孫衛(wèi)紅

【摘 要】紡織機械的不斷進步與發(fā)展是提高我國紡織業(yè)生產(chǎn)水平與生產(chǎn)質(zhì)量的關(guān)鍵，加快實現(xiàn)紡織機械的機電一體化，促使紡織機械性能的進一步提高是當前紡織機械行業(yè)的主要發(fā)展方向?，F(xiàn)本文就從紡織機械機電一體化的發(fā)展特點開始論述，分析其在生產(chǎn)中的應(yīng)用特征，并探討紡織機電一體化的發(fā)展趨勢。

【關(guān)鍵詞】紡織機械；機電一體化；特點；應(yīng)用；發(fā)展

紡織業(yè)是我國較為傳統(tǒng)的一個行業(yè)，但古代的紡織業(yè)生產(chǎn)幾乎全靠人力來完成，生產(chǎn)力水平較為低下，生產(chǎn)效率較低。自第一次產(chǎn)業(yè)革命之后，紡織業(yè)進入了機械化生產(chǎn)的時代，極大的提高了生產(chǎn)力水平，生產(chǎn)效率較高。直到今天，我國的紡織業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)了機械化大規(guī)模生產(chǎn)，促進了紡織業(yè)的快速發(fā)展。并且在工業(yè)科技不斷進步的情況下，紡織機械正在向著機電一體化的方向不斷進步發(fā)展。以下本文就對紡織機械的機電一體化發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢進行探討。

1.紡織機械機電一體化技術(shù)的發(fā)展特點

目前在我國，紡織機械的機電一體化發(fā)展已經(jīng)取得了一定的成就，極大的促進了紡織機械生產(chǎn)自動化、智能化的發(fā)展?？傮w來說，紡織機械的機電一體化技術(shù)發(fā)展主要體現(xiàn)出兩個特點。即普及推廣了變頻調(diào)速技術(shù)，提高了智能化控制技術(shù)水平。

1.1變頻調(diào)速技術(shù)的推廣

隨著我國市場經(jīng)濟體制的不斷完善，各行業(yè)之間的市場競爭更為激烈，紡織業(yè)也不例外。各個紡織企業(yè)為了提高自身的競爭力，都在不斷的采用新技術(shù)與新的生產(chǎn)機械，以期提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，從而獲得更大盈利空間。而變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用極大的滿足了企業(yè)生產(chǎn)力改革的這一需求，交流異步電機變頻技術(shù)、交流伺服電機控制技術(shù)等等不同新科技的應(yīng)用，都為紡織企業(yè)的機械性能改進提供了很大的技術(shù)支持，同時也促進了變頻調(diào)速技術(shù)的普及與推廣。當前我國的紡織企業(yè)生產(chǎn)中，對于變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾方面：

（1）通用變頻器開環(huán)控制異步電機變頻調(diào)速。這種方案的電機中，電路結(jié)構(gòu)比較簡單而且具有較強的可靠性，一般運用于對調(diào)速精度要求不高的產(chǎn)品生產(chǎn)中，適用于該調(diào)速的機械如針織機械和染整機械等。

（2）無速度傳感器的矢量變頻器控制異步電機變頻調(diào)速。該方案的電機中，電路結(jié)構(gòu)也是較為簡單，具有較好的工作可靠性，一般適用于調(diào)速精度為0.5%-1.0%的紡織機械設(shè)備中。

（3）帶速度反饋的矢量變頻控制異步電機閉環(huán)變頻調(diào)速。該方案中的電路結(jié)構(gòu)則較為復(fù)雜，而且其需要投入的成本較大，但是這種方案具有較強的調(diào)速性能，能夠獲得較高的轉(zhuǎn)速，調(diào)速的范圍也能夠達到100：1的范圍。另外，該方案具有較強的特定，這種特性對于轉(zhuǎn)速要求較高的機械十分實用，比如整經(jīng)、漿紗、熱定型等機械。一般常用的傳動電機有兩種，一種是普通的Y系列交流異步電機，另一種是交流變頻專用異步電機。

從變頻器的應(yīng)用現(xiàn)狀來看，我國的紡織企業(yè)在生產(chǎn)中所使用的變頻器主要是由國外進口而來的。但隨著我國科技的不斷進步，國產(chǎn)變頻器的性能也在不斷完善，目前也已經(jīng)開始被應(yīng)用在紡織企業(yè)的生產(chǎn)活動中。雖然國產(chǎn)的變頻器性能不及國外的好，但其價格較為便宜，且能夠符合紡織生產(chǎn)的變頻需求，具有一定的穩(wěn)定可靠性，因而正逐漸替代國外的變頻器在紡織機械中的應(yīng)用。

1.2促進智能化控制技術(shù)的發(fā)展

自動化、智能化是當代機械發(fā)展的主要趨勢，紡織機械同樣也是朝著這個方向不斷發(fā)展。當前例如PLC可編程控制器等智能產(chǎn)品都已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在紡織機械的生產(chǎn)運行中，這樣就在一定程度上實現(xiàn)了生產(chǎn)的智能化控制，提高生產(chǎn)效率，減少了人工勞動量。智能化控制技術(shù)在紡織機械中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾點：

（1）針對機電設(shè)備的轉(zhuǎn)速進行準確的控制，對于機械設(shè)備的協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)以及其運轉(zhuǎn)的位置進行準確的定位。

