高速喷水织布机单片机控制系统设计[毕业论文+PCB电路图]

机电毕业论文：高速喷水织布机单片机控制系统设计含论文，图纸，任务书，开题报告

高速喷水织布机单片机控制系统设计[毕业论文+PCB电路图]

摘 要

本文主要介绍了高速喷水织布机的工作原理及设计要求，叙述了喷水织布机控制系统的设计过程，包括硬件电路和软件编程，以及用Protel DXP软件绘制电路原理图和PCB图的方法及步骤。

喷水织布机的硬件控制电路包括：主控电路、故障检测电路、电磁刹车电路、整流电路及强电电路等。其中主控电路利用89C51单片机来控制主电机的正反转、点动以及风机的启动；故障检测电路主要控制断纬、左右捻边纱断纱、电机过热、卷布筒张力过大等五项故障自停以及计长停车；电磁刹车电路控制织布机刹车装置和高、低刹车电压的转换；整流电路将交流电转换为直流电；强电电路控制电机的正反转、两个风机的启动以及星/三角启动的转换。

软件控制程序包括主程序，以及中断子程序和延时子程序。

本设计采用单片机来控制织布机系统，单片机编程对故障检测精确度高，可随时停机排除故障，这样可以提高织物品质，并且单片机控制灵活性大，操作人性化，可靠性高，价格低廉，维修方便。可广泛投入市场使用。

关键词：高速喷水织布机；单片机控制；硬件设计；软件设计

ABSTRACT

This paper presents the work principle and the design of the high-speed water jet loom and the design process of the control system,including the dardware and the software,and how to protract the circuit principle fig and PCB.

The hardware control circuit of the water jet loom include:the main control circuit,the malfunction check circuit,the electromagnetism brake circuit,the commute circuit,and the strong electricity circuit.The main control circuit impose the 89C51 singlechip to control the positive and negative reversal of the direct electromotor,wiht point reversal,and the start and stop of two fans. The malfunction check circuit is used to examine the break of the latitude, left and right side to twist the break yarn, the high temperature of the electrical engineering, the powerful strain of the sari tube and so on. The electromagnetism brake circuit controls the braking movement of the loom’s brake installation and the conversion of the high and low brake voltage.The commute circuit would conversion AC to DC.The strong electricity circuit control the positive and negative reversal of the direct electromotor and the conversion of the startup mode ,which can choose Y or △.

The software control classify main program ,intermit subprogram and time-lapse subprogram.

This design adopt the singlechip to control the high-speed water jet loom,which has a strong agility charanter,a human operation,a high dependability.It's so cheap and has a convenient maintain.So it can be dived into agora greatly.

Keywords：high-speed water jet loom; singlechip control; hardware design; software design

目 录

第一章 绪论 1
1.1 织布机的发展 1
1.2 织布机的控制 1
1.3 织布机控制技术的发展 2
1.4 本文的结构 3
第二章 织布机概述与设计要求 4
2.1 织布机概述 4
2.1.1 喷水织布机简介 4
2.1.2 喷水织布机喷纱原理 4
2.2 检测的内容与要求 4
2.3 织布机的控制要求 4
2.3.1 电机的控制 4
2.3.2 刹车的控制 6
2.3.3 指示灯要求 6
2.3.4 直流电源要求 6
第三章 织布机控制系统电路设计 8
3.1 设计方案的拟定 8
3.2 主控电路的设计 8
3.2.1 主控电路中单片机89C51的应用 8
3.2.2 主控电路中光电耦合器接口电路 12
3.2.3 主控电路中固态继电器接口电路 12
3.3 六项自停电路设计 14
3.4 电磁刹车电路设计 14
3.4.1 刹车电路中的电气元件 14
3.4.2 刹车电路工作原理 15
3.5 强电控制电路设计 17
3.6 整流电路设计 18
第四章 织布机控制系统软件设计 20
4.1 主程序设计 20
4.2 子程序设计 28
第五章 原理图与PCB图的绘制 34
5.1 Protel DXP的简介 34
5.2 如何用Protel画原理图 34
5.2.1 原理图的设计步骤 34
5.2.2 画原理图 35
5.3 织布机控制系统总原理图 36
5.4 如何用protel 画PCB图 36
5.4.1 自动布线法画PCB图 37
5.4.2 部分元件的封装说明 38
5.5 织布机控制系统PCB图 39
第六章 结论 40
致谢 42
参考文献 43
附录A：英文资料 44
附录B：英文资料翻译 57
附录C：硬件设计原理图与PCB图 63
附件： 毕业论文光盘资料

第一章 绪 论

1.1 织布机的发展

喷水织机(如图1.1所示)是20世纪50年代出现的一种新型无梭织机，它由捷克斯洛伐克人V.S vaty发明，1955年在布鲁塞尔国际纺织机械展览会上展出了世界上最早的一台喷水织机样机。1959年捷克斯洛伐克生产的喷水织机，扣幅只有1050mm一种，最高车速仅有400r/min。我国从本世纪70年代开始研制喷水织机。1980年，上 图1.1 喷水织布机

海第十五丝织厂在全国首家引进日本津田驹ZW型喷水丝织机52台，因其具有车速高、质量优、看台多、故障少、电子化显示生产情况等特点，立即在国内纺织界引起哄动，在丝绸行业刮起了一股喷水织机引进风，至1992年，全国丝织厂共引进日本日产LW型喷水织机2190台，日本津田驹ZW型喷水织机1842台，意大利JH-1000型喷水织机120台，捷克H175U型喷水织机20台，喷水织机成为丝织行业引进最多的无梭织机机种。