自动控制技术在纺织机械中的应用探讨

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  摘要:随着科学技术水平的逐渐提高,信息技术的广泛运用,纺织机械的各种自动控制技术也得到了不断的发展与推广。在纺织机械制造行业规模不断扩大的形势下,生产的产品种类越来越多,其信息化技术水平与自动化技术水平也得到了相应的提高,自动化产品也越来越多。本文主要对纺织机械自动控制技术进行分析,促进纺织机械生产效率的进一步提高。
  在历史发展过程中,纺织技术进行了两次重大变革,手工机械和大工业化。纵观纺织技术的发展过程可以看出,纺织机械在其中发挥着重要的作用。面对日益激烈的市场竞争,纺织行业对纺织机械技术提出了更高的要求,为了满足生产需求,一定要保证纺织机械具有更好的质量、灵活性、适应性,进而促进纺织行业的不断发展,增强其行业竞争力。因此,纺织机械自动控制技术成为了其主要研究与发展方向。
  1.数字化纺织机械技术
  (1)可编程序控制器
  可编程序控制器是在继电器技术基础上,综合信息、技术、通信,通过程序化手段形成设备的电气控制,在纺织机械中得到了普遍的应用。可编程序控制器可以提供高质量的输入输出以及实时监控功能,具有很好的可靠性。在纺织工业控制器中,应用可编程序控制器的时候,需要对实时性、可靠性、速度等指标进行关注,这样才可以充分发挥设备的作用,促进生产的高效、顺利完成。
  (2)现场总线控制技术
  各种纺织、印刷机械控制器只要具备现场总线通讯接口,通过恰当编程,就可以实现数据的实时传输,同时监控数据。数字化纺织机械主要是以CPU为核心控制器,在电力电子技术的基础上,通过现场总线技术进行数据的高速通讯,实现数据的实时采集与传输,提高机械分布式、抗干扰、现场化的性能,实现生产的智能化、自动化,完成纺织机械和现代先进控制技术的结合。
  2.以电力电子技术为基础的新型驱动技术
  随着电力电子技术的不断发展,各种新型驱动技术在纺织机械中得到了普遍的运用。纺织机械中运用的驱动系统与电机主要包括:交流伺服电机、变频器+交流异步电机、直流无刷电机等。随着纺织机械单元的日益复杂,为了保证机械动作的协调统一,在纺织机械中还运用了一定的变频调速技术。
  (1)交流伺服技术
  通常情况下,一般伺服系统主要包括三个部分:检测装置、伺服电机、伺服驱动装置。在伺服系统中,交流伺服控制系统是一个较大的分支,其主要结合了自动控制技术、电机学、电气技术、计算机技术、机电一体化技术等为一体的综合系统。在实际生产过程中,可以通过交流伺服技术控制的产品,可以对复杂定位问题进行处理,提高生产效率。在纺织机械中运用交流伺服技术可以提高机械的使用性能,提高机械的精度。现阶段,高档梳棉机、新型粗纱机、分条整经机、數控细纱机等机械均采用了交流伺服技术。交流伺服技术的运用,促进了纺织行业的发展,提高了纺织技术水平。我国纺织行业正在快速发展,通过交流伺服技术的运用,有效促进了纺织机械机电一体化的发展,在一定程度上,缩小了我国纺织行业和国外先进水平的差距。在发展纺织机械的时候,一定要重视机械和电气的同时发展,并且运用一些计算机技术,这样才可以充分发挥机械的作用,实现纺织机械的机电一体化。
  (2)步进电机技术
  步进电机是一种离散装置,其与现代数字控制技术有着一定的联系。为了适应数字控制技术的发展,在控制系统中运用了越来越多的步进电机与全数字式交流伺服电机,将其当成是系统的执行电动机。尽管两者的控制方式比较类似,但是在使用性能与应用方面存在着一定的差异。现阶段,我国对步进电机的运用比较普遍,因为其应用场合比交流伺服技术广。因此,在设计纺织机械的时候,一定要充分考虑各种因素,保证纺织机械工作的高效、合理。
  (3)交流变频调速技术
  在纺织机械的各个工序中,均运用了相应的变频调速器,包括梳棉机、精梳机、条卷机、开清棉机、粗纱机、细纱机、整经机、浆纱机等机械。除此之外,对于针织机、化纤机械、无纺布等方面也使用了一些交流变频调速器。近些年来,随着纺织机械机电一体化的不断发展,技术水平的不断提高,交流异步电动机变频调速器已经逐渐成为了一种主要发展趋势,在大部分新研发的纺织机械中均设置了相应的交流异步电动机变频调速器。因为变频调速器的运用,去除了成型结构中的凸轮,在一定程度上摆脱了因为凸轮产生的挑顶冲击、挑底停顿等问题,使细纱卷形状越来越好,方便下一道工序的展开。通过可编程序控制器的运用,可以通过低压变频器对多电机进行同步协调控制,有效提高了机械的运作效率。通过变频调速器的运用,可以有效对主电机变速进行控制,并且明确锭子的转数,尽可能减少纱的断头率,提高了机械生产效率。为了进一步缩小我国纺织技术和国家先进技术水平的差距,一定要对纺织机械机电一体化技术进行不断的分析与研究,加强交流变频技术的应用,在设计纺织机械的过程中,不断融合相关的技术,实现纺织技术水平的有效提高。
  3.结束语
  总而言之,为了有效提高生产效率、节省生产成本、提高产品质量,一定要重视纺织技术水平的提高,加强自动化技术、信息技术、计算机技术的运用,实现纺织生产过程的在线检测、自动控制与调节,完善机械设备,促进纺织行业产品竞争力的提高,实现纺织行业的可持续发展。由此可以看出,加强对纺织机械自动控制技术的分析与研究,是推动纺织行业进一步发展的基础与技术支持,一定要予以充分的重视。
  参考文献
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