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　　國際紡織技術(shù)以電子信息技術(shù)為主導(dǎo)，以新材料和高精度自動化機械加工技術(shù)為基礎(chǔ)，運用光、機、電、氣動、液壓等傳感技術(shù)和變頻調(diào)速等傳動技術(shù)開發(fā)研制了一代又一代現(xiàn)代化新設(shè)備，實現(xiàn)了紡織生產(chǎn)過程中各種工藝參數(shù)的在線檢測、顯示、自動控制和自動調(diào)節(jié)，實現(xiàn)了設(shè)備運行的自動監(jiān)測、顯示、超限報警、自停、甚至故障自動排除、高度自動化的生產(chǎn)設(shè)備能嚴(yán)格按照設(shè)定的工藝要求，以定性、定量、規(guī)范化的機械動作實現(xiàn)傳統(tǒng)紡織生產(chǎn)中依靠操作人員技術(shù)熟練程度完成的各種簡單重復(fù)的手工操作，保證和提高了產(chǎn)品質(zhì)量，提高了生產(chǎn)效率，降低了產(chǎn)品成本，增強了產(chǎn)品的競爭力．

　　近十多年來我國紡織機械行業(yè)的自動化水平有了明顯的提高，在新型紡織機械上普遍采用了自動化技術(shù)。這項技術(shù)的內(nèi)容包含了先進的信息處理和控制技術(shù)，即以計算機為核心，有PLC、工控機、單片機、人機界面、現(xiàn)場總線等組成的控制系統(tǒng)。先進的驅(qū)動技術(shù)，有變頻調(diào)速，交流伺服，步進電機等；檢測傳感技術(shù)和執(zhí)行機構(gòu)等．

　　自動化設(shè)備

　　在紡織機械上的應(yīng)用

　　人機界面的應(yīng)用

　　近年來在紡織設(shè)備上人機界面技術(shù)應(yīng)用發(fā)展很快，需用量逐年增加。單機自動化程度較高的設(shè)備，設(shè)計時選用了觸摸屏人機界面，例如高產(chǎn)梳棉機、精梳機、新型粗紗機、數(shù)控細(xì)紗機、高檔的分條整經(jīng)機和漿紗機等采用觸摸屏人機界面。人機界面年需用量2002年約為20000臺，目前多數(shù)為文本顯示方式。主要選用西門子公司、三菱公司、光洋公司、Digital公司的人機界面產(chǎn)品,其次有松下、日立、Omron、貝加萊、臺達等公司的產(chǎn)品．

　　PLC的應(yīng)用

　　清花、梳棉、并條、精梳、粗紗、絡(luò)筒、并紗、捻線、整經(jīng)、漿紗、無梭織機等均已采用，可見，PLC在紡織設(shè)備上應(yīng)用已普及，紡織設(shè)備上用的PLC，其I/O點數(shù)范圍：8～512點，約85%以上為8～112點。PLC的年需用量，2002約24000臺，比2000年增長33%。主要選用了西門子公司、光洋公司、三菱公司的PLC產(chǎn)品，其次有松下、Omron、富士、LG等公司的產(chǎn)品。噴氣織機的控制系統(tǒng)，甚至選用了貝加萊公司的PCC（可編程計算機控制器），其性能優(yōu)于一般PLC．

　　變頻器的應(yīng)用

　　在紡織機械上變頻器的應(yīng)用，基本上與PLC相同，從清花設(shè)備到無梭織機都已采用。在紡織設(shè)備上應(yīng)用的變頻器容量范圍0.37kw～500kw，90%以上為0.37kw～37kw。大容量的變頻器只有化纖設(shè)備上應(yīng)用，需要量少。變頻器的年需要量，2002年約為16000臺，比2000年增長15%。主要選用倫茨公司、明電舍公司、富士公司、LG公司變頻器產(chǎn)品，其次有ABB、施耐德、西門子、三菱、安川、臺達等公司的產(chǎn)品．

　　交流伺服系統(tǒng)的應(yīng)用

　　紡織設(shè)備上應(yīng)用交流伺服技術(shù)是為了提高設(shè)備的性能，滿足高精度控制的要求，目前已有高檔梳棉機、帶自動調(diào)勻整的并條機、新型粗紗機、數(shù)控細(xì)紗機、分條整經(jīng)機、漿紗機、園網(wǎng)印花機等設(shè)備應(yīng)用了交流伺服。國內(nèi)無梭織機制造廠已開發(fā)出交流伺服的電子送經(jīng)和電子卷取，今后交流伺服的需用量將非?？捎^。交流伺服的年需用量，2002年約2500臺。主要選用了倫茨、西門子、三洋、安川、日立等公司的產(chǎn)品．

