許朦珂

（荊楚理工學(xué)院，湖北 荊門 448000）

對(duì)于一個(gè)產(chǎn)業(yè)來說，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)是從根本上促進(jìn)行業(yè)飛速發(fā)展的重要手段。傳統(tǒng)的紡織行業(yè)過多地依賴人力，阻礙了行業(yè)自身的發(fā)展。隨著電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，行業(yè)的發(fā)展前景更加廣闊。為此，通過對(duì)精梳紡織機(jī)械電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)分析，來確保其正確應(yīng)用。

1 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在精梳紡織機(jī)械中的作用

1.1 工作效率的提升

在精梳紡織機(jī)械中應(yīng)用電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)其自身工作效率的提升，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展以及人民生活水平不斷提升的今天，紡織品的需求量實(shí)現(xiàn)了大幅度增加。為了適應(yīng)這種環(huán)境，實(shí)現(xiàn)自身的發(fā)展，紡織產(chǎn)業(yè)就需要提升生產(chǎn)能力。應(yīng)用電氣自動(dòng)化控制技術(shù)后，能夠在紡織機(jī)械生產(chǎn)的過程中對(duì)傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式進(jìn)行改變，從而使人力能夠進(jìn)入到生產(chǎn)崗位當(dāng)中，并逐漸實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化發(fā)展，從傳統(tǒng)的依靠人力進(jìn)行生產(chǎn)，轉(zhuǎn)變?yōu)橐揽侩娏εc技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)。同時(shí)，這一生產(chǎn)模式也使得精梳紡織行業(yè)的生產(chǎn)周期不斷縮短，并且隨著電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的進(jìn)步，精梳紡織的生產(chǎn)效率與技術(shù)水平也實(shí)現(xiàn)了大幅度的提升。

1.2 紡織質(zhì)量的提升

當(dāng)前，我國的精梳紡織業(yè)在發(fā)展的過程中，質(zhì)量檢測(cè)方面存在一定的問題，導(dǎo)致我國紡織產(chǎn)業(yè)在國際貿(mào)易中處于不利的地位，并對(duì)我國對(duì)外貿(mào)易以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成了一定的影響。需要應(yīng)用電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)這一不利局面進(jìn)行扭轉(zhuǎn)，也使得應(yīng)用電氣自動(dòng)化系統(tǒng)成為當(dāng)前我國精梳紡織行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，促使紡織質(zhì)量不斷提升，實(shí)現(xiàn)并保證了紡織機(jī)械行業(yè)的深化發(fā)展[1]。

2 電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)在精梳紡織中的應(yīng)用

隨著電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在精梳紡織制造中的應(yīng)用越來越廣泛，逐漸形成了相應(yīng)的技術(shù)體系。在應(yīng)用過程中，轉(zhuǎn)動(dòng)與控制運(yùn)動(dòng)是其中最為常見的兩種方式。在精梳紡織行業(yè)中，通過電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)可以從多個(gè)層面來實(shí)現(xiàn)紡織生產(chǎn)的自動(dòng)化控制。但是在實(shí)際應(yīng)用的過程中也可以發(fā)現(xiàn)，電氣自動(dòng)化的體系結(jié)構(gòu)相比較復(fù)雜。這使得精梳紡織在應(yīng)用電氣自動(dòng)化控制的過程中，需要基于機(jī)械設(shè)備的層面結(jié)構(gòu)變化來展開全面分析。涉及的技術(shù)參數(shù)為：（1）使用的電壓范疇更寬，電壓范圍通常保持在3.0～5.5 V，在利用寄生電源時(shí)，也可以通過數(shù)據(jù)線來進(jìn)行供電；（2）實(shí)現(xiàn)處理器之間的數(shù)據(jù)連接，通常只有一個(gè)端口是必須的，而所有的傳感器原件已轉(zhuǎn)換電路，會(huì)以集成電路的興衰集成在一個(gè)晶體管中；（3）電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的可編程分辨率保持在9～12，其設(shè)備的結(jié)構(gòu)體系會(huì)隨著控制系統(tǒng)的變化而在一定程度上發(fā)生改變。

3 電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)在精梳紡織應(yīng)用過程中存在的問題

3.1 技術(shù)人才匱乏

想要實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)在精梳紡織行業(yè)中的有效應(yīng)用，需要行業(yè)當(dāng)中有充足的專業(yè)技術(shù)人才，為行業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)上的支持。技術(shù)人才在紡織機(jī)械行業(yè)的發(fā)展中也起到了至關(guān)重要的作用，是整個(gè)行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。但是從精梳紡織行業(yè)的發(fā)展來看，行業(yè)內(nèi)專業(yè)技術(shù)人才嚴(yán)重匱乏，導(dǎo)致其在發(fā)展過程中難以滿足社會(huì)需求，無法順應(yīng)精梳紡織行業(yè)的國際化潮流，對(duì)行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升與發(fā)展形成了一定的阻礙。

