王 瑋

（衡水學院，河北 衡水 053000）

新時期下各行業(yè)快速發(fā)展，技術(shù)不斷進步，機電一體化技術(shù)逐漸得到創(chuàng)新應用，推動了紡織機械行業(yè)的發(fā)展。機電一體化讓紡織機械有著簡單的結(jié)構(gòu)和優(yōu)良的性能，與傳統(tǒng)機械相比，功能得到明顯改善，能夠在保證生產(chǎn)質(zhì)量可靠且效率較高的同時，實現(xiàn)無噪聲化作業(yè)，優(yōu)勢十分顯著。為推動機械行業(yè)持續(xù)化發(fā)展，有必要就機電一體化的應用進行具體探究。

1 機電一體化在紡織機械中的應用特點

機電一體化技術(shù)屬于精密配合系統(tǒng)，可實現(xiàn)通信技術(shù)、現(xiàn)代信息技術(shù)及計算機技術(shù)等的融合，促進各項技術(shù)優(yōu)勢互補，以擴大技術(shù)應用領(lǐng)域，保證機電一體化產(chǎn)品質(zhì)量。機電一體化產(chǎn)品有著較高的運行效率，體積小且重量輕，可靠性較高。機電一體化技術(shù)在紡織機械中的應用，能夠優(yōu)化機械設(shè)備使用性能，及時發(fā)現(xiàn)、控制并處理機械故障風險，以數(shù)字化技術(shù)為支持控制機械運行，降低生產(chǎn)制造過程難度，處理流程得以縮減，整體處理效率更高。通過機電一體化技術(shù)應用可降低能源消耗，保證生產(chǎn)質(zhì)量與效率，安全系數(shù)更高。

1.1 機械操作自動化

典型單錠單電動機驅(qū)動式自動絡(luò)筒機控制系統(tǒng)原理如圖1 所示。在系統(tǒng)運行過程中，無刷直流電動機對高速運轉(zhuǎn)的槽筒運動及剎車狀態(tài)進行控制。機械中的步進電機對單錠接頭部的各項動作實施無時差驅(qū)動，可保證定位的精確度。CPU 控制單元設(shè)置于單錠位置，以CPU 為支持可實現(xiàn)集成編碼解析，自動且有效地控制單錠接頭工作流程，將工業(yè)計算機IPC 中接入CPU，以CAN 現(xiàn)場總線控制方式對計算機與CPU 之間實施控制，通過觸摸屏即可了解單錠運轉(zhuǎn)速度、筒紗進線張力等，基于計算機系統(tǒng)對不同運行數(shù)據(jù)進行實時化收集和統(tǒng)計，適度調(diào)整必要工藝參數(shù)。以機電一體化技術(shù)為支持，促進了傳統(tǒng)人工操作向機械自動化操作的轉(zhuǎn)變，促進了生產(chǎn)速率的提升，可知機械操作的自動化水平較高，為紡織機械行業(yè)發(fā)展提供了極大的支持。

1.2 機械調(diào)速變頻化

隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)機械逐步升級，紡織企業(yè)將交流異步電機變頻技術(shù)和交流伺服電機控制技術(shù)應用于工業(yè)機械改造上，僅在紡織機械變頻調(diào)速技術(shù)應用方面有所不同。如在速度調(diào)節(jié)的精準度方面，針織、染整等部分企業(yè)產(chǎn)品工藝并未提出較高要求，實際操作中傾向于應用變頻器開環(huán)控制異步電機，據(jù)此來實現(xiàn)變頻調(diào)速[1]。而部分產(chǎn)品生產(chǎn)工藝在調(diào)速方面有著較高的要求，比如整經(jīng)、漿紗和熱定型等生產(chǎn)工序，因此以矢量變頻異步電機閉環(huán)為支持，其中帶有速度反饋，可完成變頻調(diào)速，促進紡織機械機電一體化改造的實現(xiàn)。變頻調(diào)速的電路較為復雜，并且經(jīng)濟投入較大，但所獲得的調(diào)速也具有一定優(yōu)越性。

1.3 機械控制智能化

就當前紡織生產(chǎn)的現(xiàn)實情況來看，紡織企業(yè)試圖將各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的智能化控制水平提升，并保證生產(chǎn)的效率，在這一方面PLC 發(fā)揮著重要的作用，受到這一領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。以PLC 技術(shù)為支持可優(yōu)化控制系統(tǒng)性能，保證紡織機械的耐用度，系統(tǒng)故障風險得到明顯降低，實際能量消耗也明顯減少。通過機械控制智能化的實現(xiàn)可完善紡機械控制系統(tǒng)功能，在減少控制系統(tǒng)體積的同時，可提高各部件轉(zhuǎn)速，對目標部件位置能靈敏且準確地定位。以PLC 邏輯程序指令為驅(qū)動，把握目標工藝曲線要求，就各部件作業(yè)軌跡實施科學化控制，保證紡織機械生產(chǎn)各工序及過程都得到持續(xù)且穩(wěn)定的控制[2]。在紡織機械行業(yè)內(nèi)，對于變頻調(diào)速技術(shù)的優(yōu)化也可充分發(fā)揮PLC 技術(shù)應用價值，把握紡織機械領(lǐng)域?qū)嶋H情況。就同步或比例性同步的調(diào)速問題進行有效處理、對于恒張力恒限速調(diào)速等問題來說，通過PLC 技術(shù)也能夠獲得理想的處理效果。