　　步進電機系統(tǒng)的應(yīng)用

　　步進電機由于具有轉(zhuǎn)子慣量低、定位精度高、無累積誤差、控制簡單等特點，成了計算機應(yīng)用項目中的主要執(zhí)行元件之一，尤其是在精確定位場合中得到了廣泛的應(yīng)用。用微型計算機產(chǎn)生各種步進脈沖驅(qū)動步進電機去達到各種控制、測試目的，在紡織設(shè)備上己屢見不鮮了。采用微機控制的步進電機的變頻特性運用在織機的送經(jīng)裝置中很好地解決了經(jīng)線內(nèi)部張力不均勻的問題，使產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍．

　　另外，光電檢測(單向輻射)，微機控制、步進電機－鐵炮變速的自調(diào)勻整裝置測控準(zhǔn)確、靈敏度高、適應(yīng)性好、抗干擾能力強、調(diào)節(jié)方便，可取代傳統(tǒng)的自調(diào)勻整器．

　　工控機的應(yīng)用

　　因多數(shù)紡織設(shè)備可以用PLC來滿足生產(chǎn)工藝的控制要求，只有少數(shù)設(shè)備為了達到較復(fù)雜的控制要求，采用工控機加PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，例如漿紗機、新型粗紗機、部分化纖設(shè)備。目前在紡織行業(yè)中工控機的用量較少．

　　現(xiàn)場總線技術(shù)的應(yīng)用

　　紡織設(shè)備上應(yīng)用現(xiàn)場總線技術(shù)剛開始起步，僅少數(shù)設(shè)備應(yīng)用這項技術(shù)，如數(shù)控細(xì)紗機，漿紗機，分條整經(jīng)機、雙層起毛機、直捻機，錦、滌綸紡絲后加工設(shè)備應(yīng)用了Profibus現(xiàn)場總線，新型粗紗機和圓網(wǎng)印花機應(yīng)用了CANbus現(xiàn)場總線．

　　紡織機械專用自動化裝置的開發(fā)與應(yīng)用

　　梳棉機自調(diào)勻整裝置

　　國產(chǎn)清梳聯(lián)設(shè)備配用的高產(chǎn)梳棉機均帶有自動調(diào)勻裝置，大多數(shù)屬于混合環(huán)控制，以檢測喂入棉層的厚度，控制短片段不勻，采用喇叭口壓力檢測或采用凹凸羅拉、階梯羅拉檢測輸出棉條的粗細(xì)，控制長片段不勻。兩處檢測到的信號，送入控制器經(jīng)計算機運算，控制給棉羅拉的速度，達到自調(diào)勻整的目的。國內(nèi)給棉羅拉調(diào)速多數(shù)采用變頻控制，若要求提高控制精度可以采用交流伺服控制。國產(chǎn)梳棉機自調(diào)勻整裝置經(jīng)過多年的生產(chǎn)使用，已趨成熟，裝置的年生產(chǎn)量已達到1200套～1500套，供主機配套使用．

　　并條機自調(diào)勻整裝置

　　國內(nèi)并條機主要生產(chǎn)廠沈陽、天門、寶成廠均生產(chǎn)帶有自調(diào)勻整的并條機，自調(diào)勻整裝置由專業(yè)廠開發(fā)生產(chǎn)，也有主機廠自主開發(fā)的，目前成熟配套的裝置主要為三種型號，由洛陽613研究所開發(fā)的BYD型，烏斯特公司的USC型和USG型?？刂品绞讲捎冒纪沽_拉檢測喂入棉條粗細(xì)，經(jīng)過計算機運算，控制交流伺服驅(qū)動器和電機，改變主牽伸的牽伸倍數(shù)，達到勻整的目的。613研究所開發(fā)的BYD型自調(diào)勻整裝置已為國產(chǎn)FA326、FA332、FA319型并條機配套，可適應(yīng)并條機的最高速度800m/min，勻整最短片段為15mm，與不加勻整相比，條干CV值下降0.2～0.5個百分點，5米重不勻在0.4%～0.5%以下，已生產(chǎn)100多套供用戶使用．