3.2 專業(yè)技能有待提高

想要實(shí)現(xiàn)紡織機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)的推廣與應(yīng)用，就需要紡織工作人員在工作過程中對(duì)相關(guān)專業(yè)技能以及工作素養(yǎng)進(jìn)行提升，而且在進(jìn)行實(shí)際操作時(shí)也可以發(fā)現(xiàn)，由于一些紡織工作人員的工作素質(zhì)以及技能掌握無法得到保障，導(dǎo)致其難以完整掌握電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，使得在實(shí)際操作的過程中，需要面對(duì)多種不同的問題，對(duì)行業(yè)的發(fā)展以及自動(dòng)化進(jìn)程產(chǎn)生了一定程度的負(fù)面影響。

4 精梳紡織機(jī)械電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用的優(yōu)化策略

4.1 加強(qiáng)人才培訓(xùn)

傳統(tǒng)紡織機(jī)械在時(shí)代的發(fā)展過程中，基于現(xiàn)代化的電氣自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)技術(shù)的自動(dòng)化發(fā)展。在應(yīng)用過程中，為了得到保障，就要從其自身在發(fā)展過程中的控制核心作用出發(fā)，加大對(duì)專業(yè)人才的培訓(xùn)力度。比如，通過在高職院校等教育結(jié)構(gòu)展開專項(xiàng)培訓(xùn)課程，利用對(duì)人才培養(yǎng)規(guī)模以及力度的加大，來對(duì)行業(yè)進(jìn)行優(yōu)秀人才的輸送。在培養(yǎng)人才的過程中，需要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，從而使人才能夠適應(yīng)當(dāng)前精梳紡織電氣自動(dòng)化系統(tǒng)不斷智能化、綜合化、全能化的發(fā)展方向[2]。同時(shí)，為了解決人才匱乏對(duì)企業(yè)產(chǎn)生的負(fù)面影響，企業(yè)自身在發(fā)展的過程中，也應(yīng)當(dāng)盡可能地采取一切措施來吸引優(yōu)秀人才。比如提供優(yōu)良的薪資待遇以及工作環(huán)境，促使人才投入到這一行業(yè)，并適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)對(duì)產(chǎn)業(yè)的多元化需求，服務(wù)于社會(huì)的生產(chǎn)生活。

此外，針對(duì)當(dāng)前產(chǎn)業(yè)中紡織人員工作素質(zhì)薄弱、技能低下這一問題，相關(guān)負(fù)責(zé)人必須引起高度重視，加強(qiáng)對(duì)工作人員的培訓(xùn)力度。以溫州市某精梳紡織廠為例，為了提升工作人員的能力素質(zhì)與專業(yè)技巧，該廠積極組織員工參與到各類專家講座、座談會(huì)之中，并通過企業(yè)之間的相互交流，對(duì)人員能力進(jìn)行提升。相關(guān)技術(shù)人員也要在工作過程中不斷加強(qiáng)自身學(xué)習(xí)，全面了解電氣自動(dòng)化技術(shù)，通過知識(shí)與技能的武裝促進(jìn)自身的良好發(fā)展，適應(yīng)崗位發(fā)展的需求，令個(gè)人能力得到發(fā)展，從而使電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用效果得到保障，促使紡織機(jī)械行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的不斷提升。

4.2 設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化

在應(yīng)用精梳紡織電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的過程中，需要根據(jù)工作原理從設(shè)計(jì)方案出發(fā)，對(duì)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。在精梳紡織電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，通過工作軸對(duì)主電機(jī)的帶動(dòng)，利用其安裝的編碼器產(chǎn)生出相應(yīng)的信號(hào)，并利用該信號(hào)作為伺服電極的控制參考信號(hào)，在傳達(dá)到控制器后，將其再次傳送到伺服電機(jī)，并與編碼器的反饋型號(hào)形成一個(gè)封閉的控制模式，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)化運(yùn)作。在此過程中，鏈接于主編碼器上的工作軸是設(shè)備內(nèi)部各工作信號(hào)部件的基本參考。但在其上產(chǎn)生的工作信號(hào)同樣可以作為其他工作軸在運(yùn)行過程中的參考控制信號(hào)，并且其在運(yùn)作的過程中，可以通過內(nèi)部總線的運(yùn)用實(shí)現(xiàn)伺服控制與主電機(jī)變頻器之間的相互連接，通過利用總線傳輸中的主編碼器進(jìn)行工作信號(hào)的傳輸。在實(shí)際應(yīng)用過程中，可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）模塊除了能夠完成對(duì)整機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)品的檢測(cè)以外，還可以形成開關(guān)、光電開關(guān)的安裝。人機(jī)交互面板也可以對(duì)當(dāng)前系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行情況以及狀態(tài)進(jìn)行反應(yīng)，使故障在出現(xiàn)后能夠被及時(shí)發(fā)現(xiàn)與調(diào)整[3]。

