论文总字数：34385字

摘 要

为了保证涂饰等工序的质量要求，皮革被制造为其他成型产品前要对其进行磨革处理，但是处理后皮革表面依旧会有很多杂屑。因此需要清理皮革表面的杂质，使其表面光滑度和完整度符合进一步加工的基础要求，从而保障皮革产品品质的好坏。传统的制革行业除尘手段单一、除尘性能差、可操作性差。为了满足皮革的质量需求，本文主要针对制革工艺流程设计一套基于51系列单片机的气流式皮革除尘自动生产线系统。

论文主要研究了除尘系统中的四种机械生产设备以及它们分别对应的拖动电机。以51单片机为控制核心，实现系统手动控制与自动控制。皮革通过生产线时，利用高速气流和吸尘装置即可清除附着在皮革两面的皮屑微粒，还配有布袋滤尘器及电动抖除尘装置，以达到合理的完整的工业结构。

在实物模拟中，利用C语言完成了单片机STC8G的控制程序,最终完成实物软硬件设计,明确除尘生产线的具体运行结构与原理。

关键词：单片机；皮革除尘；电机；生产线

Abstract

In order to ensure the quality requirements of finishing and other processes, leather should be buffed before being manufactured into other molding products, but there will still be a lot of debris on the surface of leather after treatment. Therefore, it is necessary to clean up the impurities on the leather surface to make its surface smoothness and integrity meet the basic requirements of further processing, so as to ensure the quality of leather products. The traditional method of dedusting in leather industry is single, with poor dedusting performance and operability. Therefore, in order to meet the quality requirements of leather, this paper mainly designs a set of automatic production line system of air flow leather dust removal based on 51 series single chip microcomputer.

This paper mainly studies four kinds of mechanical production equipment and their corresponding driving motors in the dust removal system. With 51 single chip microcomputer as the control core, the system can realize manual control and automatic control. When the leather passes through the production line, the leather particles attached to both sides of the leather can be removed by using high-speed air flow and dust collection device. In addition, the bag filter and electric buffeting dust removal device are equipped to achieve a reasonable and complete industrial structure.

In the physical simulation, the control program of single chip computer stc8g is completed by using C language, and the hardware and software design of the physical object is finally completed, and the specific operation structure and principle of the dedusting production line are defined.

Key Words： single chip microcomputer；leather dust removal；motor；production line

目 录

第1章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 研究背景介绍 1

第2章 气流式皮革除尘测控系统总体方案设计 2

2.1 气流式皮革除尘生产线的功能要求分析 2

2.2 气流式皮革除尘生产线系统的输入量与输出量分析 3

2.3 气流式皮革除尘系统的基本结构 3

2.3.1 罗茨泵 4

2.3.2 离心风机 5

2.3.3 布袋式滤尘器与抖尘机 5

2.3.4 传送带电机 7

2.4 电机的选择原则及实际设计方案确认 8

第3章 设计任务 11

3.1 主要电路的分析设计 11

3.3.1 罗茨泵电路设计 12

3.3.2 双速异步电机电路设计 13

3.3.3 布袋式滤尘器抖尘电机与离心风机 14

3.3.4 屏幕显示电路 15

3.3.5 红外传感器光电技术电路 16

3.2 气流式皮革除尘生产线系统流程 17

第4章 实物仿真模拟设计 19

4.1 单片机芯片的介绍 19

4.2 实物仿真设计方案 19

4.3 硬件设计 19

4.4 软件设计 23

第5章 总结 25

致谢 26

参考文献 27

附录A 系统原理图 28

附录B 实物仿真电路图 29

附录C 元件清单 30

附录D 实物仿真程序 31

第1章 绪论

设计气流式皮革自动除尘生产线测控系统的主要目的是提高制革行业中的皮革除尘效率，实现自动化皮革除尘操作。

1.1 引言

皮革通过物理加工与化学加工后会得到已经定型轻易无法被破坏的动物皮制品。国内的制革行业,在经过市场与经济的宏观调控后,最先形成了一批富有鲜明特点的、有较高经济价值的皮革生产特色产区。皮革及其加工产品在中国贸易乃至世界贸易中都拥有着很大的发展空间,但是国内的制革企业生产的成品却难以保证高品质、高质量,这就需要在生产工艺过程中进一步改进生产加工措施。随着社会大环境的改变,人们对皮革产品的购买力会越来越大，皮革行业正走在高速发展的道路上。为积极应对皮革行业的发展,需要不断发展与更新生产技术,从而实现行业可持续发展。

1.2 研究背景介绍

磨革工序中会产生大量的杂质，会对人体以及环境产生很大的危害。因此，必须加强对皮革除尘设备的研究，提高除尘效率。

气流式皮革除尘生产线系统是当前制革行业中比较通用的生产环节。它的主要工作方式是通过高压气流与吸尘设备对皮革表面进行清洁处理，减少不必要的灰尘与杂屑，保障后续工作的正常进行。为了使皮革达到涂饰环节的基础要求，皮革在被加工成其他产品前要保证其表面拥有良好的光滑度与平整度。传统的皮革行业除尘设施功能性差，运行固化，在除尘过程中无法达到实际要求的清洁标准，皮革表面依旧存在着少量碎屑，很难满足后续加工的需求，从而直接影响产品的品质。

当前中国皮革行业发展较差，基层设备不够完善，缺乏先进的工艺流程，导致其在世界皮革贸易中落于下风。为了满足制革企业经济适用性与产品可靠性，开发气流式皮革除尘系统能有效提高皮革除尘加工效率，提高产品质量，保证人身安全。

本设计旨在通过单片机对皮革除尘测控系统进行开发，提高产品的技术水平。

第2章 气流式皮革除尘测控系统总体方案设计

气流式皮革自动除尘生产线系统通过罗茨泵鼓风机、离心风机实现对气流加压运输，再通过传送带进行物料运输，使含尘气流经过布袋式滤尘器抖尘机时实现滤尘除尘操作，最后通过红外传感器进行皮革光电机计数并实现显示。

2.1 气流式皮革除尘生产线的功能要求分析

1. 气流式皮革生产线的功能要求与技术要求

（1）皮革茨泵产生的气流，可以以15m/min的速度，经过直径为51cm的三根管道，然后被机内空气过滤清洁后再进入气室，最后经过狭窄的喷气口(长1850mm，宽0.lmm)喷出，形成高压气幕，从而去除掉皮革表面的残屑，然后通过吸尘器系统(三根直径为150mm的吸尘管)，在离心风机的作用下被送入抖尘机除尘，最终排出清洁气流。

（2）皮革传送带采用双速异步电动机JD02-32-6/4(1/1.3kW，2.84/3.4A)进行拖动，能够实现高速低速两种送料方式，也可以直接使用直流电机进行无极调速。Y160L/4型(15kW，30.3A，1450r/min)三相异步电动机单独控制LGl5／02／08／1罗茨泵产生气流。4-62 -1/4离心风机可以进行吸尘操作，其拖动电机为Y132S2-2(7.5kW，15A，2900r/min)三相异步电机。布袋式滤尘器抖尘机，采用AO6302(250W、0.806A、1400r／min)三相异步电机进行拖动。按需要，每隔一定时间手动控制抖尘一次(短时工作)。设备投入使用时，必须先启动罗茨泵产生气流，然后在进行送料、吸尘、抖尘等环节。为保证罗茨泵启用的安全性，需采用星三角减压启动的方法。

（3）以单片机作为控制核心进行操控，能够有效地实现自动化生产，提高生产效率。

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