紡織機械變頻裝置控制原理如圖2 所示。通過觀察可以發(fā)現(xiàn)，以軸卷繞控制紡織機械，恒張力作用持續(xù)輸出，以織軸為中心批量卷繞紗片等織物，以滿足生產(chǎn)使用需求?？椵S的設(shè)置需要依托變頻裝置來實現(xiàn)，在車頭位置安裝張力傳感器，將確定初始線速度V合理設(shè)定，精準檢測恒張力后設(shè)定為F，向卷經(jīng)控制計算器中傳送傳感信號與織軸線速度，基于邏輯算法可明確織軸卷繞直徑取值，保證驗算的合理性，以此為依據(jù)可調(diào)控織軸卷繞變頻器，令頻率區(qū)間恰當，之后將定值輸出，最后可調(diào)節(jié)電動機轉(zhuǎn)速，在明確恒定取值區(qū)間后可掌握好織軸卷繞速度。

在監(jiān)測恒張力過程中，主要應用張力傳感器保證監(jiān)測的實時化，參照恒張力設(shè)定值對比所獲得的張力信號反饋值，應用張力調(diào)節(jié)器控制功能測輸出△V，可確定恒張力調(diào)節(jié)后所處的線速度校正值，線速度得以控制，令織軸卷繞有著恒定的張力。

2 紡織機械中機電一體化應用的建議

2.1 專注自主研發(fā)

為促進機電一體化在紡織機械中的應用，需要就當前紡織機械發(fā)展現(xiàn)狀進行總結(jié)，明確所取得的實踐成果及研究經(jīng)驗，以現(xiàn)代信息技術(shù)為支持，建立信息資源庫，對技術(shù)優(yōu)勢進行大力整合，為紡織行業(yè)發(fā)展提供可靠的技術(shù)支持，并推動關(guān)鍵技術(shù)在其他領(lǐng)域的拓展。在紡織機械中對于機電一體化的應用，需要對紡織行業(yè)先進技術(shù)及發(fā)達國家與地區(qū)的紡織機械技術(shù)經(jīng)驗加以借鑒，從我國國情及紡織機械發(fā)展需求出發(fā)，探尋可行的機電一體化技術(shù)，進行優(yōu)化和改造，以保證其適用性，促進紡織機械的發(fā)展。對于企業(yè)來說，可培養(yǎng)專業(yè)化團隊開展實驗，創(chuàng)新研究機電一體化關(guān)鍵技術(shù)，打破原有思路，逐步提升紡織機械機電一體化水平。

2.2 擴大出口交流

現(xiàn)如今紡織機械行業(yè)逐步發(fā)展，機電一體化技術(shù)在這一方面的應用也逐漸擴大，應用效果更為顯著。為保證紡織行業(yè)的持續(xù)化發(fā)展，需要把握時代形勢，客觀分析行業(yè)實際并轉(zhuǎn)變發(fā)展理念，以技術(shù)創(chuàng)新打造行業(yè)品牌優(yōu)勢。紡織企業(yè)的發(fā)展需要把握當下實際，科學建立發(fā)展目標，保證其科學性與客觀性，以海外市場為目標逐步進行領(lǐng)域拓展，結(jié)合紡織產(chǎn)品實際對相關(guān)產(chǎn)品進行優(yōu)化設(shè)計，保證系列產(chǎn)品的配套化，之后進行出口，大力拓展海外市場以擴大海外貿(mào)易。將戰(zhàn)略理論靈活應用于行業(yè)發(fā)展實踐中，逐步積累經(jīng)驗，促進市場競爭力的增強，企業(yè)得以快速成長，爭取成為行業(yè)的骨干，與擁有較強實力的企業(yè)開展密切合作，圍繞機電一體化技術(shù)等問題開展互動交流，促進紡織機械行業(yè)技術(shù)水平的逐步提升，激發(fā)新的技術(shù)靈感[3]。以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為支持可對紡織機械機電一體化應用服務(wù)網(wǎng)站加以構(gòu)建，保證其綜合性，就技術(shù)研究成果進行分享，就科技問題進行探索交流，逐步改善機電一體化應用效果，促進紡織機械行業(yè)的持續(xù)化發(fā)展。

2.3 培養(yǎng)專業(yè)人才

在紡織機械中對于機電一體化的應用，需要以專業(yè)化技術(shù)人才為支持，以保證操作應用的規(guī)范化，促進紡織機械生產(chǎn)效率的顯著提升，對于機電一體化技術(shù)的研發(fā)也具有重要推動作用。因此國家應當就紡織機械技術(shù)改造及應用相關(guān)的專業(yè)進行完善，就相關(guān)培訓機構(gòu)進行有序組織和持續(xù)擴大組建，并就高校紡織等專業(yè)課程進行調(diào)整，從多個角度入手對機電一體化人才進行培養(yǎng)，切實提升人才質(zhì)量，確保專業(yè)需求得到滿足，為紡織機械領(lǐng)域及機電一體化技術(shù)發(fā)展提供可靠的人才支持。

3 結(jié)語

在紡織行業(yè)發(fā)展過程中，機電一體化在紡織機械中的應用能夠顯著提升生產(chǎn)質(zhì)量與效率，以科技為支撐推動行業(yè)發(fā)展。新時期下機電一體化的應用優(yōu)勢顯著，在機械操作、調(diào)速及控制方面都有所體現(xiàn)，未來機電一體化在紡織機械中的應用，需要重視自主研發(fā)與出口交流，以專業(yè)化人才為支持來推動機電一體化的發(fā)展，為紡織行業(yè)的持續(xù)化發(fā)展提供可靠助力。