小議自動化信息技術在棉花加工業中的創新應用

嚴宏劍

（新疆阿克蘇地區質量與計量檢測所，新疆 阿克蘇 843000）

1 信息化保質量，提高產品的品質

自動化實現，體現在運用電腦和網絡為生產效率的提升，生產規模的擴大，生產能耗的降低上，進而將工程的進展立體化，能夠實現前所未有的工作成效，本文介紹某一工廠在兩個手段形式上使一個落后工廠漸漸邁入信息化范圍的過程，一個是利用智能裝置，提升了數據處理的效果和速度，加入了高精度芯片的概念，將人的工作漸漸轉移為機器的工作，并且提高了穩定性，和精確性，一方面有利于產品生產的集中化，并且產品的能用度也提升。將工人從繁重的勞動中解脫出來成為控制機器的主人。第二個是能效的多方面發展，智能方面機器的介入避免了人的生理因素造成的懶惰和精確度較低。將各種計算、檢查、操作、存儲等集于一身，且持續工作的能力較強，速度快、可靠性高、節約時間。

信息技術對于棉花加工機器的改造使得工作的準確率和工作程度越來越大，應用到大型軋花機上獲得了良好的效果，進而為了適應機器的更新，從人員管理方面的投入也變得更大，管理方式也有所更新，全面投入到了現代化的生產模式當中。相較于現在的數量和質量，從前機器相差較遠，主要體現在對于數據的掌握情況不到位，不能獲得準確而有效的全部數據。這一點在后來的PLC控制領域得到了彌補，從人員開機開始的一切工作都可進入系統觀測到。對于棉產品的等級和含水程度都可及時掌握，在平時的操作中，能夠保質保量，每一個環節都經過嚴格的檢驗，工序形成一個順暢的流水線作業，從開機電腦，輸入信息開始工作，將籽棉的相關信息投入電腦，其它機器將自動開始根據已經編入程序的的流程開始操作，機器化的作業能夠避免人為作業的諸多失誤。此外這種參數可進行提前設定，保證了開工的時間和效率。實現了整體化流程化的操作，能夠大大提升棉花作業的產品質量和產出量。

2 安全生產信息化需求牽引，保安全生產，求和諧發展

目前我國的安全生產的形式仍然相當嚴峻，安全生產問題已經不僅是生產問題，而是已經上升到了政治問題，直接影響到一個企業的發展和社會穩定的大局，信息自動化技術在安全生產過程中的危險因素監測，人為危險因素的控制，故障自動化的診斷，危險狀況自動化報警等都有許多值得應用和關注的價值。

該廠在信息化技術改造過程中，主要對可監測、可控制進行技術改造，針對168軋花機的輔助設備皮清機齒輥的高轉速特性進行了機械自鎖和信息技術的連鎖控制，主要增加傳感器、機械自鎖裝置。高速運轉的齒輥在運行的過程中是無法打開安全檢查門的，經過PLC的連接將信息發送到計算機中，再由計算機通過皮清機送來的信息，進行分析發出可靠的指令給每臺運行中的設備，在安全門打開和齒輥停止運行時PLC就會通過計算機發出指令停止主機的喂花電機，退出正在運行的工作箱，發出退箱警報。隨著工業自動化越來越重視安全設計和安全裝置，這就使得工業生產的背后沉淀著深入人心的工業人文精神和“以人為本”的安全現代管理的精髓，真正做到和體現了和諧工作的新局面。

3 工業信息化達到節能降耗，增加效益

面對越來越激烈的市場競爭已經不能依靠高能耗高成本的投入來獲得收益，這是不科學的，已經會受到淘汰。為了實現節約化生產，必須要考慮對于設備的更新，能源的循環利用，更加要加大信息和流程化作業的利用程度。

