紡織機械自動化應用及未來的發展方向

李如春

（江蘇省江陰中等專業學校，江蘇 江陰 214433）

0 引言

紡織工業在我國有悠久歷史，自古我國就有人們使用簡單機具的記載。如今科技發展，我國紡織機械領域已經獲得了很大進步，紡織機械自動化水平也有了一定提升，自動化技術給紡織行業帶來了更高質量、更靈活的優勢。滿足了紡織工藝生產的現代需要。自動化技術是紡織行業的新需求，也是必經之路。如下就紡織機械自動化應用和發展方向作一探究。

1 紡織機械自動化現狀

在出口和貿易公司運營中，紡織機械制造給企業的生產帶來了持續的經濟收益。如今，我國紡織機械制造業已經較為成熟，能夠滿足行業需求并且具備自主研發能力。加上自動化技術的推廣，各種自動化產品和部件被應用在機械中，不僅提高了紡織工藝水準，減少了人工花費，也提升了生產效率。但與西方發達國家相比，在設備、智能化方面依然存在著一定的差距。國內的紡織機械自動化技術主要由傳動裝置、傳感器和人機界面等幾部分構成。

1.1 傳感器

傳感器有很多類別，按照不同產品工藝流程，可以分為光電、電磁傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器和圖像傳感器等。

1.2 運動控制

運動系統分為服務、推動和運動系統，其中使用最廣泛的是單片機與多單元同步把握技術。

1.3 人機界面

人機界面功能是人與機器開展信息交流的重要部分，很好地反映了機械智能化水平。它可以按照不同工藝設置和功能，主要分為顯示器、終端和操作端。

1.4 自動化設備重復

日前我國紡織業發展所需要的先進設備大多都依靠國外引進，重復率很高，對國外引入的技術，很多企業并未有效吸收，導致從國外引入一項新技術時，該技術就可能和之前的技術出現重疊的現象，不但給財力造成嚴重損失，也在人力上出現了很大浪費。

2 自動化技術在紡織機械中的使用

2.1 PLC 技術應用

PLC 技術屬于可編程控制技術，在當代紡織工業中使用很多。PLC 技術通常需在輸入和輸出上維持較強的安全性，可以在紡織設備運轉中全程進行實時監控，在第一時間找到運作中的問題。自動化技術提高的同時，紡織工業中的PLC 技術設備使用越來越多，不但提升了工藝自動化水平，也提升了工藝安全程度，保證了企業日常生產工作。

2.2 交流伺服的使用

使用交流伺服技術可以提升紡織機械性能，滿足機械對精確度的需要，當前，在新型粗紗機、高檔梳棉機和并條機等很多設備中都使用該系統。在織布上，我國也研發了交流伺服系統的電子卷取和電子送經等。伴隨該技術的發展，未來將得到普遍使用。當前，我國紡織機械中主要使用了該系統的是西直門、安川。我國交流伺服系統年需求量較大。

2.3 步進電機系統

步進電機的特征是準確定位、操控方便和轉子慣量低，同時沒有累計誤差。當下步進電機已經成為了紡織機械中使用計算機的重要構件，尤其是高精度定位的場所，其使用十分廣泛。在電機中使用微機控制的變頻調速主要使用在送經裝置內，能夠處理經紗內張力不均勻的缺陷，以便讓紡織產品質量與產量獲得提升。單向輻射有很高的靈敏度，適應性佳、調節方便和測量精準，有很強的抗影響能力。利用該技術有關系統，內部微機控制中的變頻作業可以提高織機送經設備的性能，有效解決在生產過程中內部的張力不均勻問題，進而提高紡織產品的質量與產量。另外步進電機具有很好的抗干擾性能，內部自動調節設備和微機設備有很高的靈敏度，保證了測量數據的精準[1]。

2.4 現場總線的使用

通信能力不但對自動化水平有干擾，還會影響該技術未來的發展方向。現場總線的產生，標志著紡織機械自動化控制從傳統模擬控制技術向數字化控制技術方向發展，同時現場總線實現了高速化、現場化、分布化，其抗擊干擾能力也得到了進一步提升，完成了大量數據的收集。該技術的實際使用讓自動化技術得到了更進一步的發展。

