淺析電氣自動化控制在紡織智能化技術(shù)中的應(yīng)用

李 文

[互太（番禺）紡織印染有限公司，廣東廣州 511462]

過去，紡織行業(yè)的用工成本較大，尤其是隨著社會的發(fā)展，人工成本的不斷增加，給傳統(tǒng)的紡織行業(yè)帶來了巨大的沖擊。近年來，大量的智能化紡織設(shè)備的應(yīng)用，有效地提升了紡織企業(yè)的生產(chǎn)效率，提高了紡織品質(zhì)量，提升了紡織企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。但是在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，大量繁瑣、笨重的工作內(nèi)容，例如信息標(biāo)識的管理、半制品的輸送等，仍占用大量的人工，不僅工作的效率和有效性無法保障，而且未能解決紡織行業(yè)的痛點(diǎn)。實(shí)行電氣自動化控制，可以解決以上的問題。[1-3]因此，研究分析電氣自動化控制在紡織智能化技術(shù)中的應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 電氣自動化的概述

1.1 電氣自動化的含義

實(shí)現(xiàn)紡織行業(yè)的電氣自動化、智能化控制需要涉及的知識很多，必須采用綜合手段，對個領(lǐng)域的內(nèi)容進(jìn)行融合提升。[4]通過電氣自動化控制以及人工智能技術(shù)，可以在紡織生產(chǎn)過程中代替人工進(jìn)行一些較復(fù)雜、繁瑣或者危險的操作。在紡織智能化技術(shù)的應(yīng)用過程中，通過電氣自動化控制的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)兩者的技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了電氣工程智能化控制的生產(chǎn)，不僅減少了紡織廠的資本投入，降低工人的工作量，提高生產(chǎn)效率，為企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。

1.2 電氣自動化在紡織機(jī)械行業(yè)中的重要性

1.2.1 提高行業(yè)工作效率

隨著人們生活水平的提高，對紡織品的需求和要求也越來越高。為了提升紡織企業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益，必須要對現(xiàn)有紡織企業(yè)的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)以及模式進(jìn)行調(diào)整。充分借助科學(xué)技術(shù)的力量，在紡織企業(yè)生產(chǎn)過程中，通過電氣自動化、智能化控制技術(shù)，將人工從生產(chǎn)崗位中脫離出來，實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)的自動化發(fā)展，提升了紡織企業(yè)機(jī)械設(shè)備的工作效率。

1.2.2 提升紡織質(zhì)量

紡織企業(yè)在生產(chǎn)過程中，產(chǎn)品的質(zhì)量檢測方面還存在一定的缺陷，雖然一大批智能化技術(shù)應(yīng)用到了紡織生產(chǎn)過程當(dāng)中，但是由于檢測流程復(fù)雜，單純地依靠人工很難達(dá)到提升紡織產(chǎn)品質(zhì)量的目的，不利于紡織企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在紡織企業(yè)智能化發(fā)展過程中，應(yīng)用電氣自動化控制技術(shù)，可以在提升企業(yè)生產(chǎn)效率的同時，依靠機(jī)械的自動化、智能化控制，彌補(bǔ)了自動化檢測能力不足的缺陷，保障了紡織產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，提升了企業(yè)的市場競爭力。

2 電氣自動化控制在紡織智能化技術(shù)中的應(yīng)用

某市紡織企業(yè)大力推動改革，在實(shí)現(xiàn)紡織生產(chǎn)智能化的基礎(chǔ)上引入了電氣自動化控制設(shè)備，提升了企業(yè)日常生產(chǎn)和管理的效率，經(jīng)濟(jì)效益大幅提升，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

2.1 自動換卷裝置

傳統(tǒng)的紡織企業(yè)在進(jìn)行換卷生頭過程中，只能依靠人工，首先將卷子頭進(jìn)行拉薄處理，確保卷子頭均勻，相互之間的對接無誤，然后再啟動精梳機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)，最后還需要定期地對生產(chǎn)出來的生頭進(jìn)行監(jiān)測，確保生頭質(zhì)量滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

為了改變這一局面，該企業(yè)在進(jìn)行換卷生頭生產(chǎn)過程中，引入了E80型號的精梳機(jī)，利用電氣自動化控制，實(shí)現(xiàn)了智能化換卷生頭生產(chǎn)。該設(shè)備具有自動換卷裝置，可以實(shí)現(xiàn)卷子頭的自動梳理，并對搭頭位置的條子實(shí)現(xiàn)了智能化控制，確保紡織出來的條子無論在質(zhì)量方面，還是在均勻度方面都符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。借助自動控制設(shè)備的應(yīng)用，有效地降低了擋車工換卷工作流程的工作量，提升了生產(chǎn)效率。在引入該項(xiàng)設(shè)備之后，企業(yè)的用工量下降了35%左右，達(dá)到了成本有效控制的目的。

2.2 粗細(xì)聯(lián)

在進(jìn)行細(xì)紗鋪車作業(yè)過程中，傳統(tǒng)的作業(yè)方式需要依靠人工，將粗紗運(yùn)輸?shù)郊?xì)紗機(jī)附近，然后將已經(jīng)放置好的粗紗“把子”取下，將其鋪設(shè)在細(xì)紗機(jī)上，最后進(jìn)行穿頭生頭開車。整個過程中，不僅工人的工作量較大，而且生產(chǎn)時，必須停止運(yùn)行細(xì)紗機(jī)，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率。此外，多次操作之后，還會導(dǎo)致粗紗出現(xiàn)起毛等質(zhì)量問題。

