关于纺织机械的自动控制技术探析

发表时间:2020/7/27   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:王开杰
[导读] 摘要:我国是世界最大的纺织出口、生产国。
        经纬智能纺织机械有限公司  山西晋中  030600
        摘要:我国是世界最大的纺织出口、生产国。纺织业是高污染行业,这就需要提升纺织机械电气自动化控制技术与掌握程度,保证生产效率与安全。因此,文章首先概述了纺织机械电气自动化控制系统技术,进而研究其具体内容与提升策略,以期为相关工作者提供一定的参考与帮助。
        关键词:纺织机械;自动化控制;技术应用
        自动控制技术是控制论的技术实现应用,是通过具有一定控制功能的自动控制系统,来完成某种控制任务,保证某个过程按照预想进行,或者实现某个预设的目标。在机械领域,自动控制技术的应用能够实现提高生产效率、保证生产质量、降低生产成本、减少资源浪费等目标,其广泛应用是现代社会生产生活中重要的发展趋势。
        一、纺织机械电气自动化控制系统技术概述
        (一)纺织机械与电气自动化的含义
        纺织机械即将天然纤维(棉花、蚕丝、动物毛等)、化学纤维(人工合成或天然高分子化合物)等加工为纺织品的机械设备,从广义上理解还应包括生产化学纤维的化工机械。而电气自动化是指电力电子、信息处理、自动控制等电气工程类方面的技术,广泛应用于国防、农业、工业等领域,是一门新兴的高等院校学科,人才缺口极大。
        (二)电气自动化应用于纺织机械的价值
        一方面,将电气自动化控制系统应用于纺织机械中,是提升相关行业工作效率的重要革新方向。我国社会经济与科学技术不断发展,大众生活品质随之提升,对于高品质纺织品的需求日益增加。因此,纺织业进行革新,改变传统生产方式,将电气自动化控制技术融入设备,不仅降低了人力资源的浪费,提升了工作效率,缩短了生产周期,还解决了一定的行业污染问题,加深了纺织行业高新科技应用程度。另一方面,在提升整体效率的同时,电气自动化控制系统对于提升纺织品质量也有着重要的推动作用。过去,我国纺织行业在纺织品质量监测、自动化检测等方面存在不足,在一定程度上影响了对外出口与对外贸易。随着电气自动化控制系统与纺织机械的深度融合,自动化检测技术、智能化控制技术水平也随之上升,大大提升了我国纺织品在世界经济市场中的竞争力。
        二、电气自动化应用于纺织机械的问题
        (1)我国纺织机械往往因为发展类型的不同,电气自动化程度与应用技术也会有所不同。如棉纺、织造等电气自动化控制程度较为发达,但化纤等程度较低,还存在一定的提升空间。
        (2)作为一门新兴学科,电气自动化专业人才极为匮乏,无法满足国内外发展需求,导致在一定程度上阻碍了相关技术的发展。同时,部分纺织企业虽然引进了高端的自动化纺织机械,但现有员工的专业技能、综合素质等存在一定的不足,无法有效发挥其真正功用,这对于相应的技术发展也带来了不良影响。
        三、纺织机械电气自动化控制系统技术研究
        (一)电气自动化控制系统Web语言
        Web计算机编程语言可分为静态与动态两种,静态通常就是超文本标记语言,而动态则是执行灵活的互联网程序,如Java、英文超级文本预处理语言(Hypertext Preprocessor,PHP)等。Web技术以其开放性、灵活性等被广泛应用于机械自动化控制系统的开发,是当前纺织机械的主流开发技术之一。以B/S为最流行的体系结构进行相关系统的开发,应注意3个方面。第一,纺织机械自动化系统开发数据描述中,可使用以万维网联盟(World Wide Web Consortium,W3C)为基础定制的可扩展标记语言(Extensible Markup Language,XML)数据为交换标准进行描述,并且应建立树形模型来对XML数据文件进行描述,同时将每一个应用模块与树形模型进行一一匹配,如应用本身划分为“根”,程序、数据等信息为“树枝”节点,且需要将下属“树杈”子节点与其相对性的具体单位做好关联。

