棉麻纤维晶变改性技术作为国际上一种新型的印染整理加工技术,是今后印染整理加工技术的重要发展方向之一。棉麻纤维纱线晶变改性加工成套装备与工艺是对纺织领域最重要的纺材——棉花、麻类、纱线等天然纤维织物进行改性加工,提高其纺、织、染的性能。晶变改性改善了棉麻纤维表面结构,有效地去除了棉麻纤维表面杂质,使其变得光滑;纤维孔径分布发生变化,微孔及大孔径数量减少;大部分纤维素Ⅰ结构转变为纤维素Ⅲ结构,使无定形区溶胀,破坏了部分结晶,结晶度减小,显著提高了棉麻织物的质量和档次。棉麻纤维纱线晶变改性技术及其成套装备的研究,必将创造出巨大的经济价值和社会效益。本文主要以间歇式改性设备为背景,参考国内外文献,综合我课题组研究的第一代棉麻纤维纱线晶变改性成套装备基础上,通过对棉麻纤维纱线晶变改性处理工艺流程的细致深入了解、分析其工艺特点,设计了集散控制(DCS)系统,主要包括DSP集控板、现场PLC和上位机三个部分。(1)系统结构:DSP集控板以TMS320F2812芯片为硬件核心,实时采集现场传感器信号,利用串口通讯协议(SSPCP)将数据发送至上位机;上位机采用组态软件建立人机交互界面,动态显示系统运行状态,同时使用Hostlink通讯方式与PLC系统连接,对现场设备进行实时控制。(2)主要工作:对棉麻纤维纱线的改性工艺流程进行分析;确定合理的控制方案,对上位机、DSP集控板、PLC等硬件进行选型及配置,设计控制电路,设计控制柜;编写PLC控制程序和DSP数据采集程序;基于VB.NET完成系统上位监控组态;设计传感器信号处理方案;在工业现场对系统进行现场调试以及实验,收集实验数据,分析系统可靠性,给出实验和生产方案。本套装备实际应用表明,本次设计的控制系统能够对传感数据进行高速、稳定的采集,具有结构简单、可靠性和灵活性强的特点,满足了晶变改性工艺过程控制的需要。