近年来，棉花中异性纤维的问题始终困扰着纺织工业的生产与发展，棉花中的异性纤维含量逐年增多，几乎遍及全国各棉产地，并波及全国众多棉纺织企业。各生产厂家不得不投入大量人力、物力和财力来组织分拣，但由于从原棉中人工分拣异性纤维难度大，并且从原棉中拣净异性纤维相当困难，残留的异性纤维经打击分梳后，被粉碎为大量异性纤维疵点而混入纱条中，严重影响了纺织品质量及出口竞争。本论文正是在这种背景下提出来的，将气动控制技术应用于传统工业，从而有效地克服手工进行异性纤维分拣时效率低、产品合格率难以保证等一系列缺点，旨在开发出拥有我国自主知识产权的自动分拣系统。其中，原棉异物在线剔除技术的研究，是个具有很强创新性的科研问题，具有很高的学术研究价值。在异性纤维检测装置的剔除部分采用气动控制技术不仅能使纺织工业的自动化水平得到提高，而且对优化原棉产品的质量、降低检测设备的成本，提高我国在纺织行业的国际竞争力等方面都具有重要意义。 本论文研究的重点就是对异性纤维检测装置中“异性纤维气动排除系统”的研究。异性纤维自动剔除系统是异性纤维检测装置的关键部分。在计算机识别出原棉中的异性纤维并对其进行准确定位后，需要一个可靠的执行机构来剔除异性纤维。剔除异性纤维的方式有很多，可以通过机械手，也可以通过专用击打工具，但是这些方式有一个共同特点，就是动作的执行速度相对较慢，尤其是在连续执行剔除动作时，有时动作无法完成；同时，这种硬件接触会损害正常棉花的质量，不利于最终产品的推广。为此，必须考虑一种便于连续动作、无硬件接触的剔除方法。 在参考了国内外其他类似产品的基础上，我们决定采用气动控制系统，以高压喷嘴作为异性纤维检测装置的执行机构来实现异性纤维的剔除工作。高压喷嘴(高速电磁阀)横向密布在距离CCD采集视场一定距离的位置上，当含有异性纤维的棉花输送至高压喷嘴阵列处时，采用气动控制系统触发原棉中异性纤维所在对应位置的高速电磁阀，使位于异性纤维正上方的高压喷嘴动作，将其吹入排杂箱，从而完成整个剔除过程。 剔除机构的气动控制系统在过程控制层采用了可编程控制器(PLC)作为现场的核心控制单元，通过串行通讯与工控机组成上位机监控系统，从而实现对剔除过程的实时监视和自动控制。能否按照识别系统给出的剔除信号准确地控制电磁阀线圈得、失电的动作是控制单元设计成功与否的主要标准。 论文最后，在综合以上理论研究的基础上，对控制系统在试验室的条件下进行了模拟调试，经调试运行后得出的结论表明，该控制系统基本上达到了预期的设计要求。相信只要对实验台加以改善，该设计完全可以达到提高棉纺清棉车间效率，改善工人劳动环境，提高产品质量的目的。