紡織機械自動化應(yīng)用及未來的發(fā)展方向

李如春

（江蘇省江陰中等專業(yè)學(xué)校，江蘇 江陰 214433）

0 引言

紡織工業(yè)在我國有悠久歷史，自古我國就有人們使用簡單機具的記載。如今科技發(fā)展，我國紡織機械領(lǐng)域已經(jīng)獲得了很大進步，紡織機械自動化水平也有了一定提升，自動化技術(shù)給紡織行業(yè)帶來了更高質(zhì)量、更靈活的優(yōu)勢。滿足了紡織工藝生產(chǎn)的現(xiàn)代需要。自動化技術(shù)是紡織行業(yè)的新需求，也是必經(jīng)之路。如下就紡織機械自動化應(yīng)用和發(fā)展方向作一探究。

1 紡織機械自動化現(xiàn)狀

在出口和貿(mào)易公司運營中，紡織機械制造給企業(yè)的生產(chǎn)帶來了持續(xù)的經(jīng)濟收益。如今，我國紡織機械制造業(yè)已經(jīng)較為成熟，能夠滿足行業(yè)需求并且具備自主研發(fā)能力。加上自動化技術(shù)的推廣，各種自動化產(chǎn)品和部件被應(yīng)用在機械中，不僅提高了紡織工藝水準，減少了人工花費，也提升了生產(chǎn)效率。但與西方發(fā)達國家相比，在設(shè)備、智能化方面依然存在著一定的差距。國內(nèi)的紡織機械自動化技術(shù)主要由傳動裝置、傳感器和人機界面等幾部分構(gòu)成。

1.1 傳感器

傳感器有很多類別，按照不同產(chǎn)品工藝流程，可以分為光電、電磁傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器和圖像傳感器等。

1.2 運動控制

運動系統(tǒng)分為服務(wù)、推動和運動系統(tǒng)，其中使用最廣泛的是單片機與多單元同步把握技術(shù)。

1.3 人機界面

人機界面功能是人與機器開展信息交流的重要部分，很好地反映了機械智能化水平。它可以按照不同工藝設(shè)置和功能，主要分為顯示器、終端和操作端。

1.4 自動化設(shè)備重復(fù)

日前我國紡織業(yè)發(fā)展所需要的先進設(shè)備大多都依靠國外引進，重復(fù)率很高，對國外引入的技術(shù)，很多企業(yè)并未有效吸收，導(dǎo)致從國外引入一項新技術(shù)時，該技術(shù)就可能和之前的技術(shù)出現(xiàn)重疊的現(xiàn)象，不但給財力造成嚴重損失，也在人力上出現(xiàn)了很大浪費。

2 自動化技術(shù)在紡織機械中的使用

2.1 PLC 技術(shù)應(yīng)用

PLC 技術(shù)屬于可編程控制技術(shù)，在當代紡織工業(yè)中使用很多。PLC 技術(shù)通常需在輸入和輸出上維持較強的安全性，可以在紡織設(shè)備運轉(zhuǎn)中全程進行實時監(jiān)控，在第一時間找到運作中的問題。自動化技術(shù)提高的同時，紡織工業(yè)中的PLC 技術(shù)設(shè)備使用越來越多，不但提升了工藝自動化水平，也提升了工藝安全程度，保證了企業(yè)日常生產(chǎn)工作。

2.2 交流伺服的使用

使用交流伺服技術(shù)可以提升紡織機械性能，滿足機械對精確度的需要，當前，在新型粗紗機、高檔梳棉機和并條機等很多設(shè)備中都使用該系統(tǒng)。在織布上，我國也研發(fā)了交流伺服系統(tǒng)的電子卷取和電子送經(jīng)等。伴隨該技術(shù)的發(fā)展，未來將得到普遍使用。當前，我國紡織機械中主要使用了該系統(tǒng)的是西直門、安川。我國交流伺服系統(tǒng)年需求量較大。

2.3 步進電機系統(tǒng)

步進電機的特征是準確定位、操控方便和轉(zhuǎn)子慣量低，同時沒有累計誤差。當下步進電機已經(jīng)成為了紡織機械中使用計算機的重要構(gòu)件，尤其是高精度定位的場所，其使用十分廣泛。在電機中使用微機控制的變頻調(diào)速主要使用在送經(jīng)裝置內(nèi)，能夠處理經(jīng)紗內(nèi)張力不均勻的缺陷，以便讓紡織產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)量獲得提升。單向輻射有很高的靈敏度，適應(yīng)性佳、調(diào)節(jié)方便和測量精準，有很強的抗影響能力。利用該技術(shù)有關(guān)系統(tǒng)，內(nèi)部微機控制中的變頻作業(yè)可以提高織機送經(jīng)設(shè)備的性能，有效解決在生產(chǎn)過程中內(nèi)部的張力不均勻問題，進而提高紡織產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量。另外步進電機具有很好的抗干擾性能，內(nèi)部自動調(diào)節(jié)設(shè)備和微機設(shè)備有很高的靈敏度，保證了測量數(shù)據(jù)的精準[1]。

2.4 現(xiàn)場總線的使用

通信能力不但對自動化水平有干擾，還會影響該技術(shù)未來的發(fā)展方向?，F(xiàn)場總線的產(chǎn)生，標志著紡織機械自動化控制從傳統(tǒng)模擬控制技術(shù)向數(shù)字化控制技術(shù)方向發(fā)展，同時現(xiàn)場總線實現(xiàn)了高速化、現(xiàn)場化、分布化，其抗擊干擾能力也得到了進一步提升，完成了大量數(shù)據(jù)的收集。該技術(shù)的實際使用讓自動化技術(shù)得到了更進一步的發(fā)展。

