王毅

【摘 要】 本文筆者結(jié)合個人從事紡織機械工作的研究經(jīng)驗與相關(guān)參考文獻，從以下幾個方面入手，對紡織機械電氣自動化控制系統(tǒng)展開粗淺的探討，以期為提升紡織機械設(shè)備的自動化水平提供有益的參考與借鑒。

【關(guān)鍵詞】 紡織機械；自動化控制；技術(shù)

[Abstract] In this paper， the author combined with personal experience working in the field of textile machinery and related references， from the following several aspects to obtain， for textile machinery on superficial discussion electrical automation control system， in order to improve the automation level of textile machinery and equipment to provide the beneficial reference and reference.

[Key words] textile machinery； automation control； technology

如今我國的紡織產(chǎn)品生產(chǎn)量早已位列世界首位，但是國內(nèi)的紡織設(shè)備與國際先進水平相比仍存在一定的差距。為此，要想有效提高紡織機設(shè)備的自動化水平，就必須要走自主研發(fā)高端紡織機械設(shè)備這一條路。以下筆者即結(jié)合個人實踐工作經(jīng)驗與相關(guān)參考文獻，對紡織機械電氣自動化控制系統(tǒng)技術(shù)展開粗淺的分析與探討。

1 利用計算機語言Web對紡織機械控制系統(tǒng)進行開發(fā)

近些年來因為Web技術(shù)所具備的開放性優(yōu)點，被廣泛的應(yīng)用在機械自動化控制系統(tǒng)中，并已經(jīng)逐步取代了傳統(tǒng)的開發(fā)模式，成為現(xiàn)如今在紡織機械中對紡織機械機電一體化控制系統(tǒng)的主流開發(fā)技術(shù)。目前在利用計算機語言web實施開發(fā)的過程中，B/S是最為流行的一種體系結(jié)構(gòu)模式。

第一，樹形文本數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建。在對紡織機械電氣自動化控制系統(tǒng)開發(fā)數(shù)據(jù)的描述上其交換標準可以采用W3C定制的XML數(shù)據(jù)對其加以描述，同時還可以通過樹形模型的建立，描述XML數(shù)據(jù)文件，其每個應(yīng)用模塊都必須要與建立好的樹匹配，包括：根，應(yīng)用本身；節(jié)點，程序、數(shù)據(jù)；節(jié)點下存在的子節(jié)點，程序、數(shù)據(jù)相對應(yīng)的具體單位等。

第二，開發(fā)數(shù)據(jù)驅(qū)動。通過W3C提供的DOM規(guī)范可以說是一種對XML文件的最佳訪問與操作方式，其在實際應(yīng)用過程中可以使XML成為和應(yīng)用沒有任何聯(lián)系的，單純只是為了跨平臺開展編程的一種語言。因此，在紡織機械自動化控制系統(tǒng)之中應(yīng)用DOM作為接口，并利用XML文檔與HTML文檔能夠使數(shù)據(jù)開發(fā)引擎更加可靠，且具備一定的擴張性。目前使用最多的是microsoft所開發(fā)的DOM引擎，能夠最大限度的發(fā)揮出DOM的實際功能。

第三，紡織機械電氣自動化控制系統(tǒng)的查詢語言。通常情況下都是使用XQL語言充當數(shù)據(jù)文件內(nèi)容的實際查詢語言。雖然XQL語言與SQL語言相類似，但是也存在著較大的差異性。因為不同的存儲方式XML文件中，利用SQL語言無法對同屬元素進行索引，也無法對綁定數(shù)目字段進行操作。而XQL在XML文件中的應(yīng)用恰恰能夠?qū)崿F(xiàn)一對一，一對多的查詢功能，并且伴隨著對DOM查詢引擎的進一步優(yōu)化與完善，在XML文件的搜索上DOM引擎與XQL語言將是其最佳有效組合方法。

2 紡織機械電氣自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)