今年該廠對所有的風機進行了技術改造，購進了數臺變頻器，變頻器在工業自動化的應用越來越廣泛，我廠購進的變頻器主要應用在45Kw以上的風機電機上，通過一年的運行為該廠的節能降耗，增效起到了積極的作用。氣力輸送和通風除塵在棉花加工工藝當中得到廣泛的運用，也是棉花加工工藝的重要組成部分，在加工行業中風機占加工生產所需總動力的35%，為滿足工藝的需求和生產過程的要求，該廠使用了變頻器以后有明顯的節能表現，三墾力達電器有限公司的變頻器 SHF-132千瓦和西門子 S7-200PLC直接控制，擴展了模塊和USS協議通信兩種方式，大大增加了變頻器的應用功能，該廠主要從以下幾方面進行信息技術改造。（1）多段速控制。變頻器采用外部控制時需要有模擬量，電位器，開關量等多控制形式，當不需要連續調節電機速度的時候，可采用PLC開關量控制多段速度控制方式，SHF-132千瓦變頻器是矢量控制變頻器，我們把變頻器代碼Cd019020021022分別設定為3210可通過四位8421碼的方式控制變頻器輸入端子X4-X1實現從0001-1111的十五種速度的控制。在實際運行的過程采用不同時段、不同速度和風壓傳感器的配套使用，收到了明顯的節能降耗的效果。（2）PLC與異步電動機變頻器的連接。異步電動機變頻器有比較復雜的內部設置，在接好硬件接線后，要根據控制要求，逐項進行設置，主要包括：顯示器，電機的頻率、恒定轉矩、減速時的正常停車模式、發生故障時的停車模式、線性斜坡、低速、高速、電機電流、邏輯輸入、模擬輸入都非常的關鍵。（3）變頻器節能的應用。變頻器在棉花加工中采用與否主要根據工藝專業確定，對電氣專業而言，分析的是變頻器的節能效果。從式中：p2/p1=(n2/n1)3可以看出變頻器減速可以維持工藝專業技術參數的基礎上，減小電機軸功率，從而節省電能。我廠美國清花機風機的電機是110Kw，原來是一直處在工頻頻率下運行，不論負荷有無變化，它的速度和頻率保持恒定，它的調風量是由人工調節板來實現的，沒有考慮能源的節約，而實際工作中手摘棉和機采棉擋板的開度在40%-50%左右，造成相當大的部分能源浪費，在擋板節流上所需的風量在35%-55%富裕，節能空間很大，我廠通過改造使用變頻器以后，手采棉在實際的運行時電機的頻率控制在35%左右就能滿足軋花的需要，機采棉在實際運行時也只需要41%左右就能滿足軋花的需求，平均節約電能在35%左右。

企業“節能降耗”要與自動化、信息化相結合。工業控制自動化技術是一種運用控制理論，儀表儀器，計算機和其它信息技術，對工業生產過程實現監測、控制、優化、調度、管理和決策，達到增加產量、提高質量、降低消耗、確保安全的綜合性技術。它含蓋了工業自動化軟件、硬件和系統三大部分。信息自動化在工業的運用主要就是解決生產效率與一致性的問題。自動化信息在表面是不直接創造任何效益的，但它對企業生產過程有明顯的提升作用。在企業的“節能降耗”的過程中也不例外。自動化信息對企業的貢獻主要體現在提高設計和經營水平，帶動企業管理內涵的進步，節約能源消耗，減少生產過程中的污染，促進資源循環利用。提高企業的管理水平，提高產品的質量，勞動生產率和資源利用率。如果說：“自動化系統是企業主體骨干，那么信息自動化則是企業的神經系統”。

綜上所述，自動化信息技術為棉花加工業創造了巨大的經濟效益和社會效益，為機械化水平進一步提高創造了新途徑，也為農民增產增收，社會和諧穩定發揮著前所未有的效果，它必將為棉花加工業開創新的局面。

[1]杭建平.自動化信息技術在棉花加工業中的應用[J].中國棉花加工，2010-06-25.