一種手持式紗線工藝優(yōu)選裝置及其工作流程的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種紗線生產(chǎn)工藝的控制裝置，具體涉及一種紗線工藝優(yōu)選裝置及其 工作流程。
【背景技術(shù)】
[0002] 紗線生產(chǎn)一直是一個復雜的工業(yè)過程，由于紗線生產(chǎn)的多工序、多機臺和連續(xù)化 的生產(chǎn)特點，另受原料、工藝、設(shè)備、溫濕度等過程參數(shù)影響的原因，目前紡織企業(yè)還沒有完 善的技術(shù)手段對紗線生產(chǎn)質(zhì)量進行預(yù)測與控制，導致紗線產(chǎn)品質(zhì)量波動性較大。工藝優(yōu)化 一直是紗線生產(chǎn)企業(yè)質(zhì)量控制的核心，雖然國內(nèi)企業(yè)在IS09000認證等管理方面取得了相 當?shù)倪M展，但多數(shù)企業(yè)對紗線質(zhì)量的控制仍滯留在經(jīng)驗測量和傳統(tǒng)控制手段方面。企業(yè)在 面對大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)和客戶個性化需求時，無法及時準確調(diào)整紗線的生產(chǎn)工藝參數(shù)，進行有 效的分析和決策，嚴重影響了企業(yè)的經(jīng)濟效益和市場競爭力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是在于克服紗線生產(chǎn)中工藝難以優(yōu)化以及質(zhì)量控制過于 依賴專家經(jīng)驗的問題，將支持向量機（supportvectormachines，SVM)理論引入到紗線工 藝優(yōu)化中，設(shè)計一種手持式紗線工藝優(yōu)選裝置，該裝置提供紗線質(zhì)量指標、推理機參數(shù)和預(yù) 測機參數(shù)輸入模塊，內(nèi)置工藝優(yōu)選機和質(zhì)量預(yù)測機核心功能模塊，可在線下載紗線工藝案 例庫并根據(jù)優(yōu)選結(jié)果同步更新工藝案例庫。該裝置對人員的設(shè)計知識要求較低，可減少設(shè) 計的人工成本，能有效解決紗線質(zhì)量不穩(wěn)定問題。同時能對用戶的設(shè)計要求作出較快的響 應(yīng)。具有成本低、操作方便、精度高、適應(yīng)性強等特點。
[0004] 技術(shù)方案：本發(fā)明所述的一種手持式紗線工藝優(yōu)選裝置，包括
[0005] 核心處理單元，由嵌入式微控制器及外圍電路組成，該核心處理機單元由嵌入式 微控制器及外圍電路組成，該核心處理機運行工藝選優(yōu)機和質(zhì)量預(yù)測機兩個核心模塊，并 控制輸入輸出模塊、存儲單元和接口電路；
[0006] 同步單元，與所述核心處理單元連接，由USB通信芯片及其控制電路組成，運行 USB2. 0協(xié)議，通過USB接口在線下載紗線企業(yè)案例庫工藝單，當優(yōu)選后生成的新工藝單也 可通過該USB接口同步到企業(yè)案例庫中；
[0007] 工藝單顯示模塊，與所述核心處理單元連接，由帶漢字字庫功能的液晶顯示器及 其控制電路組成，用以顯示紗線用戶的質(zhì)量要求數(shù)據(jù)以及工藝單標號；
[0008] 輸入模塊，與所述核心處理單元連接，由矩陣鍵盤及其控制電路組成，用來接收用 戶質(zhì)量指標輸入、預(yù)測機參數(shù)輸入、推理機參數(shù)輸入；
[0009] 供電單元，與所述核心處理單元連接，為手持設(shè)備提供電源，內(nèi)置鋰電池或外接 12V直流電供電；
[0010] 存儲單元，與所述核心處理單元連接，采用FALSHR0M存儲器，用以保存在線下載 的紗線工藝案例庫。
[0011] 作為優(yōu)化，所述工藝選優(yōu)機包括依次連接的選優(yōu)機輸入模塊、相似度計算模塊以 及輸出板塊。
[0012] 作為優(yōu)化，所述工藝選優(yōu)機是利用案例推理CBR的原理，按照紗線質(zhì)量指標中各 屬性的權(quán)值，從歷史目標案例庫中依次計算各案例的相似度，檢索出與待解案例最相似的 幾個案例，供設(shè)計人員參考，其中相似度計算公式為：
【主權(quán)項】
1. 一種手持式紗線工藝優(yōu)選裝置，其特征在于：包括 核心處理單元，由嵌入式微控制器及外圍電路組成，該核心處理機單元由嵌入式微控 制器及外圍電路組成，該核心處理機運行工藝選優(yōu)機和質(zhì)量預(yù)測機兩個核心模塊，并控制 輸入輸出模塊、存儲單元和接口電路； 同步單元，與所述核心處理單元連接，由USB通信芯片及其控制電路組成，運行USB2. O 協(xié)議，通過USB接口在線下載紗線企業(yè)案例庫工藝單，當優(yōu)選后生成的新工藝單也可通過 該USB接口同步到企業(yè)案例庫中； 工藝單顯示模塊，與所述核心處理單元連接，由帶漢字字庫功能的液晶顯示器及其控 制電路組成，用以顯示紗線用戶的質(zhì)量要求數(shù)據(jù)以及工藝單標號； 輸入模塊，與所述核心處理單元連接，由矩陣鍵盤及其控制電路組成，用來接收用戶質(zhì) 量指標輸入、預(yù)測機參數(shù)輸入、推理機參數(shù)輸入； 供電單元，與所述核心處理單元連接，為手持設(shè)備提供電源，內(nèi)置鋰電池或外接12V直 流電供電； 存儲單元，與所述核心處理單元連接，采用FALSHROM存儲器，用以保存在線下載的紗 線工藝案例庫。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種手持式紗線工藝優(yōu)選裝置，其特征在于：所述工藝選優(yōu) 機包括依次連接的選優(yōu)機輸入模塊、相似度計算模塊以及輸出模塊。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種手持式紗線工藝優(yōu)選裝置，其特征在于：所述工藝 選優(yōu)機是利用案例推理CBR的原理，按照紗線質(zhì)量指標中各屬性的權(quán)值，從歷史目標案例 庫中依次計算各案例的相似度，檢索出與待解案例最相似的幾個案例，供設(shè)計人員參考，其 中相似度計算公式為：