　　粗紗機的CCD張力檢測、微調(diào)裝置

　　在2004年中國國際紡織機械展覽上，F(xiàn)B411懸錠毛紡粗紗機，取消了傳統(tǒng)的曲線錐輪傳動系統(tǒng)、成形機構(gòu)及張力微調(diào)裝置，用兩個電機在先進的工業(yè)計算機和變頻器的控制下，完成粗紗的卷繞成形以及牽伸、加捻的同步運轉(zhuǎn)，錠翼的機械轉(zhuǎn)速提高到1400轉(zhuǎn)/分。先進的高精度的CCD傳感器，可以隨機檢測粗紗張力，再由工業(yè)計算機控制其粗紗張力始終處于最佳狀態(tài)．

　　細(xì)紗機的電子凸輪

　　新型數(shù)控細(xì)紗機除了錠子傳動用變頻調(diào)速，羅拉傳動、集體落紗用交流伺服外，還采用了電子凸輪替代原機械凸輪。其原理為計算機控制交流伺服電機驅(qū)動鋼令板升降運動。采用了電子凸輪技術(shù)后，改變了傳統(tǒng)的紡紗成形工藝，可根據(jù)用戶紡紗品種的要求，通過參數(shù)設(shè)置，任意改變紡紗成形，以滿足新產(chǎn)品發(fā)展的需要．

　　異纖維自動檢測和織物自動檢測

　　紡織廠采用人工方法挑揀棉花中的異纖維和織物的疵點，這種傳統(tǒng)方法用工多，為了降低成本，開發(fā)自動化裝置十分必要。在2002年國際紡機展上，展出了國產(chǎn)的異纖維檢測裝置（大連貴友科技有限公司）和織物自動檢驗裝置（中國紡機集團宏大研究院）。這兩項裝置均采用攝像技術(shù)，影響信息經(jīng)過計算機圖像處理，能精確分辨出異纖大小和位置，這項新技術(shù)的應(yīng)用，填補了國內(nèi)空白，當(dāng)然這兩項裝置上有一個完整過程，才能批量生產(chǎn)推向市場．

　　并條機和無梭織機的

　　機電一體化

　　新型并條機

　　FA327型并條機是經(jīng)緯紡織機械股份有限公司綜合了國內(nèi)外名機型的優(yōu)點而設(shè)計開發(fā)的新型并條機。適紡22-76mm棉及棉型化纖的純紡及混紡。主要特點：

　?。?）主電機變頻調(diào)速，啟動平穩(wěn)，升速時間可以調(diào)整，這樣可以達到最佳啟動狀態(tài)。

　?。?）主機采用可編程序控制器（PLC）控制，實現(xiàn)整機運行自動化。

　　（3）廣泛采用皮帶傳動，傳動平穩(wěn)，噪音低。

　?。?）導(dǎo)條架采用鋁型材，減輕重量，使整個機器外觀整齊美觀。

　?。?）采用氣動剝棉裝置，定時剝棉，充分保證吸風(fēng)效果，配有貯棉倉，減輕操作工人勞動強度。

　?。?）增加積極斷條裝置，確保滿筒后斷條可靠。

　　無梭織機的自動化技術(shù)現(xiàn)狀

　　國產(chǎn)無梭織機的電控系統(tǒng)，除了一部分機器采用PLC和PCC組成的控制系統(tǒng)外，目前約有三分之二的主機采用以單片機為主組成的專用控制系統(tǒng)。自制的專用控制裝置，成本低，但在可靠性方面因與元器件的質(zhì)量、篩選老化、加工工藝等多種因素有關(guān)，要做到高可靠很不容易。

　　電子儲緯器：國內(nèi)有10多個廠家開發(fā)生產(chǎn)儲緯器，每年產(chǎn)量達數(shù)萬頭供主機配套，國產(chǎn)儲緯器價格比較低，其性能基本上能滿足國產(chǎn)無梭織機的需要。產(chǎn)品水平屬國際上九十年代初水平，有待開發(fā)新一代的產(chǎn)品．

　　電子選緯器：我國已大量生產(chǎn)電磁式結(jié)構(gòu)的電子選緯器，滿足國內(nèi)劍桿織機的配套需要，隨著國產(chǎn)劍桿織機水平的提高，新一代的電子選緯器必然要替代電磁式選緯器，中國紡科院開發(fā)的步進電機控制的選緯器取得成功，填補了國內(nèi)空白。電子送經(jīng)和電子卷取替代機械送經(jīng)器和機械卷曲既能提高產(chǎn)品質(zhì)量，解決織疵問題，又可任意調(diào)節(jié)緯密。快速變化品種，是發(fā)展方向。國內(nèi)各無梭織機制造廠積極開發(fā)交流伺服電機控制的電子送經(jīng)和電子卷取，技術(shù)已經(jīng)過關(guān)。但是目前配套生產(chǎn)量不多，主要原因是交流伺服的價格偏高，一定程度影響了推廣應(yīng)用。隨著交流伺服的發(fā)展，成本降低，電子送經(jīng)和電子卷取將會廣泛應(yīng)用．

