紡織機械自動控制技術的發展方向

　　摘 要: 本文闡述了紡織機械主要自動化控制技術，紡織機械自動控制技術的發展方向，并對我國紡織機械自動控制技術和應用與國際先進水平的差距提出了改進建議。進入21世紀以來，全球的紡織技術也隨之進入新的增長期。目前，中國紡織工業的發展得到了很大的進步，國際經濟的走強將有利于中國紡織機械業的發展。
　　關鍵詞: 紡織機械 自動化控制技術 發展方向
　　
　　隨著科技的發展和市場競爭的激烈，作為給紡織行業提供技術裝備的紡機行業面臨著技術上的挑戰，如何提供更加靈活、更高質量、更快響應的紡織機械來充分滿足紡織工藝的要求，成為時代賦予紡機行業的重任。
　　一、紡織機械主要自動控制技術
　　紡織機械自動控制技術應用水平有了較大的進步，幾乎用到了所有種類的自動化產品，主要包括控制、傳動控制、運動控制、現場總線、人機界面和傳感器。（1）控制:PLC、PCC、IPC、FCS、DCS、專用控制器，等等。（2）傳動控制:直流調速系統、交流變頻調速系統、開關磁阻電機、多單元同步系統，等等。（3）運動控制:伺服、步進、運動控制器。（4）現場總線:Profibus、Can，等等。（5）人機界面:文本顯示器、圖文終端、觸摸屏，等等。（6）傳感器:光電傳感器、電磁傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、圖像傳感器及各種工藝參數傳感器。其中PLC、單軸獨立驅動、多單元同步控制、基于網絡技術的數據通訊和在線檢測等技術，得到了廣泛的應用。
　　二、紡織機械自動控制技術的發展方向
　　除了上述介紹的已經廣泛應用于紡織機械的自動控制技術外，還有一些新的自動控制技術也將逐步用于紡織機械，進一步提高紡織機械的性能，使紡織機械逐步邁向自動化新高度。
　　1.高性能伺服驅動器
　　變頻調速在紡機領域已經得到廣泛應用，伺服技術將是下一階段紡織機械向多軸化發展的技術基礎。可以預見，小功率伺服驅動器在單錠（軸）驅動方面會有很大需求。紡織機械對驅動器的要求體現在:伺服和變頻的逐漸融合是必然趨勢，這種驅動器需具有靈活的可組態工作方式，如速度控制、位置控制、轉矩控制等靈活切換;具備現場總線接口，能夠完成多軸同步控制和同上級控制器的通訊任務，并提供不同總線的可選件;支持共用直流母線技術，多個逆變器共用一個大功率整流器，提高工作在發電狀態驅動軸的能量反饋效率;驅動器附加PLC和I/O功能，可完成一定的運算和邏輯控制，使驅動器演變成一個底層控制驅動單元，實現分散、現場的控制方式;能否提供豐富的軟件和調試工具成為選擇驅動器的一個重要考量指標。
　　由此可見，滿足紡織機械高速往復運動的伺服驅動器和電機，將會有很好的市場。
　　2.以太網技術成為現場總線主流
　　現場總線無疑是現代工業控制技術發展中最令人振奮的技術之一。它突破了控制器高速運算能力同驅動器信息交換的瓶頸，大幅提升了工業通訊的可靠性。伴隨著現場總線技術的應用，有必要改變某些傳統控制方式，充分發揮高速通訊能力以完成更高的控制要求。控制器和驅動器的供應商已開始提供適應多種現場總線的可選件。通訊的開放性和可選件合理的價格是客戶選擇供應商的重要條件。工業以太網技術必將成為現場總線中的主流技術和發展的關注焦點。從技術的發展來看，以太網技術將很快并廣泛地直接用于設備層，這將給工業自動化帶來巨大變化。
　　3.紡機控制系統定制化
　　面對競爭日益激烈的紡機市場，雷同化的控制系統阻礙了技術的保密和進步。可以斷言，客戶定制化的控制系統將得到快速發展，這是因為紡機企業有需求，技術上有可能。針對特定客戶定制的控制和驅動系統，能有效地保護紡機企業的技術秘密，凸顯企業特色。
　　4.紡機遠程診斷技術
　　中國的紡機市場吸引著全世界的紡機企業，中國的紡機企業也在大步走向世界。客戶要求和競爭地域的變化，帶來的新課題是如何為客戶提供迅捷的技術服務。解決這個問題的方法，就是在實現紡織機械數字化的基礎上，通過有線或無線的技術手段實施遠程診斷。
　　三、我國紡織自動控制有待提高
　　降低生產成本、提高生產效率、改善產品質量是紡織企業普遍關心的問題，自動化技術、計算機技術及網絡技術的迅猛發展為傳統的紡織工業提供了良好的技術支持，實現了紡織生產過程各參數的在線檢測、顯示、自動控制和自動調節，實現了設備運行的自動監測、顯示、超限報警等功能。其也為解決這三個問題起到了關鍵作用，有效保證了產品質量和減少用工數量，提高了紡織企業的效率，增強了產品競爭力。隨著紡織機械的技術升級，自動化的重要性不言而喻。但我國紡織機械自動控制技術的應用與發達國家相比仍然存在較大的差距，工業和信息化部發布了關于紡織機械工業結構調整的指導意見。意見指出:紡織機械工業兩化融合水平較低，紡織機械設計制造集成化、模塊化、自動化、信息化的應用還不普遍，產品自動控制水平較低，信息化和工業化有機融合水平亟待提高。比如紡織行業一個很重要的指標是萬錠用工，萬錠用工人數越少，表明紡織生產線的自動化程度越高。由于目前我國紡織機械自動化程度仍需提升，因此在這一指標上與國際先進國家，甚至與一些發展中國家的生產線相比，仍然存在著不小的差距。我國紡織機械自動控制技術的發展存在的不足表現為:技術水平有待提高;創新能力不足，缺少具有自主知識產權的核心技術和產品;產品技術含量低、附加值低，高檔產品不能替代進口;品牌競爭力不足;環保與清潔生產技術落后。
　　由此可見，我國必須加大紡織行業自動控制應用基礎科學研究和自動化應用技術開發創新，加強產學研結合及紡織自動控制與相關產業的聯合。通過實施紡織裝備、工藝自動化創新，推進全行業科技進步和產業升級，促進增長方式轉變，為紡織行業自動化控制技術的創新能力達到國際先進水平奠定堅實的基礎，從而做大做強中國紡織業，振興傳統產業。
　　
　　參考文獻：
　　［1］高孝綱.紡織機械的機電一體化［J］.國內外機電一體化技術，2009，（2）:62-64.
　　［2］周奉磊.紡織機械的機電一體化現狀與發展趨勢［J］.中國紡織，2005，（3）:154-156.
　　［3］周寶明，馬崇啟.基于PLC的超重多臂織機控制系統設計［J］.紡織學報，2008，29，（8）:101-104.
　　［4］蔣程鵬，呂建敏.論紡織機械自動控制技術的重要作用［J］.紡織器材，2009，36，（4）:40-43.