第二,以W3C为基础形成的文档对象模型(Document Object Model,DOM)规范对于XML数据文件来说是较为良好的操作与访问方式,可以保证在实际应用过程中让XML与应用不具关联,仅作为跨平台的一种编程语言。以此为基础,在自动化控制及系统中可以使用DOM作为接口,利用XML、超文本标记语言(Hyper Text Markup Language,HTML)文档提升其可靠性、扩张性。如人们较为熟知的microsoft DOM引擎,目前可最大限度地发挥DOM的功用,以便开发数据驱动。第三,在纺织机械自动化控制系统中,可使用XQL语言作为查询语言,并充当实际数据文件内容。相较于结构化查询(Structured Query Language,SQL)语言,二者存储方式具有较大差异,SQL无法对同属元素展开索引,且无法对绑定数目字段进行相关操作。反观XQL语言,却可以将XML中文件进行一对一、一对多的查询,并利用DOM引擎进行优化、提升。
        (二)电气自动化控制系统技术难点
        在应用电气自动化技术开发相关纺织机械控制系统时,大致可分为两类技术难点。第一,针对纺织机械运动构建设计环节,如何让构件快速反应是研发工作的核心问题。某纺织机械制造厂,承诺锭子速度可达到1200(纯棉)~1400(化纤)r/min,但经过实际调试使用后,其生产效率却只能在90%左右,快速反应技术明显存在不足。第二,与快速反应技术相对的是同步运转技术,即保证纺织机械运行部件在高速运转中与相应电机保持同步工作。以某纺织工厂的纺织机械为例,使用4台电机对应单独控制龙筋、锭翼、罗拉、筒管运动,应用自动控制系统,要在启动、运行、停止、紧急断电时,严格保持4台电机的速度一致,才能有效保障粗纱质量。
        (三)电气自动化控制系统应用实例
        (1)自动化智能托盘包装
        在传统成品纱的包装过程中,工作量巨大、工序复杂,要对每一个筒纱依次进行内袋包装、衬袋套装、外袋包装,且针对不同类型、质量的成品纱需要进行不同的包装工序,如使用纸箱打包、包装袋打包等。由于工序较为复杂,导致劳动强度较高,错误率也较高,同时,入库点纱、找纱也会耗费较多时间,工作效率明显不足。针对这一问题,某纺织厂决定安装自动化智能托盘包装控制系统与设备,将筒纱放置于托盘隔板间进行固定,让包装设备对成品纱进行薄膜打包,形成独立包装,再通过叉车进行运输、入库。如此一来,不仅可以减少人力浪费,提升工作效率,还可以减少包装成本与包装磨损率,实现现代化、自动化机械包装流程。
        (2)自动换卷装置
        在以往的换卷生头过程中,必须依靠人工将卷子头进行拉薄处理,反复确认卷子头均匀并对接无误才可以启动精梳机,且针对生头质量,只能隔一段时间进行检测,以保证符合相关标准,但往往在空挡时间内,生头质量会出现一定的波动。某企业为解决换卷问题,决定引入E80号精梳机,利用电器自动控制系统,完成自动换卷、自动梳理等工作,并可以实现精准、实时控制条子对搭位置,有效提升条子的质量与均匀度,且降低35%的人工浪费。
        (3)清花成卷机器
        清花成卷机器是全棉纺织过程中最为常用的设备之一。设备通常使用铁质材料制成,运行效率相对不足。如何提升其传动性、减少废卷,是需要重点研究的方向。以此为前提,可加入电气自动化控制系统进行调频。对纤维层进行厚度设定后,其信号可根据设备传动特性进行预设值计算,后续根据计算结果可进行分析、调整,可以最大限度保证运转效率的均匀性,降低废卷产生率,提升棉卷均匀度。
        纺织机械电气自动化控制系统是提升纺织生产质量、管理效率的重要智能化技术,还具有减少支出成本、提升经济效益的重要作用。通过与国际领先水平相比较,我国的技术水平仍有一定的进步空间,因此,应加强自主研发力度,促进纺织机械技术的提升,推动我国经济的可持续发展。
        参考文献:
        [1]钟嘉聪.研究纺织机械电气自动化控制系统技术[J].中国设备工程,2018(08)
        [2]肖绪耕.纺织机械的自动控制技术[J].科技创新与应用,2017(30)
        [3]高克祥.电气控制技术在纺织设备中的应用[J].科技风,2017(13)
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: