质量检测系统的发展方向。本文以气流纺纱车间作为使用环境，设计了一种分布式纱线瑕疵在线检测控制系统。本文首先分析了几种常用工控现场总线的特点，结合中小型纺织企业的实际情况，提出了系统的总体结构和通信方案；然后比较了光电式感应和电容式感应两种传感器方案的特点，确立了本纱线瑕疵检测探头所用的一种光电式传感器方案；接着根据使用环境和检测要求设计实现了纱线瑕疵检测探头的硬件和软件；接着设计了基于C#语言的调试用上位机软件和IAP在应用可编程软件；然后分别在实验室环境和气流纺纱机工作现场进行探头检测效果测试；最后对本文设计过程中完成的工作进行了总结和展望，指出了设计上的一些不足之处和后续进一步研究的内容。设计的纱线瑕疵在线检测控制系统具有以下特点（：1）为了满足中小型纺织企业群控2000锭纱线瑕疵检测探头的需求，采用以太网——CAN总线——RS485总线系统架构，既实现了对纺纱车间生产情况的远程访问和监控，也节省了每个检测探头的硬件成本。（2）纱线瑕疵检测探头采用光电式检测原理，检测效果不易受环境湿度影响。（3）纱线瑕疵在线检测探头的红外发射管采用程控恒流源驱动，红外接收管输出的纱线粗细信号由一个带调零功能的增益可控仪表放大器进行信号调理，结合软件上的自动调零模块和纱线支数自适应模块，可以克服环境温湿度变化、车间飞花和积灰、光电传感器个体差异等对检测效果的影响，自动适应对不同支数的纱线进行测量的要求。（4）纱线瑕疵检测探头可实现IAP在应用可编程，系统通过发送端IAP升级程序和接收端User-Bootloader程序间的通信，可以将改进后的APP程序经过RS485总线发送给各个检测探头，完成更新。从而省去了重复插拔探头、拆卸安装壳体、连接下载线缆并下载程序等工作，方便了调试和系统软件升级，降低了后续系统维护成本。本文设计了一种分布式纱线瑕疵在线检测系统的架构，完成了基于光电式检测原理的纱线瑕疵检测探头的设计和制作，实现对气流纺纱机工作过程中产生的棉结、短粗节、长粗节和长细节四种瑕疵的实时检测。经过实验室测试平台和气流纺机应用现场的测试验证后，所设计的检测探头实现了预期要求，能够快速识别设定的纱线瑕疵并上传数据，基本满足了气流纺纱机车间的应用要求。
【作者】徐英杰；
【导师】高明煜；
【作者基本信息】杭州电子科技大学，电路与系统，2014，硕士
【关键词】纱线瑕疵检测；分布式系统；光电检测；STM8；RS485；

【参考文献】
[1]张爱琳.论公民监督权的实现[D].河北大学,宪法学和行政法学,2014,硕士.
[2]陈苏光.大学英语专业一年级综合英语课堂教师话语分析[D].首都师范大学,英语语言文学,2014,硕士.
[3]祝亚非.论证券虚假陈述的民事责任[D].吉林大学,民商法学,2004,硕士.
[4]戴汝为.属性文法中变元间的关系[J].自动化学报,1987,05:321-329.
[5]闫思宇.中国汽车产业创新机制与过程研究[D].清华大学,机械工程,2013,硕士.
[6]陈文杰.皇家加勒比邮轮公司在华营销策略研究[D].上海外国语大学,工商管理,2014,硕士.
[7]贺金秋.玄武岩纤维/ABS树脂共混物的制备与性能研究[D].哈尔滨工业大学,化学工程,2014,硕士.
[8]陈飞,王秀芳,王坤,农宇.地形图点状符号的自动提取和识别[J].自动化学报,2007,10:1074-1080.
[9]赵航.城市公交系统网络运能计算与优化整合理论及方法研究[D].北京交通大学,2009.
[10]杨文.一类具有混合时滞的耦合随机神经网络的牵制控制[D].扬州大学,应用数学,2012,硕士.
[11]张成裕.自由基加成—偶合反应及其在聚合物合成中的应用[D].浙江大学,高分子化学与物理,2013,博士.
[12]钟杰.基于时变效应的预应力混凝土连续刚构桥长期变形分析及控制研究[D].西南交通大学,桥梁与隧道工程,2014,硕士.
[13]辛蕾.CRM、SCM与ERP系统的整合研究[J].信息技术与标准化,2004,10:40-43.
[14]王慧聪.大规模定制生产环境下模块化时间定额集成方法研究[D].重庆大学,工业工程,2014,硕士.
[15]杨宏森.政治关系视角下负债融资对企业投资行为影响的研究[D].山东财经大学,会计学,2014,硕士.