互太（番禺）紡織印染有限公司在該項(xiàng)生產(chǎn)工序中引入了粗細(xì)聯(lián)裝置，實(shí)現(xiàn)了將紡好的滿粗紗利用導(dǎo)軌，自動移動到儲紗庫待命，見圖1。當(dāng)需要進(jìn)行細(xì)紗鋪車時，工作人員只需要通過智能化的操作面板，就可以實(shí)現(xiàn)對各種生產(chǎn)環(huán)境的設(shè)置，通過簡單的按鍵操作，就可以實(shí)現(xiàn)粗紗自動進(jìn)入到待鋪細(xì)紗機(jī)中，完成換紗的工序。

圖1 粗細(xì)聯(lián)的紗庫全貌

由于粗細(xì)聯(lián)設(shè)備在運(yùn)行過程中應(yīng)用了光電等智能設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了粗紗、粗紗管的監(jiān)測和運(yùn)行。在實(shí)際操作過程中應(yīng)注意以下細(xì)節(jié)：

（1）在初期操作過程中，由于操作人員的不熟練，很容易導(dǎo)致光電控制設(shè)備受到遮擋，無法有效地對粗紗、粗紗管進(jìn)行管理控制，影響工序的正常進(jìn)行。因此，必須對相關(guān)人員進(jìn)行前期培訓(xùn)以及現(xiàn)場的實(shí)際操作演練，當(dāng)工人操作熟練度達(dá)到一定程度之后，只需要一人就可以完成鋪紗的全工序操作。

（2）在采用該項(xiàng)電氣自動化控制設(shè)備后，所有的粗紗空滿管都單獨(dú)存儲在輸送軌道上，節(jié)約了紡織廠的地面空間，提升了車間的現(xiàn)場整潔度。

（3）通過自動運(yùn)輸和智能化的細(xì)節(jié)處理有效地避免了在生產(chǎn)運(yùn)輸過程中，粗紗受到摩擦、碰撞等損傷，提升了成品的質(zhì)量。

2.3 細(xì)紗自動落紗小車

在企業(yè)原有的設(shè)備基礎(chǔ)上，增加了自動落紗小車，如圖2。通過電氣自動化的控制，實(shí)現(xiàn)了落紗操作的自動化，減少了該工序的工作量，提高了生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益的提升。

圖2 正在落紗的自動落紗小車

2.4 自動導(dǎo)航運(yùn)輸小車

傳統(tǒng)的紡織廠，在工序之間的切換和半成品的運(yùn)輸過程中，都需要借助人工推動平板小車來完成。不僅增加了相關(guān)工人的工作量，而且造成現(xiàn)場混亂，不利于企業(yè)的管理。通過引入自動導(dǎo)航小車，利用智能化軟件的程序設(shè)定，可以實(shí)現(xiàn)半成品在工序之間的自動傳輸，減少了人工運(yùn)輸?shù)沫h(huán)節(jié)，提高了生產(chǎn)效率。

2.5 自動理管機(jī)

互太紡織印染有限公司為了提升生產(chǎn)的自動化過程，還給每一臺絡(luò)筒機(jī)機(jī)尾新增了自動整理機(jī)，它可以智能化地對細(xì)紗管色進(jìn)行區(qū)分，然后按照顏色的不同進(jìn)行自動分揀和整理工作，提升了工作效率。

2.6 智能化托盤包裝

過去進(jìn)行成品紗包裝的過程中，不僅工作量巨大，而且工序復(fù)雜，需要對每一個筒紗，先進(jìn)行內(nèi)袋的套裝，然后進(jìn)行襯袋的套裝，最后還要進(jìn)行外袋的包裝。有時候，不同的成品紗對包裝的要求還有所差異，需要采用紙箱或者包裝袋進(jìn)行打包處理。該工序復(fù)雜，勞動強(qiáng)度大，而且很容易出錯，同時在進(jìn)行出入庫操作過程中，點(diǎn)紗、找紗的時間花費(fèi)較長。

為了解決這一問題，通過安裝智能化托盤包裝，在進(jìn)行成品紗包裝過程中，將筒紗放置在托盤當(dāng)中的隔板上，依靠上下隔板，對筒紗進(jìn)行固定，并利用智能纏繞機(jī)對成品紗進(jìn)行薄膜打包，最終形成獨(dú)立的成品大包裝，再通過叉車將其運(yùn)輸?shù)街付ǖ奈恢茫鐖D3。所有的隔板及大包裝材料在后工序用完后可以回收再次使用。同時，紗線在運(yùn)輸過程中不容易磨損，不僅降低了包裝的成本支出，而且實(shí)現(xiàn)了成品紗的自動化、智能化包裝。

圖3 已經(jīng)纏好包裝薄膜的獨(dú)立大包裝外觀

3 結(jié)語

在紡織企業(yè)引入電氣自動化控制以及智能化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)和人員的高效管理，在確保了企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量的同時，提高了生產(chǎn)的效率，降低了成本的支出，達(dá)到了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益大幅度增長的目的。通過智能化技術(shù)，建立了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化的流程，提升了紡織企業(yè)信息化的處理水平。通過電氣自動化控制的應(yīng)用，明顯提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，智能化技術(shù)的應(yīng)用，推動了紡織企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。