) 公式1中％為紗線批號中第j個指標的權(quán)重系數(shù)，且
Xa#P X M分別為紗線 批號A、B在第j個指標上的值，C e (〇, 1]的常數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種手持式紗線工藝優(yōu)選裝置，其特征在于：所述C的值為 0· 8〇
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種手持式紗線工藝優(yōu)選裝置，其特征在于：所述質(zhì)量預(yù)測 機是基于支持向量機算法模塊，包括依次連接的預(yù)測機輸入模塊、預(yù)測模型計算模塊以及 輸出模塊。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的一種手持式紗線工藝優(yōu)選裝置，其特征在于：所述質(zhì)量 預(yù)測機是利用支持向量機模型，將原料參數(shù)、環(huán)境參數(shù)和上機參數(shù)作為模型的輸入?yún)?shù)，紗 線的質(zhì)量指標作為輸出參數(shù)，來預(yù)測紗線的產(chǎn)品質(zhì)量，該紗線SVM預(yù)測模型采用經(jīng)典的基 于徑向基核函數(shù)的回歸函數(shù)，該函數(shù)的表達式為：
公式2中，O <?,·，《) S σ為徑向基核帶寬的調(diào)節(jié)參數(shù)，C為懲罰因子，參數(shù)σ、 C為模型的主要參數(shù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種手持式紗線工藝優(yōu)選裝置，其特征在于：所述企業(yè)案例 庫包括工藝號、總牽引數(shù)、捻系數(shù)、羅拉隔距、鋼絲圈型號、原料號、捻度、強力、斷裂強力、條 干、細節(jié)以及棉結(jié)參數(shù)數(shù)據(jù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項所述的一種手持式紗線工藝優(yōu)選裝置的工作流程，其特 征在于：包括如下步驟： (1) 先通過參數(shù)輸入模塊對工藝單中各指標屬性值的權(quán)重系數(shù)進行設(shè)定； (2) 將客戶需要的紗線產(chǎn)品的質(zhì)量指標通過質(zhì)量指標輸入模塊輸入到工藝優(yōu)選機中， 工藝優(yōu)選機是一個基于紗線工藝案例的推理機，通過相似度計算來選擇與客戶要求最接近 的案例； (3) 工藝優(yōu)選機從案例庫中找出與生產(chǎn)要求最匹配的工藝單，并在顯示模塊上顯示選 優(yōu)結(jié)果，顯示的結(jié)果包括候選的工藝單號、相似度值和各指標的對比值； (4) 如果選優(yōu)結(jié)果滿足要求，則顯示工作人員確定的生產(chǎn)工藝單號；若該單號是重新 生成的新案例，則需要入案例庫，否則不需要入庫，至此選優(yōu)工作結(jié)束； (5) 如果經(jīng)優(yōu)選機選優(yōu)的結(jié)果不滿足要求，則需要對候選工藝單中的上機參數(shù)進行修 正，并通過質(zhì)量預(yù)測機進行質(zhì)量預(yù)測；質(zhì)量預(yù)測機是一個基于支持向量機的預(yù)測機，能根據(jù) 上機參數(shù)、環(huán)境參數(shù)和原料的纖維性能等參數(shù)預(yù)測出紗線質(zhì)量指標；預(yù)測前利用預(yù)測機參 數(shù)輸入模塊對SVM的參數(shù)C、 〇進行設(shè)定，設(shè)定時可參考儀器說明書的建議范圍； (6) 質(zhì)量預(yù)測機的預(yù)測輸出結(jié)果以新工藝單的形式存儲在模塊中，為驗證該新工藝單 是否滿足客戶的質(zhì)量要求，還需要利用選優(yōu)機進行匹配優(yōu)選，重復步驟（3)和（4)，直至調(diào) 整后的工藝單符合客戶生產(chǎn)要求。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種手持式紗線工藝優(yōu)選裝置及其工作流程，該裝置包括核心處理單元，所述核心處理單元連接有同步單元、工藝單顯示模塊、輸入模塊、供電單元以及存儲單元，所述同步單元與企業(yè)案例庫相互通訊。核心處理單元由嵌入式微控制器及外圍電路組成，該核心處理機單元由嵌入式微控制器及外圍電路組成，該核心處理機運行工藝選優(yōu)機和質(zhì)量預(yù)測機兩個核心模塊，并控制輸入輸出模塊、存儲單元和接口電路。本發(fā)明內(nèi)置工藝優(yōu)選機和質(zhì)量預(yù)測機核心功能模塊，對人員的設(shè)計知識要求較低，可減少設(shè)計的人工成本，能有效解決紗線質(zhì)量不穩(wěn)定問題，同時能對用戶的設(shè)計要求作出較快的響應(yīng)，具有成本低、操作方便、精度高、適應(yīng)性強等特點。
【IPC分類】G05B19-418
【公開號】CN104536408
【申請?zhí)枴緾N201410790450
【發(fā)明人】宋楚平, 蔡彬彬, 李少芹
【申請人】江蘇工程職業(yè)技術(shù)學院
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月18日