對紡織機械電氣自動化控制系統技術的研究

王毅

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

【關鍵詞】 紡織機械；自動化控制；技術

[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

如今我國的紡織產品生產量早已位列世界首位，但是國內的紡織設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備的自動化水平，就必須要走自主研發高端紡織機械設備這一條路。以下筆者即結合個人實踐工作經驗與相關參考文獻，對紡織機械電氣自動化控制系統技術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進行開發

近些年來因為Web技術所具備的開放性優點，被廣泛的應用在機械自動化控制系統中，并已經逐步取代了傳統的開發模式，成為現如今在紡織機械中對紡織機械機電一體化控制系統的主流開發技術。目前在利用計算機語言web實施開發的過程中，B/S是最為流行的一種體系結構模式。

第一，樹形文本數據庫的構建。在對紡織機械電氣自動化控制系統開發數據的描述上其交換標準可以采用W3C定制的XML數據對其加以描述，同時還可以通過樹形模型的建立，描述XML數據文件，其每個應用模塊都必須要與建立好的樹匹配，包括：根，應用本身；節點，程序、數據；節點下存在的子節點，程序、數據相對應的具體單位等。

第二，開發數據驅動。通過W3C提供的DOM規范可以說是一種對XML文件的最佳訪問與操作方式，其在實際應用過程中可以使XML成為和應用沒有任何聯系的，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之中應用DOM作為接口，并利用XML文檔與HTML文檔能夠使數據開發引擎更加可靠，且具備一定的擴張性。目前使用最多的是microsoft所開發的DOM引擎，能夠最大限度的發揮出DOM的實際功能。

第三，紡織機械電氣自動化控制系統的查詢語言。通常情況下都是使用XQL語言充當數據文件內容的實際查詢語言。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，也無法對綁定數目字段進行操作。而XQL在XML文件中的應用恰恰能夠實現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的設計與開發

2.1 紡織機械電氣自動化控制系統的設計方案

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。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，而主編碼器之上產生的工作信號則是其他工作軸的參考控制信號。通過內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的主編碼器產生的。PLC模塊除了檢測整機系統產品以外，還形成開關、光電開關的安裝等。人機交換界面則可以直接反映出整機系統的實際運行狀態，從而及時發現故障，調整故障參數。

第二，軟件的設計方案。由PLC主程序、伺服控制器程序這兩個部分共同構成的紡織機械自動化控制系統的軟件，發揮著發送、接受、中斷以及定時中斷通訊程度的根本作用。且在軟件的應用過程中能夠使電機高頻率倒順運轉，通過對電機位置關系的控制，還能夠進一步提高紡織產品的生產質量，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過程中可能會出現的停車問題、特殊啟動問題。

第三，硬件的設計方案。電機數控技術被應用在控制系統的硬件技術之中，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。在此過程中可以通過PLC對各個驅動部件加以協調，從而確保其運轉的同步性，最大限度的簡化傳動系統，降低因為機械原因而引發的停車故障問題，盡可能提升控制系統的可靠運行，提高實際的工作效率與生產效率。還可以與各個邏輯器件的通訊端口進行串行，對伺服控制器的數字頻率信號進行接口的輸入與輸出，利用數頻線將其逐級連接在一起，進而提高多電機傳動系統紡織機械控制系統在數據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技術的開發難點

第一，快速反應技術。在設計紡織機械運動構件時，如何讓運動構件得以快速的反應是紡織機械電氣自動化控制所要研發的核心問題與關鍵技術。如，實際生產效率一般在90%左右徘徊（遇到高溫季節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，同步運轉技術。紡織機械運動部件在快速反應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 結束語

通過數十年來我國科研工作者的不懈努力，我國在紡織機械行業上早已取得了十分驕人的成績，基本上已經滿足了我國紡織企業的生產所需。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易保護、技術封鎖的大背景下，作為世界紡織行業領頭羊的我國，紡織機械設備上的技術缺失勢必會暴露出我國紡織業更多的弱點，制約紡織業的良好發展。為此，只有不斷的提高紡織機械電氣自動化水平，做好機械設備的自主研發工作，并以創新產品為基調作為紡織設備的重要支撐，才能夠真正走向自主研發高端房子和機械設備的道路，才能夠更好的促進我國紡織行業的發展，切實滿足紡織企業的產業結構調整需求，從而促進我國經濟的穩步增長。

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