3 紡織機械自動化技術(shù)的發(fā)展方向

3.1 現(xiàn)場總線和以太網(wǎng)技術(shù)

現(xiàn)場總線是在控制室中控制系統(tǒng)和生產(chǎn)區(qū)域現(xiàn)場儀表間的多點交流數(shù)據(jù)總線，能夠有效控制現(xiàn)場設(shè)備，實現(xiàn)數(shù)字化通信。依據(jù)該交流信息系統(tǒng)，增強了機械把控程度。以太網(wǎng)作為一種計算機局域網(wǎng)，軟硬件產(chǎn)品很多，相應(yīng)的價格不高，通信技術(shù)已經(jīng)較為成熟，已廣泛使用在生產(chǎn)行業(yè)中。但如今的紡織工業(yè)只用它去進行自動化系統(tǒng)的制造執(zhí)行和資源控制，并未運用到生產(chǎn)現(xiàn)場。其中的原因是現(xiàn)場紡織生產(chǎn)設(shè)備的智能化程度不高，不能和以太網(wǎng)連通。而將來設(shè)備與以太網(wǎng)的連接將是必然的，以太網(wǎng)和紡織機械設(shè)備的連通將實現(xiàn)不同設(shè)備的信息交流，減少工業(yè)設(shè)備應(yīng)用的問題。

3.2 伺服系統(tǒng)使用

紡織技術(shù)自動化和變頻調(diào)速的不斷發(fā)展，高性能伺服系統(tǒng)會成為紡織機械多軸化和自主化的主要技術(shù)。該機械對于伺服系統(tǒng)的驅(qū)動器提出了更多的需要；變頻調(diào)速裝備和高性能伺服的結(jié)合將成為紡織機械的有效途徑，該技術(shù)可組態(tài)形式靈活，如位置掌控、轉(zhuǎn)矩掌控和速度掌控，這類技術(shù)有很高的現(xiàn)場總線接口，能夠完成多軸操辦和上級任務(wù)，還能夠提供不同的現(xiàn)場總線。支持直流母線共用技術(shù)。逆變器間也應(yīng)用了大功率的整流器，提高了發(fā)電情況中運轉(zhuǎn)的驅(qū)動軸能量間的反饋頻率。在驅(qū)動器方面加上I/O 技術(shù)與PLC技術(shù)，不但可以進行一般的邏輯計算，而且能讓驅(qū)動器變成底層控制驅(qū)動單元，實現(xiàn)現(xiàn)場分散掌控方式[2]。

3.3 計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的使用

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)深入人們生活，在工業(yè)生產(chǎn)方面，網(wǎng)絡(luò)完成了遠程訊息的傳送，對工業(yè)生產(chǎn)狀態(tài)有一定展開能力。計算機技術(shù)如今也應(yīng)用在了紡織工業(yè)研究和實驗上，該技術(shù)在工藝監(jiān)控與技術(shù)優(yōu)化方面起到了重要作用，可以精準幫助員工進行產(chǎn)品檢測，提高了產(chǎn)品的品質(zhì)和生產(chǎn)率。機電技術(shù)在不同行業(yè)都有很好的應(yīng)用，促使各類設(shè)備實現(xiàn)了互補，這樣可以在最大限度上維持紡織機械的自動控制綜合性。

4 紡織機械行業(yè)的影響因素分析

4.1 國內(nèi)市場影響

我國紡織機械主要銷售對象是國內(nèi)紡織企業(yè)，其生產(chǎn)能力和國內(nèi)需要接軌，因此紡織業(yè)的需求支撐了紡織機械業(yè)的發(fā)展。

4.2 國際市場影響

紡織機械在國外市場的銷售不到總銷售額的五分之一，因此可以看作是國外對紡織機械的需要決定了國內(nèi)紡織機械的發(fā)展與走向。當前國外紡織機械有了長足發(fā)展，給國內(nèi)紡織機械業(yè)帶來了很大挑戰(zhàn)。

4.3 產(chǎn)業(yè)政策影響

政府在紡織機械產(chǎn)業(yè)上的支持力度很大，其扶持方式有以下3 種：其一，政府發(fā)起對紡織落后機械的更新運動，完成有關(guān)規(guī)定條例，擴增內(nèi)需；其二，從區(qū)域上對紡織業(yè)分布進行調(diào)控，把紡織業(yè)較為發(fā)達的東南沿海轉(zhuǎn)移到中西部地區(qū)；其三，鼓勵紡織機械自主創(chuàng)新[3]。

4.4 外貿(mào)易政策的影響

政府對于引入的技術(shù)和創(chuàng)業(yè)是支持的，而對于落后的技術(shù)輸入我國有很大的限制政策，利用各種稅收去維護我國紡織業(yè)的發(fā)展，同時提升我國紡織業(yè)的國際競爭力。

5 結(jié)語

我國的自動化紡織機械技術(shù)正在逐漸成熟，現(xiàn)已廣泛使用了自動化技術(shù)，其中的控制和信息處理技術(shù)已經(jīng)比較先進。生產(chǎn)發(fā)展?jié)u漸達到了要求，跟上了世界先進技術(shù)和生產(chǎn)工藝步伐。我國紡織機械制造發(fā)展十分迅猛，已經(jīng)步入了一個很穩(wěn)定的發(fā)展態(tài)勢中，應(yīng)用范圍廣，出口的產(chǎn)品也越來越多，但其發(fā)展過程中也有很多問題。從整體上看，我國紡織工業(yè)依舊不夠先進，特別是自動化智能領(lǐng)域。對此，唯有不斷地對紡織機械自動化技術(shù)進行改良和完善，才可以確保該行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。