我國紡機機電一體化技術的新發展

近來年，我國各主要紡機生產企業堅持以市場為導向、以效益為中心，堅持技術創新，努力提高紡機機電一體化水平，提高整機水平，為適應小批量、多品種、快響應的市場需求及增強產品的市場競爭力，先后推出一批適應市場需求的高水平的紡機新產品，它代表了我國紡機的整體水平，同時也反映了我國紡機機電一體化技術的新發展。

　　１．普及了交流變頻調速技術

　　近年來各企業推出的紡機新產品幾乎毫無例外地推廣應用交流異步電機變頻調速技術，某些特殊要求的還應用了交流伺服電機控制技術。用于紡織機械設備的變頻調速控制系統的調速方案主要有３種：

　　（１）通用變頻器開環控制異步電機變頻調速。此方案電路結構簡單，工作可靠性好，適用于對調速精度要求不是很高（２％－５％）、調速范圍不大（１０∶１以內）的各種紡機設備，如針織機械和部分染整機械等。

　　（２）無速度傳感器的矢量變頻器控制異步電機變頻調速。此方案電路結構也較簡單，工作可靠性好，適用于要求調速精度為０．５％－１．０％、調速范圍在２０∶１以內的大部分紡機設備。

　　（３）帶速度反饋的矢量變頻控制異步電機閉環變頻調速。此方案電路結構較復雜、造價較高，但調速性能好，可從零轉速起進行恒轉矩速度控制，調速范圍可達１００∶１以上，同時，具有良好的動特性（響應速度快、精度高），適用于對調速性能要求高的紡機設備。如整經、漿紗、熱定形和化纖機械等。

　　傳動電機一般有兩種：一種是普通Ｙ系列交流異步電機，適用于第一種調速方案配套；另一種是交流變頻專用異步電機，適用于第二、第三種調速方案配套使用。

　　目前選用的變頻器或伺服電機控制器９０％以上是日本或德國等歐洲產品。應該看到近幾年國內開發、生產的變頻器已陸續推向市場。國產變頻器價格低、性能較好，只要在工作穩定性和可靠性方面把好關，其發展潛力是巨大的。

　　２．推廣了智能化控制技術

　　各種紡織機械設備普遍采用了ＰＬＣ可編程控制器或ＩＰＣ工控機等具有智能控制功能的控制器。這樣可方便地實現：

　　（１）各電機速度的準確控制、同步協調運轉或位置的準確跟蹤，如漿紗機、分條整經機、滌綸后處理機等；

　　（２）按設定或生產要求的工藝曲線控制各機件的運動，如粗紗機等；

　　（３）按設定或生產要求的操作程序完成加工全過程的控制，如清梳聯合機、卷軋染機等。

　　（４）網絡通訊。當今的ＰＬＣ可編程控制器不僅能實現一般的邏輯控制，還具備包括模擬量在內的數值處理和網絡通信等功能。使其通過網絡構成分布式系統，完成各種復雜的控利要求，例如ＰＬＣ通過標推的ＲＳ　４８５串行通訊網絡和自定義或自主選擇的通信協議構成ＰＬＣ和工控機的分布式網絡，它具有較好的靈活性和性能價格比，因而得到廣泛應用。

　　３．現場總線（Ｆｉｅｌｄ　ＢＵｓ）技術開始用于紡機自動化

　　現場總線技術已成為世界自動化技術的熱點，近年來在我國紡機自動化中已受到關注并開始推廣應用。現場總線是主要用于連接現場儀表和自動化控制系統之間的一種開放式、全數字化、雙向、多站的通信系統。現場總線在應用層所使用的協議有多種多樣，但目前已趨于統一。ＰＲＯＦＩＢＵＳ－ＤＰ是現場總線ＰＲＯＦＩＢＵＳ中廣泛應用的一種協議、主要用于現場級的主從通信，實現現場級控制系統與分布式Ｉ／Ｏ及其他現場級設備之間的通信（它有極好的抗電磁干擾性能）。例如，ＰＬＣ或ＩＰＣ和遠程Ｉ／Ｏ、傳動裝置、人機界面等之間的通信，ＰＲＯＦＩＢＵＳ應用廣泛、尤其在歐洲用得很普遍。另外，ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ（設備網）是一種低價位的總線。它可連接自動化生產系統中廣泛的工業設備，也是一種開放式的現場總線的協議，現在北美和日本廣泛應用。近年來我國紡機自動化中也已逐步應用了ＰＲＯＦＩＢＵＳ現場總線，相信不久可望在紡機設備上推廣應用這種先進的現場工業控制技術。

　　４．數顯設備應用普遍

　　各種紡機設備普遍應用了數顯，如各種數顯儀表、人機界面和觸摸屏等。前者一般是顯示單一參數或少數幾個參數。而后者，一般則顯示多參數或圖形并帶有智能功能，實現人機對話，可以曲線或圖表形式顯示工藝參數的歷史值和當今值或狀態顯示。人機界面可設文本操作面板、圖形操作員面板和觸摸屏等，可與ＰＬＣ套使用，有的還支持現場總線協議。