（2）根據(jù)預(yù)先設(shè)定的生產(chǎn)要求的工藝曲線對各種機械和機件的運動軌道進行控制。

（3）根據(jù)預(yù)先設(shè)定的生產(chǎn)要求的操作工序以及加工的全過程進行有效的控制。

（4）PLC可編程控制器的使用，不僅能夠使一般的邏輯控制程序得到很好使用，同時也能夠?qū)Ω黜棓?shù)據(jù)的通信功能進行模擬，并且通過網(wǎng)絡(luò)形成一個分布式系統(tǒng)，對于系統(tǒng)內(nèi)的各種控制要求都能夠順利的實現(xiàn)。其具有較大的靈活性，在性價比方面具有很大的優(yōu)勢，因此近年來PLC可編程控制器得到了廣泛的應(yīng)用。

2.紡織機械機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀

當前現(xiàn)代紡織技術(shù)與機電一體化技術(shù)的有機結(jié)合及應(yīng)用促成了紡織行業(yè)多種先進技術(shù)的發(fā)展，如噴氣織造技術(shù)、噴氣紡紗技術(shù)、梳棉機用管道喂給系統(tǒng)、粗細絡(luò)聯(lián)合系統(tǒng)、Barco織造監(jiān)控系統(tǒng)、HVI纖維測試系統(tǒng)、自動絡(luò)筒技術(shù)、自動整緯技術(shù)、計算機化的顏料化學(xué)品配方系統(tǒng)、梳棉機短片段自調(diào)勻整技術(shù)等。這些技術(shù)不僅反映了紡織技術(shù)與機電一體化技術(shù)結(jié)合應(yīng)用后的跨多學(xué)科的特點，也體現(xiàn)了紡織技術(shù)和紡織設(shè)備在過去的幾十年的結(jié)合應(yīng)用中有了突破性發(fā)展。目前的紡織機械機電一體化技術(shù)主要是由檢測傳感技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)、伺服傳動技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)組成。其應(yīng)用功能主要有以下幾點：

2.1調(diào)速系統(tǒng)的自動控制系統(tǒng)

該控制系統(tǒng)中一般包含有數(shù)字形式和模擬形式兩種，數(shù)字形式中主要以單片機、PC機為主，而模擬形式則主要以私服調(diào)速系統(tǒng)和變頻調(diào)速系統(tǒng)為主。

2.2電子自動測控系統(tǒng)

該系統(tǒng)抓喲是運用電子元件與不同的傳感器執(zhí)行結(jié)構(gòu)進行組合，再根據(jù)生產(chǎn)過程中的各項參數(shù)要求進行采樣與監(jiān)測，以此來實現(xiàn)對生產(chǎn)系統(tǒng)的控制。

2.3計算機控制管理系統(tǒng)

該系統(tǒng)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對生產(chǎn)過程的實時監(jiān)測和控制，同時也能夠針對監(jiān)測的數(shù)據(jù)進行收集和分析，而且能夠?qū)崿F(xiàn)對分析結(jié)果的打印，同時具有決策功能，通過該系統(tǒng)的決策功能對生產(chǎn)管理活動進行智能化控制，同時根據(jù)該結(jié)果成立專家系統(tǒng)，實現(xiàn)紡織機械機電一體化的智能化，這也是紡織機電一體化發(fā)展的主要方向。

3.紡織機械機電一體化的發(fā)展趨勢

從當前的紡織機械發(fā)展現(xiàn)狀與市場需求來看，機電一體化發(fā)展已經(jīng)成為未來紡織機械發(fā)展的主要方向。而事實上，技術(shù)人員也確實正在充分利用當前先進的科學(xué)技術(shù)來不斷的深化改革，研發(fā)和改進紡織機械的生產(chǎn)技術(shù)，促使其向著高速化、自動化、智能化的方向不斷發(fā)展。微電子技術(shù)和機械動作的有機結(jié)合，使紡織設(shè)備重點向三高（高質(zhì)、高速、高效）發(fā)展。機電一體化的實現(xiàn)，使紡織設(shè)備的自動化程度和連續(xù)化程度明顯提高。在機械產(chǎn)品設(shè)計中，由于廣泛采用PLC、PCC、PCS、FCS、工控機、單片機的解決方案，變頻調(diào)速、交流伺服凋速的普及化，不僅使紡織設(shè)備的自動化水平大大提高，而且使機械傳動結(jié)構(gòu)大大簡化。如必加樂的Gamma劍桿織機和OMNI噴氣織機采用SUMO超級主電動機，由主電動機直接傳動織機，不再需要傳動皮帶以及離合器和剎車盤；在新型電腦粗紗機中利用計算機控制下的多電動機分部傳動就取消了復(fù)雜的鐵炮變速、擺動成形等傳動結(jié)構(gòu)。

4.結(jié)語

總之，紡織機械機向著機電一體化的方向不斷發(fā)展已經(jīng)勢在必行，這是市場對紡織企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)提出的新的要求，也是科技不斷進步的主要體現(xiàn)。盡管當前我國的機電一體化技術(shù)水平（下轉(zhuǎn)第220頁）（上接第88頁）與國外先進技術(shù)相比還差有一段距離，但相信在業(yè)內(nèi)技術(shù)人員的努力下，我國的紡織機械水平必然會得到更大的發(fā)展與進步，從而保證我國的紡織企業(yè)生產(chǎn)水平持續(xù)穩(wěn)定上升，增大單位時間內(nèi)紡織企業(yè)的生產(chǎn)量，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，增大我國紡織企業(yè)在國際市場中的競爭力。

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