2.1 紡織機械電氣自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計方案

第一，工作原理。工作軸通過主電機的帶動后，其上安裝的編碼器會產(chǎn)生信號，該信號則可以作為伺服電機的控制參考信號，在傳送給伺服控制器后，再次傳送給伺服電機時則可以與編碼器的反饋信號形成一個相對封閉的控制模式，促進紡織機械的自動化運轉(zhuǎn)。也正因如此，鏈接在主編碼器之上的工作軸是紡織機械工作部件的基本信號參考，而主編碼器之上產(chǎn)生的工作信號則是其他工作軸的參考控制信號。通過內(nèi)部總線使得伺服控制與主電機變頻器相互鏈接，并工作信號是由總線傳輸?shù)闹骶幋a器產(chǎn)生的。PLC模塊除了檢測整機系統(tǒng)產(chǎn)品以外，還形成開關(guān)、光電開關(guān)的安裝等。人機交換界面則可以直接反映出整機系統(tǒng)的實際運行狀態(tài)，從而及時發(fā)現(xiàn)故障，調(diào)整故障參數(shù)。

第二，軟件的設(shè)計方案。由PLC主程序、伺服控制器程序這兩個部分共同構(gòu)成的紡織機械自動化控制系統(tǒng)的軟件，發(fā)揮著發(fā)送、接受、中斷以及定時中斷通訊程度的根本作用。且在軟件的應(yīng)用過程中能夠使電機高頻率倒順運轉(zhuǎn)，通過對電機位置關(guān)系的控制，還能夠進一步提高紡織產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，需要注意的是在軟件的運用過程中要充分考慮到實際生產(chǎn)過程中可能會出現(xiàn)的停車問題、特殊啟動問題。

第三，硬件的設(shè)計方案。電機數(shù)控技術(shù)被應(yīng)用在控制系統(tǒng)的硬件技術(shù)之中，并由伺服控制器、電機、編碼器共同組合而成計算機的控制系統(tǒng)。在此過程中可以通過PLC對各個驅(qū)動部件加以協(xié)調(diào)，從而確保其運轉(zhuǎn)的同步性，最大限度的簡化傳動系統(tǒng)，降低因為機械原因而引發(fā)的停車故障問題，盡可能提升控制系統(tǒng)的可靠運行，提高實際的工作效率與生產(chǎn)效率。還可以與各個邏輯器件的通訊端口進行串行，對伺服控制器的數(shù)字頻率信號進行接口的輸入與輸出，利用數(shù)頻線將其逐級連接在一起，進而提高多電機傳動系統(tǒng)紡織機械控制系統(tǒng)在數(shù)據(jù)傳輸過程中的安全與可靠性。

2.2 紡織機械電氣自動化控制系統(tǒng)技術(shù)的開發(fā)難點

第一，快速反應(yīng)技術(shù)。在設(shè)計紡織機械運動構(gòu)件時，如何讓運動構(gòu)件得以快速的反應(yīng)是紡織機械電氣自動化控制所要研發(fā)的核心問題與關(guān)鍵技術(shù)。如，實際生產(chǎn)效率一般在90%左右徘徊（遇到高溫季節(jié)或溫濕度波動大時則低于90%）；制造廠承諾錠子速度1200r/min（純棉）～1400r/min（化纖），但多數(shù)廠實際運行速度約為1000r/min，僅超過早期A型粗紗機速度100r/min～200r/min。

第二，同步運轉(zhuǎn)技術(shù)。紡織機械運動部件在快速反應(yīng)時還要保持電機的同步動作。如，采用四臺電機分別控制羅拉、錠翼、筒管和龍筋的運動，為了保證粗紗質(zhì)量，必須保持四臺電機在啟動、運行和停止過程中，特別是在緊急停車和斷電時，都必須嚴格保持速度同步。

3 結(jié)束語

通過數(shù)十年來我國科研工作者的不懈努力，我國在紡織機械行業(yè)上早已取得了十分驕人的成績，基本上已經(jīng)滿足了我國紡織企業(yè)的生產(chǎn)所需。但是與國際先進水平相比仍存在著一定的差距。尤其是在近些年來在貿(mào)易保護、技術(shù)封鎖的大背景下，作為世界紡織行業(yè)領(lǐng)頭羊的我國，紡織機械設(shè)備上的技術(shù)缺失勢必會暴露出我國紡織業(yè)更多的弱點，制約紡織業(yè)的良好發(fā)展。為此，只有不斷的提高紡織機械電氣自動化水平，做好機械設(shè)備的自主研發(fā)工作，并以創(chuàng)新產(chǎn)品為基調(diào)作為紡織設(shè)備的重要支撐，才能夠真正走向自主研發(fā)高端房子和機械設(shè)備的道路，才能夠更好的促進我國紡織行業(yè)的發(fā)展，切實滿足紡織企業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整需求，從而促進我國經(jīng)濟的穩(wěn)步增長。

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