　　電子多臂和電子提花裝置：這兩種裝置是高度機電一體化產(chǎn)品，因具有適應(yīng)小批量多品種、快捷翻改品種的優(yōu)點，是很有前景的產(chǎn)品。由于產(chǎn)品技術(shù)難度大，要解決電磁機構(gòu)的快速響應(yīng)問題和精密機械加工技術(shù)，雖有不少單位想介入開發(fā)，但發(fā)展并不快，目前國產(chǎn)的電子多臂和電子提花已有常熟紡機廠小批量生產(chǎn)供應(yīng)市場．

　　無梭織機的主傳動技術(shù)：采用開關(guān)磁阻電機作為無梭織機的主傳動帶來許多好處，減少傳動齒輪、不用皮帶和皮帶盤，不用電磁離合器和剎車盤，不用尋緯電機，節(jié)能10%等優(yōu)點，國內(nèi)開關(guān)磁阻電機和驅(qū)動器產(chǎn)品（北京中紡機電研究所），目前還在與無梭織機主機廠合作，共同開發(fā)應(yīng)用技術(shù)，如能取得成功，將填補國內(nèi)空白．

　　紡織機械機電一體化的發(fā)展趨勢

　　基于網(wǎng)絡(luò)連接的柔性化、數(shù)字化產(chǎn)品是今后紡織機械的發(fā)展趨勢。

　　適應(yīng)紡織品向多品種小批量、短周期、時尚化的發(fā)展趨勢，紡織機械必須實現(xiàn)柔性化。柔性化有兩層含義，首先是產(chǎn)品具有自適應(yīng)性，如紡紗設(shè)備能方便的適應(yīng)不同種類的纖維，織機能滿足多種織物對織造工藝的要求，在變換品種時能做到方便快捷；其次，紡織機械設(shè)備制造商具備根據(jù)用戶的要求而為用戶度身定制的能力，如果不能對用戶的需求作出迅捷的有效的反應(yīng)，那么就有可能失去用戶，從而在競爭中處于不利地位。實現(xiàn)柔性化的必要條件是我們的產(chǎn)品設(shè)計必須貫徹模塊化的設(shè)計理念．

　　在機械產(chǎn)品設(shè)計中，由于廣泛采用基于PLC、PCC、(ProgrammableComputerController—可編程計算機控制器)、PCS(ProcessControlSystem—過程控制系統(tǒng))、FCS(FieldbusControlSystem—現(xiàn)場總線控制系統(tǒng))的解決方案，變頻調(diào)速、交流伺服調(diào)速的普及化，不僅使設(shè)備的自動化水平大大提高，而且使機械結(jié)構(gòu)，特別是機械傳動機構(gòu)大大簡化。
如畢加樂的Gamma劍桿織機和OMNI噴氣織機采用SUMO超級主馬達，由主馬達直接傳動織機，不再需要傳動皮帶以及離合器和剎車盤；在新型的FA486型粗紗機中就取消了復(fù)雜的鐵炮傳動機構(gòu)。機電一體化水平的提高，使紡織機械的分部傳動得以實現(xiàn)，這也使模塊化設(shè)計成為可能。不僅機械部分，就是電氣控制部分也采用模塊化的設(shè)計思想，各功能單元都采用插槽式的結(jié)構(gòu)，不同功能模塊的組合，就能滿足千變?nèi)f化的用戶需求。模塊化的產(chǎn)品設(shè)計，是今后技術(shù)的發(fā)展趨勢，對此我們必須有充分的認(rèn)識．

　　大規(guī)模定制生產(chǎn)技術(shù)實際上也是基于模塊化設(shè)計的基礎(chǔ)之上的。數(shù)字化不僅使生產(chǎn)過程實現(xiàn)數(shù)字控制成為可能，而且是企業(yè)實施MRP、MRPⅡ及ERP的基礎(chǔ)。隨著全球經(jīng)濟一體化的形成，以面向企業(yè)內(nèi)部信息集成為主的MRP、MRPⅡ系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足企業(yè)多元化(多行業(yè))、跨地區(qū)、多供應(yīng)和銷售渠道、全球化經(jīng)營管理模式的要求．