段彩纱作为一种代表性的花式纱线,具有较高的经济附加值。国际上段彩纱生产设备结构复杂且价格昂贵,目前国内段彩纱生产主要采用三罗拉法、四罗拉法,其生产的段彩纱可在长度方向上呈粗细变化的竹节状。段彩纱生产准备过程中存在混配色困难、段彩纱生产数据计算繁琐、输入管理困难等一系列问题。本文设计开发了段彩纱工艺准备系统,该系统包括段彩纱工艺准备软件和下位机嵌入式控制系统两部分,主要研究内容如下:设计段彩纱工艺准备软件:本文基于KUBELKA-MUNK双通道理论模型设计了粗纱混配色算法;结合段彩纱生产设备工艺及数据维护需要,设计开发了段彩纱的生产工艺参数计算模块、生产数据管理模块和通信模块。该软件解决了多组分耦合段彩纱工艺准备过程中存在的粗纱混配色困难、段彩纱生产数据计算繁琐、历史工艺参数管理困难等问题。设计下位机嵌入式控制系统:为配合工艺准备软件的参数及状态信息传递,实现段彩纱生产设备的有效运行。本文设计了段彩纱下位机嵌入式控制系统,包括下位机通信程序和电机伺服控制系统两部分。文中移植了Linux嵌入式系统,并基于该系统设计编写了MODBUS TCP/IP通信和CAN总线通信系统应用程序;采用TMS320LF系列DSP芯片和智能功率模块设计了CAN总线通信异步电机伺服控制系统。结合段彩纱工艺准备软件,下位机嵌入式控制系统能够解决段彩纱生产准备过程中存在的一系列问题。本课题设计的段彩纱工艺准备软件实现了纱线混配色、工艺参数计算、数据存储等功能;结合本文设计开发的硬件系统,可有效地缩短段彩纱工艺准备时间,简化段彩纱生产设备的操作流程,提高生产效率。