[16]刘仁金.基于商空间的纹理图象分割研究[D].安徽大学,2005.
[17]沈黎.带卷质量监测系统[J].冶金自动化,1993,02:32.
[18]韦舟玲.VEGF及其可溶性受体（sflt-1）在早期复发性流产患者中的表达及临床意义[D].广西医科大学,妇产科学,2013,硕士.
[19]刘汉玲.动物福利壁垒对我国动物源产品出口贸易的影响及对策研究[D].安徽大学,国际商务,2013,硕士.
[20]毋彦钧.论股东派生诉讼的原告资格[D].大连海事大学,法律,2014,硕士.
[21]倪小明.柳州市大气颗粒物中多环芳烃分析及分布特征研究[D].广西师范大学,无机化学,2003,硕士.
[22]张涛.生物合成氰氟草酯的脂肪酶的分离及其酶学特性研究[D].合肥工业大学,生物化工,2013,硕士.
[23]高静威.河北省矿产资源战略储备立法问题研究[D].石家庄经济学院,环境与资源保护法学,2014,硕士.
[24]徐铭杰.遥感图像数据挖掘体系与实现技术研究[D].中国人民解放军信息工程大学,2003.
[25]马春玲.U公司技术工人激励方案设计[D].北京交通大学,2013.
[26]胡建莹,郭柯,董鸣.高寒草原优势种叶片结构变化与生态因子的关系[J].植物生态学报,2008,02:370-378.
[27]蒋录军.三一重工客户关系管理研究[D].西安理工大学,2004.
[28]仲伟俊,徐南荣,陈森发.城市供水系统调度的分解-协调优化方法[J].自动化学报,1990,03:217-225.
[29]齐月.辽宁省旅游形象传播效果的评价[D].渤海大学,旅游管理,2014,硕士.
[30]孙惠琴,熊璋.粗集理论集成ORDBMS的原型系统[J].计算机学报,2005,11:119-125.
[31]刘磊.行政民事相交叉案件审理规则实例考察[D].黑龙江大学,法律,2012,硕士.
[32]张美玲.高三学生英语学习策略运用状况的调查[D].山西师范大学,英语课程与教学论,2013,硕士.
[33]王朵阳.传统文化元素在中式服装展示设计中的应用[D].沈阳建筑大学,工业设计工程,2013,硕士.
[34]夏丽云.我国民事抗诉制度的反思与完善[D].华中师范大学,诉讼法,2012,硕士.
[35]高俊.年龄大于70岁老年非小细胞肺癌患者外科治疗分析[D].山东大学,外科学（专业学位）,2012,硕士.
[36]安成浩,千勇.第十五届中国韩国学国际研讨会综述[J].当代韩国,2014,03:125-128.
[37]陈柏文.足尺寸建筑模式下植被屋面的隔热性能及能耗特性研究[D].广东工业大学,建筑与土木工程,2014,硕士.
[38]吴丽萍.单振子双腔体压电泵的理论与实验研究[D].吉林大学,机械设计及理论,2004,硕士.
[39]姚晓蒙.Exo70在大鼠血管平滑肌细胞中的定位与功能的初步研究[D].山东师范大学,细胞生物学,2013,硕士.
[40]许敏.成人血栓性血小板减少性紫癜18例临床分析[D].广西医科大学,血液内科（专业学位）,2013,硕士.
[41]刘晓玲.蚯蚓组织中一种新型DNA酶的制备及理化性质研究[D].山西医科大学,生物化学与分子生物学,2002,硕士.
[42]黄楚.武汉市政务微博发展现状及对策研究[D].湖北工业大学,政治学理论,2013,硕士.
[43]冯玲.CH高速公路项目路基施工质量安全管理研究[D].中南林业科技大学,林业工程,2014,硕士.
[44]张勇.面向移动视频的分布式实时转码机制研究[D].华中科技大学,计算机技术,2013,硕士.
[45]曾红.甲状腺结节合并桥本甲状腺炎的临床病理特点分析[D].山东大学,外科学（专业学位）,2013,硕士.
[46]陈晓雪.论共同犯罪分案诉讼及其立法完善[D].广东财经大学,诉讼法学,2014,硕士.
[47]张振彬.快速康复外科联合腹腔镜应用于远端胃癌根治术的临床研究[D].青岛大学,外科学,2013,硕士.
[48]王瑛.分销渠道的节税设计[D].西南财经大学,工商管理,2003,硕士.
[49]孟杰.带式输送机综合试验系统研究[D].太原科技大学,机械设计及理论,2014,硕士.
[50]刘朝阳.锦程公司连锁经营的改进对策探讨[D].大连理工大学,工商管理,2004,硕士.