3 紡織機械自動化技術的發展方向

3.1 現場總線和以太網技術

現場總線是在控制室中控制系統和生產區域現場儀表間的多點交流數據總線，能夠有效控制現場設備，實現數字化通信。依據該交流信息系統，增強了機械把控程度。以太網作為一種計算機局域網，軟硬件產品很多，相應的價格不高，通信技術已經較為成熟，已廣泛使用在生產行業中。但如今的紡織工業只用它去進行自動化系統的制造執行和資源控制，并未運用到生產現場。其中的原因是現場紡織生產設備的智能化程度不高，不能和以太網連通。而將來設備與以太網的連接將是必然的，以太網和紡織機械設備的連通將實現不同設備的信息交流，減少工業設備應用的問題。

3.2 伺服系統使用

紡織技術自動化和變頻調速的不斷發展，高性能伺服系統會成為紡織機械多軸化和自主化的主要技術。該機械對于伺服系統的驅動器提出了更多的需要；變頻調速裝備和高性能伺服的結合將成為紡織機械的有效途徑，該技術可組態形式靈活，如位置掌控、轉矩掌控和速度掌控，這類技術有很高的現場總線接口，能夠完成多軸操辦和上級任務，還能夠提供不同的現場總線。支持直流母線共用技術。逆變器間也應用了大功率的整流器，提高了發電情況中運轉的驅動軸能量間的反饋頻率。在驅動器方面加上I/O 技術與PLC技術，不但可以進行一般的邏輯計算，而且能讓驅動器變成底層控制驅動單元，實現現場分散掌控方式[2]。

3.3 計算機網絡系統的使用

網絡技術已經深入人們生活，在工業生產方面，網絡完成了遠程訊息的傳送，對工業生產狀態有一定展開能力。計算機技術如今也應用在了紡織工業研究和實驗上，該技術在工藝監控與技術優化方面起到了重要作用，可以精準幫助員工進行產品檢測，提高了產品的品質和生產率。機電技術在不同行業都有很好的應用，促使各類設備實現了互補，這樣可以在最大限度上維持紡織機械的自動控制綜合性。

4 紡織機械行業的影響因素分析

4.1 國內市場影響

我國紡織機械主要銷售對象是國內紡織企業，其生產能力和國內需要接軌，因此紡織業的需求支撐了紡織機械業的發展。

4.2 國際市場影響

紡織機械在國外市場的銷售不到總銷售額的五分之一，因此可以看作是國外對紡織機械的需要決定了國內紡織機械的發展與走向。當前國外紡織機械有了長足發展，給國內紡織機械業帶來了很大挑戰。

4.3 產業政策影響

政府在紡織機械產業上的支持力度很大，其扶持方式有以下3 種：其一，政府發起對紡織落后機械的更新運動，完成有關規定條例，擴增內需；其二，從區域上對紡織業分布進行調控，把紡織業較為發達的東南沿海轉移到中西部地區；其三，鼓勵紡織機械自主創新[3]。

4.4 外貿易政策的影響

政府對于引入的技術和創業是支持的，而對于落后的技術輸入我國有很大的限制政策，利用各種稅收去維護我國紡織業的發展，同時提升我國紡織業的國際競爭力。

5 結語

我國的自動化紡織機械技術正在逐漸成熟，現已廣泛使用了自動化技術，其中的控制和信息處理技術已經比較先進。生產發展漸漸達到了要求，跟上了世界先進技術和生產工藝步伐。我國紡織機械制造發展十分迅猛，已經步入了一個很穩定的發展態勢中，應用范圍廣，出口的產品也越來越多，但其發展過程中也有很多問題。從整體上看，我國紡織工業依舊不夠先進，特別是自動化智能領域。對此，唯有不斷地對紡織機械自動化技術進行改良和完善，才可以確保該行業的穩定發展。