為此，需要從軟件設(shè)計(jì)方案以及硬件設(shè)計(jì)兩個(gè)方向進(jìn)行優(yōu)化。在基于軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化時(shí)，需要確保軟件在應(yīng)用后可以通過對(duì)電機(jī)高頻率倒順運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)紡織產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量的提升。在此過程中，需要將實(shí)際生產(chǎn)過程中可能會(huì)出現(xiàn)的停車特殊啟動(dòng)等問題考慮在內(nèi)。而在基于硬件進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化時(shí)，需要從PLC的系統(tǒng)應(yīng)用出發(fā)，對(duì)內(nèi)部控制系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)組織，確保在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的同步性與一致性，實(shí)現(xiàn)對(duì)傳達(dá)系統(tǒng)最大程度的減緩，避免因機(jī)械問題影響設(shè)備的正常使用。為了提高其在實(shí)際應(yīng)用過程中的工作與生產(chǎn)效率，還可以從邏輯器件的連接入手進(jìn)行優(yōu)化。例如，在遼寧省某精梳紡織產(chǎn)業(yè)中，為了實(shí)現(xiàn)效率的提高，在進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化的過程中，通過對(duì)其內(nèi)部各邏輯器件之間的通信端口進(jìn)行串聯(lián)，對(duì)伺服控制器所產(chǎn)生的數(shù)字頻率信號(hào)進(jìn)行接口的輸入與輸出，利用數(shù)頻線實(shí)現(xiàn)相互之間的逐級(jí)連接，從而實(shí)現(xiàn)多電機(jī)傳動(dòng)機(jī)械控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩c可靠。

4.3 基于環(huán)境的改進(jìn)與創(chuàng)新

在實(shí)際生產(chǎn)過程中，精梳紡織設(shè)備往往需要應(yīng)對(duì)不同的生產(chǎn)項(xiàng)目以及生產(chǎn)環(huán)境。為此，在對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化的過程中，基于數(shù)字模型對(duì)其在生產(chǎn)過程中所涉及的相關(guān)問題，依據(jù)環(huán)境和紡織材質(zhì)的影響，根據(jù)當(dāng)前生產(chǎn)中的具體情況，選擇效率最高的路徑與條件，進(jìn)行調(diào)節(jié)和顯示。比如，在生產(chǎn)的過程中，采用輸出傳感器配合工控機(jī)來實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)控制數(shù)學(xué)模型的自適應(yīng)調(diào)節(jié)，并可以考慮在此基礎(chǔ)上建立一個(gè)以環(huán)境情況分析、優(yōu)化控制模型、優(yōu)化控制參數(shù)為目的的軟件分析系統(tǒng)，進(jìn)一步提高精梳機(jī)的自動(dòng)化水平和行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)，針對(duì)精梳機(jī)特有的控制模型復(fù)雜、控制精度要求較高、負(fù)載大、響應(yīng)快等難點(diǎn)，著力在電氣化改造過程中對(duì)原有輸出原件的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改和優(yōu)化，使其在合理的強(qiáng)度范圍具有更小的負(fù)載慣量，以利于輸出的快速性。另外，可以考慮在輸出部分增加機(jī)械、電氣儲(chǔ)能元件，幫助系統(tǒng)快速啟停，改善頻響性能或者開發(fā)新的獨(dú)特電源、驅(qū)動(dòng)元件，從宏觀上改善輸出元件的帶載能力。

5 結(jié)語

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)精梳紡織機(jī)械工作效率與紡織質(zhì)量的提升，但在應(yīng)用的過程中卻面臨著技術(shù)人才匱乏等問題。為此，需要采取加強(qiáng)人才培訓(xùn)、優(yōu)化設(shè)計(jì)方案、基于環(huán)境進(jìn)行改進(jìn)與創(chuàng)新，確保電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在精梳紡織機(jī)械中的高效應(yīng)用。